具體描述
內容簡介
本書內容分為冶金宏觀動力學、反應器理論和典型冶金反應器操作特
性及解析方法三篇。在選材上，既包括瞭冶金反應工程學的基本理論和研
究方法，又選入瞭各類冶金反應器操作解析的典型實例，同時還分類評述
瞭有關研究的發展概況，供讀者進一步深入學習時參考。
本書可以作為鋼鐵冶金和有色冶煉專業的本科生和研究生教材。
作者簡介
作者簡介
肖興國，江西永新
人。1941年齣生於重慶，
1964年畢業於北京師範
大學，同 年到東北大學
任教至今。先後在普通
化學、半導體材料、冶
金反應工程學教研室和
冶金傳輸原理及反應工
程研究室從事教學和科
研工作。著有《冶金反
應工程學》、《冶金反
應工程問題數值解析》
等書，發錶有關學術論
文50餘篇。1983～1985
年及1990～1991年先後
作為日本名古屋大學及
神戶製鋼所的訪問學者，
1993年任瑞典皇傢工學
院理論冶金係訪問教授。
現任東北大學教授。主
要研究領域為冶金傳輸
現象、冶金宏觀動力學
及冶金反應工程學。
作者簡介
謝蘊國，雲南玉溪
人。1938年齣生於昆明，
1961年畢業於重慶大學，
1961～1978年在湖南冷
水江鋼鐵廠從事技術工
作。1978年調到昆明理
工大學（原昆明工學院）
冶金係任教。1991年在
德國阿亨大學進修。現
任昆明理工大學教授。
主要研究領域為冶金反
應工程學及冶金反應動
力學。
目錄資訊
1緒論
1.1冶金科學的發展及冶金反應工程學
1.2冶金反應工程學的範疇及與相關學科的關係
1.2.1傳遞過程
1.2.2冶金宏觀動力學
1.2.3過程解析
1.2.4比例放大
1.3冶金反應工程學的數學模型
1.3.1反應器內各主要反應的宏觀動力學方程
1.3.2反應器內主要傳遞過程方程
1.3.3衡算方程
1.3.4方程中的係數
1.4冶金反應器的分類
習題
參考文獻
第一篇 冶金宏觀動力學概論
2氣體－固體間反應
2.1引言
2.2不生成固體産物層的無孔顆粒與氣體間反應
2.2.1反應過程描述及模型化
2.2.2反應過程數學模型的解
2.3生成固體産物層的無孔顆粒與氣體間反應
2.3.1反應過程描述及模型化――縮小的未反應核模型
2.3.2反應過程數學模型的解及討論
2.3.3反應過程數學模型解的擴展
2.4多孔固體與氣體間反應
2.4.1多孔固體的氣化反應
2.4.2有固體産物生成的多孔固體與氣體間的反應
習題
參考文獻
3氣體－液體間反應
3.1氣泡與液體間反應
3.1.1氣泡的形成
3.1.2氣泡在液體中的運動
3.1.3氣泡與液體間的傳質
3.1.4氣泡與液體間的反應
3.2持續接觸的氣液相間反應
3.2.1氣液間傳質理論概述
3.2.2界膜模型在氣液反應中的應用
習題
參考文獻
4液體－液體間反應
4.1渣和金屬反應概述
4.2渣和金屬反應的速度錶達式
習題
參考文獻
5液體－固體間反應
5.1固體在液態金屬中的溶解
5.1.1供熱為控製步驟情況
5.1.2液體邊界層內擴散為控製步驟情況
5.2浸齣過程
5.2.1浸齣反應過程
5.2.2浸齣過程解析
習題
參考文獻
6固體－固體間反應
6.1固體－固體加成反應模型
6.1.1化學反應控製模型
6.1.2擴散控製模型
6.2有氣體中間産物的固－固反應模型
6.2.1模型錶達式
6.2.2極限情況的討論
習題
參考文獻
第二篇 反應器理論基礎
7理想反應器
7.1有關理想反應器的基本概念
7.1.1理想流動模型和理想反應器
7.1.2停留時間、空間時間和空間速度
7.1.3反應器分析與設計的基礎
7.2間歇式全混槽
7.2.1基本方程
7.2.2等溫操作的解
7.2.3絕熱操作的解
7.2.4間歇式全混槽設計計算舉例
7.3連續式全混槽
7.3.1基本方程
7.3.2等溫等容解
7.3.3連續式全混槽設計計算舉例
7.4半連續式全混槽
7.4.1第一種情況的物質衡算方程
7.4.2第二種情況的物質衡算方程
7.4.3熱量衡算方程
7.5活塞流反應器
7.5.1基本方程
7.5.2絕熱解和等溫解
7.5.3活塞流反應器設計計算舉例
7.6串聯全混槽
7.6.1隻有一種流體的情況
7.6.2有兩種流體的情況
7.7理想反應器的比較
7.7.1操作特性的比較
7.7.2轉化率的比較
7.7.3反應器容積的比較
7.7.4理想反應器數學模型的啓示
7.8反應器選擇的一般原則
7.8.1單一反應
7.8.2復雜反應
習題
參考文獻
8非理想流動反應器
8.1停留時間分布
8.1.1停留時間分布概念
8.1.2停留時間分布函數
8.2停留時間分布函數的數學特性
8.2.1分布的均值t
8.2.2分布的方差σ2
8.2.3δ函數和單位階梯函數
8.2.4捲積分
8.2.5傳遞函數
8.3停留時間分布的實驗測定
8.3.1刺激－響應實驗技術
8.3.2C麯綫和E麯綫
8.3.3F麯綫
8.3.4閉式反應器中不同流動類型的F C和E麯綫
8.4停留時間分布信息的應用
8.4.1利用分布的方差判斷流動類型
8.4.2利用分布麯綫分析流體流動狀態
8.4.3利用分布函數預測反應的效率
8.5非理想流動反應器數學模型
8.5.1擴散模型
8.5.2槽列模型
8.5.3組閤模型
8.5.4示蹤劑法測定技術和非理想流動模型在冶金中的應用舉例
習題
參考文獻
9攪拌和反應器內液體的混閤
9.1攪拌對冶金反應的意義
9.2冶金中應用的攪拌方式
9.3氣體攪拌
9.3.1氣體攪拌的類型
9.3.2混閤時間的實驗測定
9.3.3tm與ε之間關係的理論分析
9.3.4氣體攪拌功率的計算
9.4機械攪拌
9.4.1攪拌器的主要參數
9.4.2機械攪拌的功率密度
9.5電磁攪拌
9.5.1概述
9.5.2電磁攪拌的類型
9.5.3電磁攪拌的基本理論分析
9.5.4電磁攪拌在冶金中的應用舉例
習題
參考文獻
第三篇 典型冶金反應器的操作特性及解析方法
10冶金過程的物理模擬
10.1概述
10.1.1模化法――人類認識自然的一種科學的研究方法
10.1.2物理模擬實驗的意義
10.1.3物理模擬的一般原則
10.1.4冶金研究中物理模型的分類
10.2相似特徵數的求法
11.2.1相似原理――物理模擬的理論基礎
10.2.2相似特徵數的求法
10.2.3無因次方程的獲得
10.3物理模擬實驗
10.3.1探索性實驗
10.3.2確定物理模型實驗條件
10.3.3半嚴格的物理模型實驗
10.3.41：1幾何相似比的應用
10.3.5流動顯示和測試技術簡介
習題
參考文獻
11數學模擬和數學模型化方法
11.1數學模型的分類
11.1.1按對現象認識程度的數學模型分類
11.1.2按其他特徵的數學模型分類
11.2建立數學模型的步驟
11.2.1初步研究
11.2.2建立數學模型
11.2.3模型參數的估算
11.2.4編製程序和計算
11.2.5數學模型適用性檢驗
11.3數學模型的選擇
習題
參考文獻
12冶金氣－固反應器
12.1固定床反應器操作特性解析
12.1.1非催化反應等溫固定床操作特性解析
12.1.2以氣體淨化為目的的固定床操作解析
12.2移動床反應器操作特性解析
12.2.1移動床反應器操作解析概述
12.2.2逆流式移動床反應器等溫操作解析
12.2.3非等溫逆流式移動床反應器內的溫度分布
12.3流化床反應器
12.3.1流化床反應器操作解析概述
12.3.2間歇式等溫非催化反應流化床反應器的操作解析
12.3.3多段連續式等溫流化床反應器的操作解析
12.3.4流化床反應器的兩相模型
12.4迴轉窯反應器
12.4.1迴轉窯操作特點及數學模型概述
12.4.2迴轉窯過程數學模型及其應用
習題
參考文獻
13冶金氣－液反應器
13.1冶金氣－液反應器及其數學模型研究概述
13.2氧氣射流及液麵衝擊坑的形狀和錶麵積
13.2.1拉伐爾噴嘴的氧氣射流
13.2.2液麵衝擊坑的形狀和錶麵積
13.3底吹氬鋼包流動的數學模型
13.3.1氣液兩相流模型
13.3.2流函數－渦量法
13.4真空脫氣反應器（鋼包）的數學模型
13.4.1RH真空脫氣過程模型
13.4.2RH真空脫氣鋼包內鋼水流動及脫碳反應模型
習題
參考文獻
14冶金液－液反應器
14.1渣金反應為主的冶金反應器操作解析概述
14.2不同接觸方式的渣金反應操作解析
14.2.1間歇式持續接觸
14.2.2渣滴連續通過金屬相的短促接觸
14.2.3金屬滴連續通過渣相的短促接觸
14.2.4連續式渣金兩相逆流接觸
14.3浸入式噴粉精煉過程數學模型
14.3.1模型假定
14.3.2基本方程的推導
14.3.3渣相中硫化物飽和時的修正
14.3.4數值計算方法及對噴粉實驗的模擬計算結果
習題
參考文獻
附錄I 物理量和化學量的因次
附錄Ⅱ 常用無因次特徵數
附錄Ⅲ 不同坐標係中的Navier－St0kes方程和擴散方程
附錄Ⅳ 常用物質的物性值選輯
主題索引
主要符號錶
· · · · · · (收起)
讀後感
用戶評價
這本書中對工程實踐的案例分析，是其一大亮點。我發現，作者在講解完理論知識之後，並沒有停留在紙上談兵，而是非常巧妙地引入瞭大量的實際工程案例。這些案例涵蓋瞭不同的冶金過程和應用場景，真實地反映瞭冶金反應工程學在工業生産中的應用。通過對這些案例的分析，我能夠更直觀地理解書中的理論是如何被應用於解決實際問題的，也能瞭解到在實際操作中會遇到哪些挑戰和難點，以及如何運用所學的知識去應對。這些案例的引入，不僅讓理論學習變得更加生動有趣，更重要的是，它能夠幫助我將書本上的知識與實際工作聯係起來，培養解決實際工程問題的能力。我感覺，這些案例分析就像是把我帶入瞭真實的工廠車間，讓我能夠身臨其境地感受冶金反應工程學的魅力和價值。
评分這本書對一些關鍵概念的解釋，可以說是做到瞭“深入淺齣”。我注意到，對於一些冶金反應工程學中非常核心和抽象的概念，比如傳質、傳熱、反應動力學等，作者都給予瞭特彆細緻的講解。他並沒有僅僅給齣定義，而是會從不同的角度去闡釋，比如從微觀的分子運動到宏觀的工程錶現，從理論的數學模型到實際的實驗驗證。這種多維度的講解方式，能夠幫助我從不同的層麵去理解和掌握這些概念，形成一個完整而深刻的認識。有時候，作者還會穿插一些曆史的演變過程，介紹某個理論是如何被提齣和發展的，這讓我更能體會到這些概念的來之不易和其背後蘊含的智慧。這種“化繁為簡”的講解技巧，讓我覺得即使是麵對那些聽起來非常高深的理論，我也能夠一步步地去理解和掌握。
评分從這本書的引用文獻和參考文獻來看，作者顯然做瞭非常充分的資料搜集和研究工作。我留意到，書中引用瞭大量的國內外權威期刊、經典著作以及最新的研究成果，並且標注得非常詳細和規範。這讓我感覺到，這本書的內容是非常紮實和可靠的，並非憑空捏造或者一傢之言。它能夠讓你瞭解到，作者的觀點和理論是如何建立在堅實的學術基礎之上的，也為你提供瞭進一步深入研究的綫索和方嚮。對於我這種想要對某個領域進行更深入探索的人來說，這份參考文獻列錶簡直是一份寶藏，能夠指引我找到更多有價值的信息和資源。這種嚴謹的學術態度，讓我對這本書的專業性和權威性充滿瞭信心。它不僅僅是一本教科書，更是一個通往更廣闊學術世界的入口。
评分這本書的數學推導和公式應用，處理得相當到位。我發現，作者在講解過程中，並沒有迴避數學在冶金反應工程學中的重要性，而是將必要的數學推導清晰地呈現齣來。當然，他也不是那種純粹的數學推導堆砌，而是在推導的每一步都給齣瞭詳細的解釋，並且會強調這個推導的物理意義和工程含義。這讓我覺得，數學在這裏不僅僅是冰冷的符號，而是承載著深刻的工程原理的工具。而且，對於那些復雜的公式，作者也會給齣易於理解的解釋，甚至會舉例說明如何應用這些公式來解決實際問題。這讓我感覺，數學和工程知識在這裏是完美地結閤在一起的，既有嚴謹的理論支撐，又有直接的實踐指導。
评分這本《冶金反應工程學基礎》的語言風格，給我的第一印象是那種既嚴謹又不失流暢的學術錶達。作者在闡述復雜的理論概念時，並沒有一味地堆砌生澀的專業術語，而是盡可能地用一種能夠被理解的方式來呈現。當然，這並不意味著它降低瞭學術的深度，相反，我感覺作者在力求用最簡潔、最精確的語言來傳達最核心的知識點。有時候，讀著讀著，你會發現作者會在不經意間拋齣一些非常精闢的論斷，或者用一個形象的比喻來解釋一個抽象的原理，讓人恍然大悟。這種“潤物細無聲”的教學方式，讓我覺得特彆舒服，不會産生排斥感，反而會激發起我進一步探究的興趣。我尤其欣賞作者在論述一些爭議性或者發展中的概念時，能夠客觀地呈現不同的觀點和學說，並給齣自己的分析和見解，而不是簡單地斷章取義或者偏頗一傢之言。這使得這本書不僅僅是知識的羅列，更是一個思想的碰撞和交流的平颱。讀這本書，就像是與一位經驗豐富的學者進行一場深入的對話，你能感受到他知識的廣度和深度，以及他對這個領域的熱情和思考。這種充滿智慧的語言，不僅僅是信息的傳遞，更是一種精神的啓迪，讓我對冶金反應工程學這一學科有瞭更深層次的理解和認識。
评分從這本書的語言風格和邏輯組織來看，作者顯然是一位在這個領域有著深厚造詣的專傢。我感覺到，他對冶金反應工程學的每一個環節都瞭如指掌，並且能夠清晰地梳理齣它們之間的內在聯係。在講解過程中，他總是能夠抓住問題的本質，用最精煉的語言闡述最核心的道理。而且，他的論述邏輯性非常強，每一段話，每一章的銜接都非常自然流暢，不會齣現跳躍或者斷層的情況。讀這本書，就像是跟隨一位經驗豐富的嚮導在知識的叢林中穿行，他總能指引我看到最美的風景，避開危險的陷阱。這種高屋建瓴的視角和清晰的邏輯思維，讓我受益匪淺，也讓我對整個學科的理解上升到瞭一個新的高度。
评分這本書的裝幀設計倒是挺用心的，封麵的材質和色彩搭配都顯得相當專業，給人一種厚重且值得研讀的感覺。翻開第一頁，紙張的觸感也很舒服，不是那種廉價的紙質，印刷也清晰得沒話說，就連那些復雜的化學反應式和流程圖都展現得淋灕盡緻，這點對於我這種視覺型學習者來說，簡直是福音。我特彆喜歡它在排版上的細節處理，留白恰到好處，不會顯得擁擠，每章的標題和小標題都設計得醒目，方便我快速定位需要查找的內容。而且，書的整體尺寸也比較適中，既不會太占書架空間，又方便攜帶，有時候在咖啡館或者通勤路上也會忍不住拿齣來翻翻，感受一下它帶來的那種知識的沉甸甸感。雖然我還沒來得及深入閱讀書中的每一個字，但僅僅是初步的瀏覽，就足以讓我對作者的嚴謹態度和齣版方的專業水準産生極大的好感。從裝幀到排版，再到紙張的質感，每一個環節都透露齣一種對知識的尊重，這讓我對書中內容充滿瞭期待，相信它會是一本值得我反復品味和珍藏的佳作。甚至連目錄的設計都非常人性化，條理清晰，能夠讓我對整本書的知識體係有一個宏觀的把握，然後可以根據自己的需求和興趣，有針對性地去深入閱讀。這種細緻入微的考量，讓我覺得這本書不僅僅是一本知識的載體，更像是一位循循善誘的導師，在默默地引導著我一步步探索未知的領域。
评分這本書的細節處理，讓我覺得作者和齣版方都非常用心。我注意到，在一些關鍵的術語定義、符號錶示方麵，作者都做齣瞭非常清晰的說明，並且在書中保持瞭高度的一緻性。這避免瞭我們在閱讀過程中因為術語理解上的偏差而産生睏惑。此外，書中對於一些容易混淆的概念，作者也會進行比較和區分，幫助我們建立更清晰的認知框架。我甚至發現，在一些腳注或者附錄中，作者還會補充一些額外的背景信息或者延伸閱讀的建議，這對於我這種喜歡刨根問底的讀者來說，簡直是太貼心瞭。這種對細節的極緻追求，讓我感覺這本書不僅僅是一本知識的集閤，更是一件精心打磨的藝術品，充滿瞭人文關懷。
评分在內容編排上，這本書顯得尤為精巧和循序漸進。我注意到，作者在設計章節結構時，並沒有一股腦地將所有內容傾倒齣來，而是根據知識點的邏輯關係，層層遞進，由淺入深。從最基礎的概念入手，逐步引入更復雜的理論和模型，再到實際的應用和工程案例，整個學習過程就像是攀登一座知識的高峰，每一步都有清晰的指引，讓你不會迷失方嚮。這種結構設計，對於我這種初學者來說，簡直是福音。我可以先從基礎部分打牢根基，然後逐步攻剋難點，每當掌握瞭一個概念，就會有一種成就感，激勵我繼續往下學習。而且，每章結束後，作者都會精心設計一些習題或者思考題，這些題目不僅僅是檢驗學習成果，更重要的是，它們能夠引導我主動去思考，去聯係實際，去發現知識之間的關聯。我感覺這些題目很有挑戰性，但又並非遙不可及，恰好能夠激發我的潛能。這種“引導式”的學習方法，比單純的閱讀和記憶要有效得多，能夠真正地幫助我將書本上的知識內化為自己的理解和能力。
评分這本書的圖錶運用，是我覺得非常值得稱贊的一點。在講解那些復雜的化學反應機理、工藝流程或者設備結構時，作者並沒有僅僅依靠文字來描述，而是大量地使用瞭各種精美的圖錶，比如流程圖、反應路徑圖、截麵圖等等。這些圖錶不僅直觀，而且信息量巨大，能夠非常清晰地將抽象的概念具象化。我常常會花很多時間去仔細揣摩這些圖錶，因為它們就像是作者為我繪製的知識地圖，能夠幫助我快速理解那些用文字難以言說的細節。而且，圖錶的繪製風格也十分統一和專業，綫條清晰，標注準確，不會齣現模糊不清或者誤導性的情況。這些圖錶的存在，極大地降低瞭我理解的難度，也節省瞭我大量的時間。我甚至覺得，對於某些特彆難理解的部分，一張精心繪製的圖錶，勝過韆言萬語。它們不僅僅是輔助性的工具，更是構成這本書內容的重要組成部分，是作者智慧的結晶。
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