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1-1 研究氧化还原规律的必要性和重要性1

第一章 氧化还原的基本规律1

1-2 氧化还原是矛盾的对立统一4

1-3 氧化物标准生成自由能△F°与温度T关系图及其运用5

1-4 分解压与氧位13

1-5 直接还原与间接还原14

1-6 溶于铁液中的元素氧化的标准自由能△F°图15

1-7 直接氧化和间接氧化22

1-8 绘制△F°与T关系图应注意的问题27

1-9 △F°作为判断化学反应方向性依据的局限性30

一、等温方程式的推导32

1-10 等温方程式与活度32

二、元素的活度相互作用系数35

三、炉渣氧化物的活度41

1-11 等温方程式的具体运用46

一、高炉内CO还原FeO问题46

二、Si还原MgO问题49

三、Mn还原SiO2问题51

第二章 选择性氧化与还原56

2-1 选择性还原——从红土矿提取钴和镍56

2-2 铬的选择性氧化——含铬铁水吹炼的去铬保碳64

一、铬的氧化物64

二、含铬铁水的吹炼68

2-3 碳的选择性氧化——奥氏体不锈钢冶炼的去碳保铬73

一、奥氏体不锈钢冶炼发展史的三个阶段73

二、理论计算75

三、分析讨论78

四、各种高碳真空吹炼法简介83

2-4 钒的选择性氧化——含钒铁水的吹炼85

一、钒的选择性氧化85

二、提钒工艺简介88

2-5 铌的选择性氧化——含铌铁水的吹炼89

一、硅、锰、碳的氧化顺序92

2-6 硅、锰的氧化还原92

二、冶炼过程中硅、锰的还原93

第三章 铜、镍冶金的熔锍吹炼100

3-1 热力学基本数据100

3-2 铜、镍火法冶金简介103

一、铜、镍火法冶炼现行流程103

二、铜、镍熔锍吹炼的基本区别105

3-3 熔锍吹炼的热力学分析107

3-4 吹炼冰镍的若干问题118

一、热源问题118

二、炉子转速问题118

四、开吹与停吹温度120

三、供氧制度120

五、还原NiO问题121

六、脱氧即减少溶于镍液中的氧含量问题122

第四章 氯化冶金126

4-1 氯化冶金原理126

4-2 固体氯化剂139

4-3 添加剂的作用143

4-4 氯化冶金应用的实例145

一、自高钛渣提取金属钛146

二、自黄铁矿烧渣回收有色金属并造球为炼铁原料148

5-1 羰基法的热力学分析153

第五章 化学迁移反应153

5-2 工业上的羰基法158

5-3 碘化法162

第六章 相图165

6-1 二元相图小结165

6-2 组成规则及杠杆规则172

一、组成规则172

二、杠杆规则173

6-3 晶体偏析及化学偏析175

6-4 三元体系浓度三角形的性质176

一、直线规则178

6-5 直线规则与重心规则178

二、重心规则179

6-6 简单的共晶型三元相图181

一、立体图及平面投影图181

二、冷却组织及相对量183

三、等温线及等温截面184

6-7 简单的带有包晶反应及固溶体的三元相图186

6-8 CaO-FeO-SiO2三元相图191

第七章 炉渣196

7-1 炉渣在冶炼过程中的作用196

一、液体炉渣结构的分子理论197

7-2 炉渣的结构197

二、液体炉渣结构的离子理论198

7-3 炉渣的碱度201

7-4 炉渣的氧化性205

7-5 成渣及快速造渣的理论分析207

一、成渣的条件207

二、石灰的熔化溶解过程209

三、快速造渣途径的理论分析213

四、炉渣返干的分析216

7-6 造渣实践218

一、石灰加入量的计算218

三、造渣工艺——三种操作方法219

二、炉渣量的计算219

四、快速造渣的措施222

第八章 脱硫反应226

8-1 钢铁中硫的来源及其危害性226

8-2 炼钢型炉渣分子理论的脱硫227

8-3 炼钢型炉渣离子理论的脱硫230

一、计算硫分配比公式的推导230

二、硫分配比的计算实例233

三、分析讨论237

8-4 高炉型炉渣的脱硫239

8-5 从硫化物容量计算硫分配比241

8-6 提高炉渣脱硫效率的措施243

一、硫分配比和脱硫率243

二、影响脱硫效率的因素244

三、回硫问题246

8-7 沉淀脱硫247

一、钙、镁、锆、稀土等金属的沉淀脱硫247

二、锰能否沉淀脱硫问题248

8-8 炉外脱硫249

8-9 气化脱硫253

一、磷的来源及去除257

二、磷对钢铁性能的影响257

第九章 脱磷反应257

9-1 钢铁中磷的来源及其危害性257

三、磷在铁液中和液态炉渣中存在的形式258

9-2 脱磷反应热力学260

一、气化脱磷能不能进行260

二、脱磷是钢水与炉渣间的界面反应261

三、脱磷反应的热力学分析262

四、脱磷反应达到平衡时钢水含［P］量的计算264

9-3 关于磷分配比266

9-4 提高脱磷效率的措施267

一、从磷分配比看影响脱磷效率的因素267

三、提高脱磷效率的小结272

二、脱磷率和磷分配比272

9-5 回磷问题273

9-6 炼钢实践中脱磷和脱碳的相互关系276

第十章 钢水凝固过程284

10-1 沉淀脱氧285

一、脱氧常数285

二、重量％脱氧平衡曲线最低值的理论分析288

三、复合脱氧剂291

10-2 无非金属夹杂物的脱氧293

一、扩散脱氧293

二、真空下气相脱氧294

一、均相成核295

10-3 凝聚相晶核生成理论295

二、异相成核299

三、脱氧产物的成核300

10-4 气泡成核理论304

一、气泡承受的压力304

二、CO气泡生成是异相成核反应306

10-5 偏析现象308

一、偏析公式308

二、微区偏析与宏区偏析315

10-6 钢锭凝固过程中的综合分析316

一、温度的影响316

二、偏析的影响319

三、凝固过程中气孔生成的分析321

四、半镇静钢生成条件的分析325

第十一章 热力学参数状态图337

11-1 化合物生成自由能△F°对T关系图337

11-2 化学反应的自由能△F对T关系图339

11-3 化学反应的自由能△F对RlnJ关系图344

11-4 化学反应的lgk对1/T关系图348

11-6 焙烧反应的1gpso2对1gpo2关系图352

11-7 电化学反应的电位E对pH关系图357

一、用定积分法求化合物的标准生成自由能364

12-1 化合物标准生成自由能364

第十二章 自由能计算364

二、带有相变过程的化合物的标准生成自由能367

三、用不定积分法求化合物的标准生成自由能370

四、由△F°与T的多项式求二项式372

12-2 化学反应的标准自由能374

一、由物质的标准生成自由能及溶解自由能求化学反应的标准自由能374

二、由化学反应的平衡常数K求标准自由能375

三、由电化学反应的电动势求标准自由能376

四、由自由能函数求化学反应的标准自由能378

12-3 相变自由能380

12-4 溶解自由能382

一、活度的两种标准态382

二、标准溶解自由能383

三、两种标准态的活度比384

四、两种标准态的活度系数γ与f的相互关系387

五、参考态和标准态389

六、活度的相互作用系数393

七、活度采用两种标准态的意义396

12-5 离子的标准自由能398

附录 单位转换表及有用常数表402

11-5 化学反应的1gK对1gpo2关系图450