《冶金原理》是根据冶金行业高等学校教材出版规划和冶金工程专业“冶金原理教学大纲”的要求编写的。内容基于物理化学基础理论知识,结合冶金生产实际,阐述冶金过程的基本理论以及这些理论在冶金生产过程中的应用分析;力图引导学生学会用基本理论去分析冶金生产过程,从而培养分析问题和解决问题的能力。全书共分为10章:冶金热力学基础,冶金熔体的相图,冶金熔体的结构与性质,冶金动力学基础,化合物的生成一分解和燃料的燃烧反应,还原熔炼反应,氧化熔炼反应,硫化物的火法冶金与氯化冶金,电解过程,萃取和离子交换提纯。各章均附有思考题和习题。
《冶金原理》可作为冶金工程专业教学用书,也可供从事冶金专业技术工作的人员参考。

冶金原理是,台金工程专业重要的专业基础课之一。我们在长期的教学实践中发现,对大多数学生来说,冶金原理是一门难学、难懂、更难综合应用的课程。这与这门课程的逻辑性强、内容较多、紧密结合生产实际、应用性强的特点是分不开的。另外,随着我国高等教育的发展和高等教育的大众化,为了满足社会发展对人才的需求,出现了多种培养人才的高等教育模式。工程应用型人才培养的课程体系改革的趋势为缩减理论学时,强化实践。因此,编写适合于当前教���改革要求的冶金原理教材,是工程应用型人才培养的迫切之需。
本书吸收了作者长期进行工程应用型人才培养的教学与教改实践经验,参考了大量的文献,依据工程应用型人才培养的特点,舍弃那些理论性强而实际应用较少的内容;注重阐述与冶金过程密切相关的冶金热力学基础、冶金动力学基础、熔体理论及其在7台金生产过程中的应用。在体系编排上,先阐述冶金过程的热力学基础、相平衡及冶金熔体的结构与性质、冶金动力学基础,在此基础上介绍这些基本理论在冶炼过程中的应用分析。各章末均附有思考题和习题,一是力求引导学生学会综合应用基本知识分析具体冶金生产过程中的问题,培养分析问题、解决问题的能力;二是便于教师根据教学时数和教学对象,灵活选择教学内容。
本书的第1、8、9章由重庆科技学院张生芹编写,第2、3、4章由重庆科技学院韩明荣编写,第5、6、7章由上海应用技术学院陈建斌编写,第10章和附录由重庆科技学院高逸峰编写,全书由韩明荣统稿。
在编写过程中,参考了多种版本的冶金原理教材,这些书中对有关问题的精辟阐述使我们受益很大,在此特别表示感谢。同时,向支持本书编写的邓能运及其他同事和朋友表示衷心的感谢!
由于水平有限,书中有疏漏和不妥之处,诚请读者批评指正。

绪言
1冶金热力学基础
1.1概述
1.2溶液
1.2.1常用的溶液组成表示方法
1.2.2活度
1.2.3溶液的热力学关系式
1.2.4标准溶解吉布斯自由能
1.3冶金反应的焓变及吉布斯自由能变化
1.3.1焓变
1.3.2化学反应的吉布斯自由能变化△G
1.4热力学数据库简介
1.4.1工程化学数据库:ECDB
1.4.2热力学计算数据库及FactSage软件
思考题和习题

2冶金熔体的相图
2.1重要的二元熔渣系相图
2.1.1CaO-SiO2二元系
2.1.2Al2O3-SiO2二元系
2.1.3CaO-Al2O3二元系
2.1.4FeO-Si02二元系
2.1.5CaO-Fe2O3二元系
2.1.6NaF-AlF3和Na3AlF6一A1203二元系
2.1.7Cu2S-FeS二元系
2.2三元系相图的基础知识及基本类型
2.2.1三元系相图的组成表示法--浓度三角形
2.2.2浓度三角形的性质
2.2.3三元系相图的表示方法
2.2.4三元系相图的基本类型
2.3冶金中三元系熔渣相图
2.3.1分析复杂三元系相图的方法
2.3.2CaO-SiO2-A12O3三元系相图
2.3.3CaO-SiO,一FeO三元系相图
2.3.4Na3AlF6一A1F3-A1203三元系相图
思考题和习题

3冶金熔体的结构与性质
3.1概述
3.2冶金熔体的结构
3.2.1金属熔体的结构
3.2.2熔渣的结构
3.2.3熔盐的结构
3.3冶金熔体的化学性质与热力学性质
3.3.1熔渣的酸一碱度
3.3.2熔渣的氧化一还原性
3.3.3物质在冶金熔体中的溶解
3.3.4熔渣与金属液的反应
3.3.5熔渣组分的活度
3.4冶金熔体的物理性质
3.4.1熔点
3.4.2密度
3.4.3黏度
3.4.4熔体的表面性质与界面性质
3.4.5扩散
3.4.6导电性
思考题和习题

4冶金动力学基础
4.1概述
4.2化学反应的速率
4.2.1化学反应的速率式
4.2.2可逆反应的速率式
4.3扩散传质及对流传质
4.3.1扩散传质
4.3.2扩散系数
4.3.3对流扩散
4.4冶金多相反应动力学
4.4.1限制性环节与稳态或准稳态原理
4.4.2气/固反应的动力学
4.4.3液(气)/液反应的动力学
4.4.4固/液反应的动力学
思考题和习题

5化合物的生成一分解和燃料的燃烧反应
5.1化合物的稳定性及氧势图
5.1.1化合物的相对稳定性
5.1.2氧势图及其应用
5.2化合物的形成一分解反应
5.2.1金属氧化物生成及分解反应的热力学
5.2.2Fe.O体系状态图
5.2.3碳酸盐分解的热力学
5.2.4碳酸盐分解的动力学
5.2.5硫化物分解的热力学
5.3燃料的燃烧
5.3.1燃烧反应
5.3.2C-O体系热力学及碳的气化反应
5.3.3C-H-O体系热力学及水煤气反应
5.3.4燃烧反应气相平衡成分的计算
思考题和习题

6还原熔炼反应
6.1概述
6.1.1研究还原过程的意义
6.1.2还原过程分类
6.1.3还原剂的选择
6.1.4还原反应的热力学条件
6.2CO/H:还原氧化物
6.2.1CO/H2还原铁氧化物
6.2.2浮氏体的还原
6.2.3CO/H2还原铁氧化物的动力学
6.3碳还原氧化物
6.3.1热力学原理
6.3.2碳还原铁氧化物
6.3.3复杂氧化物的还原
6.4熔渣中氧化物的还原
6.4.1反应热力学条件的确定方法
6.4.2SiO,的还原
6.4.3MnO的还原
6.5金属热还原反应的热力学
6.6高炉冶炼的脱硫
6.6.1脱硫的热力学
6.6.2铁水炉外脱硫
6.6.3铁水的同时脱磷和脱硫
思考题和习题

7氧化熔炼反应
7.1氧化熔炼反应的热力学和动力学原理
7.1.1铁液中元素氧化的氧势图
7.1.2影响元素氧化的热力学分析
7.1.3元素氧化过程的动力学原理
7.2脱碳反应
7.2.1脱碳反应的作用
7.2.2脱碳反应的热力学条件
7.2.3脱碳反应的动力学
7.3脱磷反应
7.3.1脱磷反应的热力学
7.3.2脱磷反应的动力学
7.4脱硫反应
7.4.1脱硫反应的热力学
7.4.2脱硫反应的动力学
7.5脱氧反应
7.5.1沉淀脱氧
7.5.2扩散脱氧
7.5.3真空脱氧
7.6选择性氧化--奥氏体不锈钢去碳保铬问题
7.7真空和氩气搅拌
7.7.1真空和气泡冶金中的碳氧反应
7.7.2真空下碳还原金属氧化物
7.7.3金属液的真空去气
思考题和习题

8硫化物的火法冶金与氯化冶金
8.1锍的形成与锍的吹炼
8.1.1造锍
8.1.2金属硫化物氧化的吉布斯自由能图
8.1.3Cu-Fe-S的三元系状态图
8.1.4冰铜的主要性质
8.1.5锍吹炼的热力学
8.2氯化反应的热力学
8.2.1金属与氯的反应
8.2.2金属氧化物与氯的反应
8.2.3金属硫化物与氯的反应
8.2.4金属氧化物与氯化物的反应
8.3氯化反应的动力学
思考题和习题

9电解过程
9.1概述
9.2熔盐电解
9.2.1熔盐电解过程的阴极和阳极反应
9.2.2分解电压
9.2.3电极极化
9.2.4熔盐电解过程的特殊现象
9.3水溶液电解质电解
9.3.1阴极过程
9.3.2阳极过程
9.3.3水溶液电解质电解过程
9.3.4槽电压、电流效率和电能效率
思考题和习题

10萃取和离子交换提纯
10.1溶剂萃取
10.1.1概述
10.1.2萃取机理与萃取平衡
10.1.3协同萃取
10.2离子交换
10.2.1概述
10.2.2离子交换平衡
思考题和习题
附录化合物的标准生成吉布斯自由能
参考文献
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