高炉内气--固反应动力学 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:沈峰满

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:1996-04

价格:13.50

装帧:平装

isbn号码:9787502418496

丛书系列:

图书标签:

高炉冶金
气固反应
反应动力学
高炉内反应
动力学模型
传质
表面反应
数值模拟
钢铁冶金
化学动力学

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具体描述

内容简介

本书着重阐述了冶金过程中吸附现象对反应动力学的影响及

研究反应动力学时应注意的问题，论述了高炉条件下的水煤气反

应、甲烷生成、铁矿石还原及煤粉燃烧等反应的特点和规律，同时

还介绍了不规则形状、粗糙固体表面积以及复杂反应条件下多孔

催化剂有效系数的评价方法，对高炉以及相关工艺过程中的气一

固反应的研究具有实用价值。本书理论体系较为完整，联系实际密

切，部分章节附有例题和思考题，可作为冶金院校有关专业的教学

用书，亦可作为科研、生产工作者的参考书。

《高炉内气-固反应动力学》这本书深入探讨了高炉冶炼过程中气-固反应的关键驱动因素和速率控制机制。炉内复杂的化学反应网络是影响生铁产量、质量以及能源效率的核心要素。本书聚焦于理解这些气-固界面反应的动力学规律，旨在为冶金工程师和研究人员提供一个坚实的理论基础和实用的分析工具。内容概述：本书首先建立起高炉内气-固反应的宏观背景，详细介绍了高炉的结构、操作参数以及不同区域内气相和固相物质的组成及分布。在此基础上，书中将重点放在以下几个方面： 1. 气-固反应的基本原理：传质与传热：详细阐述了气相反应物（如CO, H2, N2）向固体表面（如铁氧化物、碳）的扩散过程，以及固体表面反应产物（如CO2, H2O）的脱附和离开。这包括了扩散阻力、表面反应阻力以及内部扩散阻力等概念的引入和数学描述。化学反应动力学：探讨了诸如氧化还原反应、碳还原反应、碳的燃烧反应等在高炉内发生的核心化学反应。本书将分析这些反应的活化能、反应级数、温度依赖性等动力学参数，并介绍常用的动力学模型，如阿伦尼乌斯方程、Langmuir-Hinshelwood模型等，以描述反应速率与温度、组分浓度以及固体物料性质的关系。 2. 影响气-固反应动力学的关键因素：物料性质：还原性气体组成与分压： CO和H2的浓度及相互比例直接决定了氧化还原反应的驱动力和速率。本书将分析不同气氛下还原动力学行为的差异。固相反应物特性：铁氧化物的还原性，包括其晶体结构、粒度、比表面积以及还原阶段（如Fe2O3, Fe3O4, FeO）对还原动力学的影响。此外，焦炭的反应活性、孔隙结构、灰分组成等也将被深入分析，这些因素直接影响其氧化和还原反应的速率。炉料的粒度分布与堆积密度：炉料的粒度决定了气流的通过性和物料间的接触面积，进而影响传质和传热效率。操作条件：温度：温度是影响反应速率最显著的因素之一。本书将系统分析温度对不同气-固反应活化能和扩散系数的影响。压力：炉内总压和气体分压的变化会影响气体扩散和反应平衡。气流速度与停留时间：气流速度影响传质效率，而停留时间则决定了反应完成的程度。鼓风条件：热风温度、氧含量、喷煤比等操作参数的变化如何影响炉内气体组成和温度分布，进而影响气-固反应动力学。 3. 高炉内典型气-固反应的动力学分析：铁氧化物还原动力学：详细研究从Fe2O3到Fe3O4，再到FeO，最后还原为Fe的过程。本书将分析不同还原阶段的动力学特点，以及影响还原速率的主要因素，例如还原性气体的渗透性和固体产物的生成。焦炭的氧化与还原动力学：重点关注焦炭与CO2反应生成CO（Boudouard反应）以及焦炭与O2反应生成CO/CO2的动力学。书中会讨论焦炭反应活性随反应进程和温度的变化规律。其他重要反应：如碳对金属氧化物的还原（间接还原），以及炉内存在的其他次要但重要的气-固反应的动力学特征。 4. 动力学模型的应用与发展：数值模拟：介绍如何利用动力学模型来模拟高炉内部的反应过程，预测不同操作条件下炉内物质的转化行为，从而优化操作参数，提高冶炼效率。实验方法：探讨用于研究气-固反应动力学的常用实验技术，如热重分析（TGA）、固定床反应器实验、流化床反应器实验以及原位表征技术等。模型校核与参数获取：强调实验数据在模型参数确定和模型验证中的重要性。本书的特点：本书的编写风格力求严谨，理论分析与实际应用相结合。它不仅提供了丰富的理论知识，还深入剖析了实际高炉操作中可能遇到的动力学问题。通过对大量文献的梳理和整合，本书为读者提供了一个系统、全面的视角来理解高炉内气-固反应的复杂性。本书的理论分析基于坚实的化学动力学和物理化学原理，并辅以清晰的数学模型和图表说明，便于读者理解和掌握。目标读者：本书适用于钢铁冶金专业的本科生、研究生、科研人员以及从事高炉操作和技术改进的工程师。对于希望深入理解高炉冶炼过程机理，并寻求优化操作和提高效率的技术人员而言，本书将是一本不可或缺的参考书。通过阅读本书，读者将能够：深刻理解高炉内气-固反应的速率控制步骤和影响因素。掌握描述和分析气-固反应动力学的理论方法和数学模型。能够运用动力学原理分析和解决实际高炉生产中遇到的问题。为进一步研究高炉冶炼过程的优化和创新提供坚实的理论基础。本书旨在推动对高炉内气-固反应动力学的深入研究，从而促进高炉技术在能耗、效率和环保方面的持续进步。

作者简介

目录信息

目录
1绪论
1.1化学反应的平衡与速度
1.2化学反应速度和机理
1.3化学反应的分类
1.3.1按投入能量的形式分类
1.3.2按物质的形态分类
1.3.3按是否催化分类
1.4反应动力学
2化学反应速度
2.1化学反应速度的表达式及规则
2.1.1反应速度的表在形式
2.1.2反应速度式
2.2试验确定反应速度式的方法
2.2.1微分法
2.2.2积分法
2.3可逆反应
2.4复杂反应
2.4.1平行反应
2.4.2连串反应
2.4.3假设稳定状态和假设局部平衡状态
思考题
3反应速度的测定
3.1基本物理量的测定
3.2间歇式和连续式的特征
5.3.5多种气体同时吸附的Frumkin－Temkin吸附式
5.4化学反应为限制性环节时的反应速度
5.4.1Langmuir―Hinshelw00d机构（L―H机构）
5.4.2Rideal―Eley机构（R―E机构）
5.4.3Temkin机构
5.5反应速度的测定
5.6扩散的影响
5.6.1薄膜内阻力
5.6.2粒子内部阻力和有效系数
思考题
6固体表面积的评价
6.1电解水溶液法测定致密固体表面积
6.1.1电解水溶液测定表面积方法的开发
6.1.2本测定法的应用
6.2使用表面粗糙度评价不光滑表面
6.2.1表面粗糙度的定义
6.2.2表面粗糙度的测定
6.2.3.表面积的评价
6.3使用水银压入法测定多孔固体介质表面积
6.3.1测定原理
6.3.2测定方法
7固体催化剂存在条件下的气相反应
7.1水煤气反应与还原球团的催化特性
7.1.1催化剂及试验装置
7.1.2测定方法
7.1.3预备试验
7.1.4试验结果
7.1.5影响还原球团催化特性的因素
7.2铁、镍催化剂条件下水煤气反应速度
7.2.1试验方法
7.2.2反应速度式
7.2.3结果及分析
7.3以多孔还原球团为催化剂的水煤气反应
7.3.1有效系数的测定
7.3.2有效系数计算式的导出
7.3.3有效系数的计算和讨论
7.4甲烷生成反应
7.4.1试验方法及条件
7.4.2试验结果
7.4.3结果讨论
8高炉内气一固反应现象I一铁矿石还原，
8.1铁矿石还原机理
8.1.1铁矿石还原机理的研究
8.1.2未反应核还原机理
8.2铁矿石界面还原反应速度
8.2.1界面还原反应速度表达式
8.2.2气相压力对界面反应速度的影响
8.3铁矿石还原反应速度方程式
8.3.1速度方程式的建立
8.3.2速度方程式的应用
8.4影响矿石还原速度的因素
8.4.1铁矿石的性状
8.4.2还原气体的特性
8.4.3还原温度
8.5多孔铁氧化物的还原
8.5.1均匀的内部还原
8.5.2多孔铁氧化物的还原
9高炉内气－固反应现象Ⅱ一煤粉燃烧
9.1高炉喷煤技术的发展
9.1.1喷煤发展概况
9.1.2喷煤的负效应
9.2固体燃料燃烧理论梗概
9.2.1固体燃料燃烧的分类
9.2.2固体燃料的燃烧机理
9.2.3固体燃料的着火和灭火
9.2.4煤粉的燃烧特点
9.3单颗粒煤粉的燃烧行为
9.3.1试验
9.3.2结果及分析
9.4单颗粒煤粉的燃烧机理及添加氧化剂的助燃作用
9.4.1试验方法
9.4.2煤粉燃烧机理的研究
9.4.3提高煤粉燃烧率的新方法
9.4.4粗颗粒煤粉使用的可能性
9.5群体颗粒煤粉燃烧行为
9.5.1试验装置和方法
9.5.2试验结果
9.5.3群体颗粒煤粉燃烧的特点
9.5.4煤枪的配置对煤粉燃烧的影响
9.6白云石等对煤粉的助燃作用
9.6.1试验准备及试验方法
9.6.2试验结果
9.7煤粉喷吹技术的发展前景
9.7.1增加煤粉喷吹量
9.7.2开发与喷煤相关的新技术
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

《高炉内气--固反应动力学》这个书名，一下子就抓住了我对工业化学工程最核心的兴趣点。我对那些能够揭示大型工业设备内部精妙反应过程的书籍总是无法抗拒。高炉，作为钢铁工业的基石，其内部的气-固反应无疑是整个流程中最关键、也最复杂的部分之一。我非常好奇，这本书会如何深入剖析这些在极端环境下进行的反应。我期待它能够提供关于反应物在多孔介质中的扩散机制、颗粒表面的化学反应动力学模型，以及整体反应速率受多重因素耦合影响的详细分析。我希望能从书中了解到，如何通过精确的动力学计算来指导高炉的操作参数优化，比如，如何调整送风成分、操作温度等，以达到更高的铁水产量和更好的质量。这本书对我来说，可能不仅仅是知识的获取，更是一种解决实际工程问题的思路和方法的启发。

评分☆☆☆☆☆

我拿起这本《高炉内气--固反应动力学》，是被它所涵盖的专业领域所吸引。我对钢铁冶金有着浓厚的兴趣，特别是高炉炼铁这一百年不变却又不断革新的过程。而“动力学”这个词，则预示着这本书并非简单地陈述事实，而是要深入探究反应的发生机制和速率控制。我非常期待书中能够详细阐述高炉内部气-固两相反应的复杂性，比如，在高温高压环境下，还原性气体（如CO、H2）如何穿透多孔的固相物料（如铁矿石、焦炭），并与固相发生一系列的化学反应。我希望能从中学习到如何通过动力学理论来解释和预测高炉运行过程中的一些现象，比如，为什么在某些条件下，还原速度会受到传质的限制，而在另一些条件下，化学反应速率本身成为了主导因素。这本书对我来说，可能是一次深入理解高炉生产技术微观层面奥秘的旅程，也是一次理论知识与实际应用相结合的学习机会。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，一本专注于高炉内部反应动力学的书籍，这本身就吸引了我。我一直对冶金过程的微观世界充满好奇，特别是高炉这种庞大而复杂的热力学系统。想象一下，在数千摄氏度的炽热环境中，铁矿石、焦炭和空气是如何互动，最终转化为我们熟知的钢铁，这其中的奥秘实在令人着迷。我期待这本书能够深入浅出地剖析这些反应过程，不仅仅是列举化学方程式，更重要的是解释这些反应在不同工况下是如何进行的，它们的速率受哪些因素影响，以及如何通过控制这些因素来优化生产效率和产品质量。我希望作者能够用生动的语言，辅以清晰的图表和数据，为我打开一扇通往高炉内部微观世界的窗户，让我能够更直观地理解那些看似枯燥的化学和物理原理是如何在高炉这一特殊环境下运作的。读这本书，我希望能够获得一种“亲身”感受高炉内部反应的体验，尽管我可能永远不会亲自踏足高炉旁，但通过这本书，我希望能深入理解其核心的动力学规律。

评分☆☆☆☆☆

我翻开《高炉内气--固反应动力学》，首先感受到的是一股严谨的学术气息。我一直认为，要真正理解一个工业过程，就必须深入到其最基础的反应动力学层面。高炉炼铁，作为现代钢铁工业的源头，其内部复杂的气-固反应过程，无疑是研究的重点和难点。我期望这本书能够提供一套系统的理论体系，来解析在高炉这种极端条件下，气体（如CO、H2）如何与固体（如氧化铁、焦炭）发生一系列的化学反应，以及这些反应的速率是如何被温度、压力、物料粒度、成分等多种因素所制约的。我非常希望能从书中学习到，如何利用动力学模型来描述和预测不同原料和操作条件下，还原反应、气化反应的进行程度和效率，从而为高炉生产的优化提供科学依据。这本书的出现，让我看到了深入理解高炉炼铁“内在逻辑”的希望，它不仅仅是一本书，更像是一位经验丰富的导师，引领我探索那个炽热而充满化学魅力的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《高炉内气--固反应动力学》听起来就充满了技术深度，这正是我一直在寻找的。作为一名对材料科学和化工过程充满热情的学习者，我对这类能够深入揭示工业核心技术背后原理的书籍情有独钟。我尤其关注的是“动力学”这个词，它意味着这本书不仅仅会介绍反应的本质，更会探讨反应发生的“速度”和“过程”，这对于理解和优化工业生产至关重要。我猜想书中会涉及很多关于传质、传热以及化学反应速率的数学模型和理论分析，这正是我希望能够学习和掌握的。我期待这本书能够提供一套严谨的理论框架，帮助我理解高炉内各种复杂反应的内在规律，例如，焦炭气化、氧化还原反应、以及矿石还原过程的速率限制步骤是什么，这些步骤又如何受到温度、压力、组分以及原料性质的影响。我希望通过阅读，能够提升我对复杂工业反应动力学分析的能力，并将其应用于实际问题中。

评分☆☆☆☆☆