钢铁冶金过程的数学解析与模拟 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业出版社

作者:张玉柱

出品人:

页数:318

译者:

出版时间:1997-07

价格:18.00

装帧:平装

isbn号码:9787502420703

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• 钢铁冶金
• 数学建模
• 过程模拟
• 数值计算
• 传热传质
• 流体力学
• 冶金工程
• 有限元
• 计算冶金
• 优化算法

《钢铁冶金过程的数学解析与模拟》是一部深度聚焦现代钢铁工业核心流程的权威著作。本书旨在为读者提供一套严谨而实用的理论框架和技术工具，以理解、优化和预测复杂的冶金反应与物理过程。 全书紧密围绕钢铁生产的各个关键环节展开，从原料的准备处理到最终成品的形成，层层递进。首先，在原料处理部分，本书深入探讨了焦化、烧结和球团等预处理工艺中的传质传热、化学反应动力学以及颗粒行为。例如，在焦化过程中，书中会详细解析煤炭在高温下的裂解、挥发物的析出、碳化以及焦炭结构形成等一系列复杂物理化学变化，并引入相应的数学模型来描述这些过程的速度和产物分布。对于烧结和球团，重点则放在了颗粒间的结合机理、液相的流动与固化、气体在床层中的分布与反应等方面，通过数学解析揭示其效率和质量的关键影响因素。 接着，本书的核心内容转向了炼铁过程。高炉炼铁作为钢铁生产的基石，书中对其进行了详尽的分析。这包括铁矿石还原过程的化学热力学分析、还原动力学的模拟，以及炉内气固两相流、液渣流的流动行为。读者将学习如何运用质量守恒、能量守恒和动量守恒定律，结合多相反应模型，构建高炉内的过程模拟。书中会详细阐述影响炉温、炉压、渣铁成分以及能耗的各项参数，并提供通过数学模型进行预测和优化的方法，例如如何通过调整送风参数、燃料配比来最大化铁产量并降低单位铁耗。 在炼钢环节，本书重点关注了转炉炼钢和电弧炉炼钢。对于转炉炼钢，书中深入剖析了吹炼过程中氧气与液态金属的传质传热、脱碳、脱磷、脱硫反应的动力学，以及钢水夹杂物的行为。通过流体力学模型和多相反应模型，对吹炼过程中的气泡动力学、渣钢界面的相互作用进行解析。读者将能理解吹炼终点控制的关键技术，并学会如何通过模拟来优化吹炼强度、终点成分的预测。对于电弧炉炼钢，则重点分析了电弧与熔池的相互作用、电极下的传热传质、以及炉内循环等过程，探讨如何通过优化电参数、加入合金元素等手段来提高钢水质量和生产效率。 本书还涵盖了二次精炼技术，如钢包精炼（LF）、真空脱气（VD/VOD/RH）以及喷溅处理等。这些过程对最终钢材的纯净度和性能至关重要。书中将详细介绍钢包内吹氩造渣、脱硫、脱氧的机理，以及真空处理过程中气体分压、脱气速率的数学描述。如何控制夹杂物的形态和分布，如何降低气体含量和有害元素含量，都将通过精确的数学模型得到解答。 为了支持这些复杂的冶金过程模拟，本书还会介绍相关的数值方法和计算技术。例如，有限体积法、有限差分法在描述流体流动和传热传质中的应用，以及如何处理复杂的化学反应耦合和相变。此外，书中还会提及部分先进的模拟技术，如计算流体动力学（CFD）、计算化学（CC）以及多尺度模拟方法。 本书的特色在于其理论的深度与实践的结合。它不仅仅是理论的阐述，更提供了将理论应用于实际生产问题的思路和方法。通过大量的案例分析和模型验证，读者可以学习如何将抽象的数学模型转化为指导生产操作的有力工具。例如，如何通过模拟预测特定原料配比对高炉操作的影响，如何根据钢水成分和温度预测二次精炼的工艺参数，以及如何利用模拟结果来指导新工艺的开发和设备的设计。 《钢铁冶金过程的数学解析与模拟》适合冶金工程专业的研究生、工程师以及相关领域的科研人员阅读。它为读者提供了一个理解和掌握现代钢铁生产过程精髓的平台，赋能他们以科学、严谨的态度去分析和解决生产中遇到的复杂问题，从而推动钢铁工业的持续进步与创新。

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我是一名在机械设计领域摸爬滚打多年的工程师，深知材料性能对产品质量的重要性。在工作中，我们经常需要根据不同的应用场景选择合适的钢材，而对于钢材的内部结构和生产过程中的细微差异，往往只能凭借经验和查阅大量技术手册来判断。这本书的出现，无疑为我们提供了一个全新的视角。它深入到钢铁冶金的核心，通过数学解析的方法，将那些难以捉摸的微观变化可视化，让我们可以更直观地理解不同工艺参数对钢材性能的影响。我非常期待这本书能够提供一些实用的工具和方法，帮助我们更精准地预测和控制材料的各项指标，从而在设计阶段就能避免许多潜在的问题，提升产品的整体性能和可靠性。

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我是一位退休多年的老一辈冶金工人，亲身经历过那个年代简单而艰苦的生产条件。那时候，我们全凭经验和老师傅的手把手教学来操作，对于为什么这样做能得到好的钢材，很多时候也只是一知半解。现在看到这样的书，心里真是感慨万千。感觉现在的科学技术真是了不起，能把我们当年靠感觉做的事情，用这么精密的数学语言给说清楚。我希望这本书能用一种相对朴实的语言，解释清楚那些复杂的物理化学原理，让我们这些曾经的基层工人也能看得懂，能明白那些化学反应和温度控制背后的道理。如果它能稍微带点历史的影子，讲讲这些理论是如何一步步发展起来的，那就更有意思了。

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这本书的封面设计非常吸引人，深邃的蓝色背景搭配闪耀着金属光泽的标题字体，仿佛预示着一场深入钢铁世界奥秘的探索之旅。我并非钢铁冶金领域的专业人士，但我一直对现代工业的幕后运作充满好奇。从书中那庞大严谨的标题来看，我预感它将带我领略那些精密复杂的化学反应和物理变化，如何被巧妙地转化为可控的数学模型，进而指导实际的生产过程。想象一下，那些炽热的熔炉、翻滚的钢水，在科学家的眼中，是如何化为一个个精密的公式和模拟图。我期待它能以一种相对易懂的方式，揭示这些“钢铁魔法”背后的逻辑，让我能对我们生活中无处不在的钢铁材料，有一个更深刻的理解，不再仅仅是冰冷的金属，而是智慧的结晶。

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作为一名材料科学的研究生，我一直在寻找能够深化我对金属凝固过程理解的参考书。我平时阅读的文献多以英文为主，且大多是发表在专业期刊上的前沿研究，这些文章虽然深入，但有时会忽略对基础理论的系统梳理。这本书的中文表述和“数学解析与模拟”的定位，让我觉得它可能弥补了我知识体系中的一些空白。我希望它能清晰地阐述冶金过程中涉及的热量传递、质量扩散、相变动力学等基本原理，并且能够将这些原理与先进的数值模拟技术相结合，例如有限元法或计算流体动力学。如果书中能够包含一些典型案例的模拟结果与实验数据的对比分析，那就更好了，这将极大地帮助我理解理论模型的有效性和局限性。

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作为一个对科技前沿充满兴趣的普通读者，我一直觉得“工业心脏”——钢铁冶金，是一个充满神秘色彩的领域。这本书的书名给我一种既严谨又充满挑战的感觉。我并非技术专家，但我对科学的魅力在于它能够将看似纷繁复杂的现象，归结为清晰的原理和可预测的模型。我希望这本书能够以一种引人入胜的方式，为我揭示钢铁是如何从矿石经过一系列复杂的物理化学过程，最终变成我们生活中不可或缺的材料。我特别好奇书中是如何将抽象的数学语言与具体的冶金过程联系起来的，以及模拟技术在优化生产、降低能耗、提高产品质量方面所扮演的角色。如果它能稍微提及一些实际应用中的挑战和创新，那就更好了。

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