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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