Теория и расчеты металлургических систем и процессов, Падерин С.Н., Филиппов В.В., 2002

Теория и расчеты металлургических систем и процессов, Падерин С.Н., Филиппов В.В., 2002.

   Рекомендовано учебно-методическим объединением по образованию в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям 550500 и 651300 - «Металлургия».
Рассмотрены состояние и ближайшие перспективы развития мировой черной металлургии. Изложены основы термодинамики, модели и расчеты металлических растворов и металлургических шлаков. Дан новый метод контроля состояния металлической ванны и технологических процессов посредством электрохимических измерений и расчетов. Описаны закономерности и кинетические модели окислительных процессов и обезуглероживания стали, показаны расчеты кинетических констант и их использование для прогнозирования оптимальной продолжительности процесса обезуглероживания в сталеплавильном агрегате. Представлены фундаментальные разработки, вошедшие в научное издание «Твердые электролиты в металлургии» и учебные пособия по расчетам металлургических процессов и экспериментальным работам по теории металлургических процессов. Использованы результаты исследований процессов окислительного рафинирования металлической ванны в 100-т дуговой сталеплавильной печи полученные на Белорусском металлургическом заводе.




Энергоемкость черной металлургии.
Суммарное потребление энергии черной металлургией в мире в настоящее время составляет 18... 19 ЕДж при производстве около 770 млн. т стали в год, или 10... 15 % потребления энергии промышленным сектором. По прогнозу на 2020 г. при производстве 1280 млн. т стали потребление энергии отраслью превысит 25 ЕДж. При использовании самых современных технологий расход энергии оценивается в 20 ЕДж, т.е. почти на уровне потребления современной черной металлургией при производстве около 800 млн. т/год.

В настоящее время сталь производят из железной руды (рис. 1.3) по схеме I: доменная печь - конвертер на интегрированных заводах с производительностью 3...5 млн. т/год; по схеме II: прямое получение железа - дуговая сталеплавильная печь на интегрированных заводах нового типа с производительностью 1,0...2,0 млн. т/год; по схеме III: из лома в дуговой печи на минизаводах с производительностью 0,5... 1,0 млн.т/год. Предприятия различных типов отличаются по расходу энергии на производство единицы готовой стальной продукции.

Оглавление.
Предисловие.
Глава 1. Состояние и ближайшие перспективы развития мировой черной металлургии.
1.1. Энергоемкость черной металлургии.
1.2. Производство чугуна.
1.3. Прямое получение железа.
1.4. Поставки лома.
1.5. Производство стали.
1.6. Внепечное рафинирование стали.
Глава 2. Термодинамика металлических растворов.
2.1. Аналитическое представление термодинамических функций раствора.
2.2. Термодинамические функции раствора.
2.3. Относительные термодинамические функции раствора.
2.4. Модель совершенного (идеального) раствора.
2.5. Избыточные термодинамические функции раствора.
2.6. Парциальные мольные функции.
2.7. Избыточные парциальные мольные функции.
2.8. Связь термодинамических функций раствора с парциальными мольными функциями компонентов.
2.9. Уравнения связи между парциальными мольными величинами компонентов в растворе.
2.10. Графическое представление термодинамических мольных функций бинарного раствора.
Задания к главе 2.
Глава 3. Термодинамические модели и расчеты металлических растворов.
3.1. Бинарные металлические растворы.
3.2. Переход на многокомпонентные системы.
Задания к главе 3.
Глава 4. Разбавленные растворы в жидких металлах.
4.1. Использование законов Рауля и Генри в реальных растворах.
4.2. Разложение в ряд Тейлора избыточной парциальной мольной энергии Гиббса растворенного 2-го компонента.
4.3. Многокомпонентные разбавленные растворы.
4.4. Стандартное состояние и состояние сравнения.
4.5. Переход от одного стандартного состояния к другому.
4.6. Коэффициент активности компонента в разных стандартных состояниях.
4.7. Мольные массовые параметры взаимодействия.
Задания к главе 4.
Глава 5. Термодинамические модели и расчеты металлургических шлаков.
5.1. Модель совершенного ионного раствора (модель М.И. Темкина).
5.2. Полимерные модели силикатных расплавов.
5.3. Полимерная модель, состоящая из цепных и кольцевых структур. Фундаментальное уравнение полимерной теории.
5.4. Модель регулярного ионного раствора (модель В.А. Кожеурова).
5.5. Модель регулярного ионного раствора для кислых шлаков.
5.6. Термодинамические расчеты параметров моделей шлаков с использованием диаграмм состояния МеIO - МеIIО.
5.7. Оценка энергетических параметров модели регулярного ионного раствора с помощью диаграммы состояния МеО - SiO2.
5.8. Термодинамическая модель шлака как фазы, имеющей коллективную электронную систему (модель А.Г. Пономаренко).
Задания к главе 5.
Глава 6. Кислород в жидком железе и стали. Термодинамические пределы окислительного рафинирования и раскисления стали.
6.1. Растворимость кислорода в жидком железе.
6.2. Термодинамика межфазного распределения кислорода и других компонентов окислительными шлаками.
6.3. Термодинамические пределы рафинирования стали. под окислительными шлаками.
6.4. Теория и расчеты раскисления стали.
6.5. Расчеты и выбор величин параметров взаимодействия.
Задания к главе 6.
Глава 7. Электрохимические измерения и расчеты металлургических систем и процессов.
7.1. Физико-химические основы электрохимических измерений в стали.
7.2. Твердые электролиты для определения низких активностей кислорода в жидкой стали.
7.3. Расчеты активностей кислорода по результатам электрохимических измерений.
7.4. Электрохимические свойства твердых электролитов.
7.5. Пределы измерений активности кислорода в жидкой стали электрохимическими датчиками.
7.6. Оценка ошибок электрохимических измерений и расчетов активности и концентрации кислорода в жидком железе.
7.7. Влияние фазового состава твердых оксидных электролитов на определение активности кислорода в жидкой стали.
7.8. Сопротивление термическому удару и газопроницаемость твердых электролитов на основе диоксида циркония.
7.9. Использование корректных термодинамических данных в расчетах по результатам электрохимических измерений.
Задания к главе 7.
Глава 8. Кинетические закономерности, модели и расчеты процесса обезуглероживания стали газообразным кислородом.
8.1. Модели и расчетные уравнения диффузионной кинетики процесса обезуглероживания стали.
8.2. Физико-химическая модель и уравнения первого периода процесса обезуглероживания стали.
8.3. Физико-химическая модель и уравнения второго периода процесса обезуглероживания стали.
8.4. Критическая концентрация углерода.
8.5. Исследование технологического процесса обезуглероживания стали в 100-т дуговой печи. Определение кинетических констант процесса.
8.6. Использование физико-химических моделей и кинетических констант процесса обезуглероживания стали для расчетов и прогнозирования технологического процесса.
Задания к главе 8.
Глава 9. Кинетические модели расчеты Окислительных процессов при обезуглероживании стали.
9.1. Уравнения кинетических моделей окислительного процесса.
9.2. Экспериментальная проверка уравнений кинетических моделей окислительного процесса.
9.3. Термодинамический анализ окислительных процессов.
9.4. Дифференциальные уравнения моделей окислительного процесса.
9.5. Уравнения моделей окислительного процесса в интегральной форме.
Задания к главе 9.
Рекомендательный библиографический список.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Теория и расчеты металлургических систем и процессов, Падерин С.Н., Филиппов В.В., 2002 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по машиностроению :: машиностроение :: Падерин :: Филиппов :: металлургия