冶炼基础知识

1气体

1.1理想气体状态方程

1.1.1低压下气体的实验定律

1.1.2理想气体及其状态方程

1.2分压定律和分体积定律

1.2.1分压定律

1.2.2分体积定律

1.3真实气体

1.3.1真实气体与理想气体的偏差

1.3.2真实气体状态方程举例——范德华方程

习题

2热力学**定律原理

2.1基本概念

2.1.1系统和环境

2.1.2状态和状态函数

2.1.3过程与途径

2.2热力学**定律内含

2.2.1热力学能

2.2.2热和功

2.2.3可逆过程与*大功

2.2.4热力学**定律

2.3焓

2.3.1等容过程的热

2.3.2等压过程的热

2.4热容和热量计算

2.4.1热容

2.4.2热容与温度的关系

2.4.3热量的计算

2.5热力学**定律的应用

2.5.1对理想气体单纯状态变化过程的应用

2.5.2对相变过程的应用

2.5.3在化学变化过程的应用

2.6化学反应热效应及化学方程式

2.6.1化学反应热效应

2.6.2热化学方程式

2.6.3化学反应恒压热效应与恒容热效应的关系

2.7盖斯定律

2.8生成焓和燃烧焓

2.8.1生成焓

2.8.2燃烧焓

2.9热效应与温度的关系

2.9.1基尔霍夫定律

2.9.2热效应的计算与应用

习题

3热力学第二定律和第三定律

3.1热力学第二定律

3.1.1过程的方向和限度

3.1.2热力学第二定律的表述

3.1.3熵的定义及其物理意义

3.1.4熵函数的特点

3.2熵变的计算

3.2.1p、y、r变化的熵变

3.2.2相变化的熵变

3.3热力学第三定律

3.3.1热力学第三定律的表述

3.3.2规定熵与标准熵

3.3.3化学变化的熵变计算

3.3.4熵与过程的方向性

3.4亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能

3.4.1亥姆霍兹自由能

3.4.2吉布斯自由能

3.4.3吉布斯自由能的计算

3.5热力学基本方程

习题

4化学平衡

4.1单相反应的平衡常数

4.1.1单相反应和多相反应

4.1.2单相反应的平衡常数

4.1.3平衡常数的各种表示法

4.2多相反应的平衡常数和分解压

4.2.1多相反应的平衡常数

4.2.2分解压

4.3化学反应等温方程式

4.3.1化学反应等温方程式的表述

4.3.2标准吉布斯自由能变化

4.4平衡常数与温度的关系

4.4.1等压方程式

4.4.2化学反应等压方程式的应用

4.5平衡常数的计算方法

4.5.1标准生成吉布斯自由能法

4.5.2熵法

4.5.3线性方程式

4.6化学动力学

4.6.1反应速率的表示方法及测定

4.6.2反应速率与浓度的关系

4.6.3具有简单级数反应的速率方程及其积分式

4.6.4反应级数的确定

4.6.5反应速率与温度的关系

习题

5溶液

5.1溶液组成的表示方法

5.1.1物质的量分数

5.1.2质量摩尔浓度

5.1.3物质的量浓度

5.1.4质量分数

5.1.5各浓度间相互转换关系

5.2分配定律与萃取

5.2.1分配定律

5.2.2萃取

5.3溶液的基本物理化学定律

5.3.1拉乌尔定律

5.3.2亨利定律

5.3.3活度及活度系数

5.3.4活度标准态的选择及转换

5.4真实液态混合物对理想液态混合物的偏差

5.4.1二组分理想混合物的压力一组成图

5.4.2真实液态混合物对理想液态混合物的偏差

习题

6冶金热力学基础

6.1化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数

6.1.1理想气体的吉布斯自由能变化

6.1.2化学反应的等温方程式

6.1.3标准生成吉布斯自由能(△fGm)的温度关系式

6.1.4冶金反应的△rGm的求法

6.2活度的测量及计算方法

6.2.1蒸气压法

6.2.2分配定律法

6.2.3化学平衡法

6.2.4用G-D方程计算组分的活度法

6.3标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的△rGm的计算

6.3.1标准溶解吉布斯自由能

6.3.2铁液中元素的标准溶解吉布斯自由能的计算法

6.3.3有溶液参加的反应△rGm的计算

习题

7金属熔体

7.1熔铁及其合金的结构

7.1.1金属晶体的结构

7.1.2金属熔体的结构

7.1.3金属熔体的结构模型

7.2铁液中组分活度的相互作用系数

7.3铁液中元素的溶解及存在形式

7.4熔铁及其合金的物理性质

7.4.1熔点

7.4.2密度

7.4.3黏度

习题

8氧化物还原熔炼反应

8.1氧化物还原的热力学条件

8.1.1氧势πo=RTlnpo2

8.1.2氧势图

8.1.3氧化物还原的热力学条件

8.2氧化物的间接还原反应

8.2.1CO及H2还原氧化物的热力学

8.2.2CO还原氧化铁的平衡图

8.2.3H2还原氧化铁的平衡图

8.3氧化物的直接还原反应

8.3.1固体碳还原氧化物的热力学原理

8.3.2固体碳还原氧化铁

8.3.3铁以外的其他金属氧化物的还原

8.4金属热还原反应

8.5铁的渗碳及含碳量

8.5.1碳化物及碳势

8.5.2碳在固体Fe-c系中存在状态

8.5.3CO-C02气体对铁的渗碳反应

8.5.4CH4对铁的渗碳反应

8.5.5高炉内铁的渗碳过程及生铁的含碳量

8.6熔渣中氧化物的还原反应

8.6.1还原反应的分配常数及其影响因素

8.6.2SiO2的还原

8.6.3MnO的还原

8.6.4TiO2的还原

8.6.5结论

8.7高炉冶炼的脱硫反应

8.7.1气-固相的脱硫反应

8.7.2熔渣-铁液间的脱硫反应

8.7.3铁液的炉外脱硫及预处理

习题

9氧化熔炼反应

9.1氧化熔炼反应的物理化学原理

9.1.1熔池中氧化剂的种类及传递反应的方式

9.1.2溶解元素氧化反应的△rGM及氧势图

9.1.3元素氧化的分配常数

9.2锰、硅、铬、钒、铌、钨的氧化反应

9.2.1锰的氧化

9.2.2硅的氧化

9.2.3铬

9.2.4钒

9.2.5铌

9.2.6钨

9.3脱碳反应

9.3.1碳氧化反应

9.3.2钢液的实际氧浓度

9.4脱磷反应

9.4.1脱磷反应的热力学

9.4.2磷和碳、铬的选择性氧化

9.4.3熔渣中磷酸盐的还原

9.5脱硫反应

9.5.1炼钢脱硫反应的热力学

9.5.2炼钢的气化脱硫

9.6脱氧反应

9.6.1脱氧反应的热力学原理

9.6.2脱氧反应的动力学

9.6.3锰、硅、铝等的脱氧反应

9.6.4复合脱氧反应

习题

附表

参考文献

王火清编的《冶炼基础知识》共分9章，主要包括：气体，热力学**至第三定律，化学平衡，溶液，冶金热力学基础，金属熔体，氧化物还原熔炼反应：氧化熔炼反应等。每章后都附有习题。本书为冶金院校冶金专业的基础课教材，也可供企业冶金专业技术人员参考。