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２００３年１２月第１９卷第６期炼钢ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＤｅｃ２００３Ｖ０１．１９Ｎｏ６・２５氧含量影响钢液吸氮的理论研究张庆国（唐山钢铁集团有限责任公司）摘要应用表面结构模式，得出表面活性元素氧在钢液表而富集，降低钢液吸氮速度；其表面层除ｒ有Ｏ、Ｆｃ原子外，还有ＦｅＯ分子存在。
在此研究基础上，提出了脱氧合金化及钢包精炼工艺．以减少钢液吸氨。
关键词氧含量钢液吸氮表面结构模型－ｒＰ］ＡＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｉｌＥｆｆｅｃｔｏｆＯｘｙｇｅｎＣｏｎｔｅｎｔｉｎＬｉｑｕｉｄＳｔｅｅｌｏｎＮｉｔｒｏｇｅｎＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＺｈａｎｇＱｉｎｇｇｕｏ（ＴａｎｇｓｈａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．）ＡｂｓｔｒａｃｔＢｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａ“＆】ｒｆａｃｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＭｏｄｅｌ”ｉｔｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｓｕｒｆａｃｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌＧａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｎｉｔｒｃｇｅｎｐｉｃｋ—ｕｐｓｐｅｅｄｉｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌ．ＯｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌａｌｓｏｅｘｉｓｔＦｅＯｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｂｅｓｉｄｅｓＩｒｏｎａｎｄｏｘｙｇｅｎａｔｏｍｓ．ＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｔｈｅｄｅｏｘｉｄａｔｉｏｎａｌｌｏｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄＬａｄｌｅｒｅｆｉｍｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｈｅｃｋｎｉｔｒｏｇｅｎｐｉｃｋ—ｕｐｉｎｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌＫｅｙｗｏｒｄｓｏｘｙｇｅｎｃｏｎｔｃｎｔｌｉｑｎｉｄｓｔｅｅｌｎｉｔｒｏｇｅｎｐｉｃｋ—ｕｐｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌ１前言氮在部分钢种（１５ＭｎＶＮ等）町作为合金元素，在微合金化钢中可促进微合金元素的强化作用，提高钢材强度。
钢铁冶金过程中的反应动力学研究钢铁冶金是很多重工业的基础。
无论是兵器制造、机械制造，还是建筑业等重工业都离不开钢铁工业，而反应动力学理论的研究则是这一产业的核心内容。
本文将从理论和实践两个角度分析钢铁冶金过程中的反应动力学，并探讨它在实践中的应用。
理论探讨钢铁是将矿石经过一系列的加热、冷却等反应后得到的。
这些反应都是化学反应，根据反应动力学理论，化学反应的速率取决于反应物的浓度、温度和催化剂的存在与否等因素。
因此，钢铁冶金中的反应动力学问题，就在于研究这些环节中的化学反应速率。
这对于提高生产效率和降低生产成本都有很大的意义。
先以炼铁为例，炼铁的主要原料来自铁矿石，而矿石中的铁元素一般以氧化铁的形式存在。
炼铁反应过程一般包括热解、还原、熔融和渗碳等环节，其中的反应速率关系到最终产品的质量和产量。
因此，研究炼铁反应动力学，不仅有利于提高炼铁的效率，而且还有助于控制炉温和化学反应过程，保证产品的质量和性能。
钢铁冶金反应动力学的研究还会涉及到高炉煤气的利用、冶金渣的处理、连续铸造过程的优化等众多方面。
这些方面在反应动力学理论的基础上，都有建立自己的模型和理论框架的必要。
应用实践钢铁冶金反应动力学的研究不仅仅是理论上的问题，同时也与实践息息相关。
在实际工业生产中，钢铁冶金反应动力学的研究可以有助于提高钢铁厂的生产效率，提高产品质量和性能。
例如，在钢铁冶金过程中，大量煤气会产生，这些煤气中含有很多高能物质，包括一氧化碳、甲烷等。
通过对反应动力学的研究，我们可以了解这些高能物质对其它反应过程的影响，进而优化工艺，从而实现超高炉煤气的高效利用，节约资源。
另外，钢铁铸造过程也是反应动力学的实践应用之一。
具体来说，连铸是钢铁厂最重要的生产环节之一。
研究熔体的凝固过程，对于提高钢铁的成品率、规格精度，以及钢铁结晶器的设计优化等，都有着至关重要的作用。
钢铁冶金反应动力学的研究，对于提高钢铁质量、提高生产效率，以及降低成本都有着重要的作用。
化学冶金过程概述化学冶金是金属提取和分离过程中一个重要且复杂的领域，其核心在于利用化学原理和反应来实现金属的获取和纯化。
为了能够深入理解化学冶金的各个方面，本文将从其基本概念、主要过程、应用实例以及未来发展趋势等几个方面进行探讨，力求展现出化学冶金过程的全貌。
一、化学冶金的基本概念化学冶金是指通过化学反应将原材料中的金属从其矿石或其他化合物中分离出来，并进一步提取出合成所需的纯净金属。
与物理冶金相对，后者主要靠物理手段（如机械破碎、筛选等）进行金属的分离，而化学冶金则更注重于反应过程、反应机制及其相应的热力学与动力学。
在化学冶金中，通常需要对矿石进行预处理，包括磨矿、浮选、焙烧等步骤，以提高其品位。
接下来则是用各种化学方法从中提取出目标金属，这一过程可以分为若干阶段，包括溶解、沉淀、还原等。
二、主要化学冶金过程1. 氧化还原反应氧化还原反应是化学冶金中最常见的反应之一。
在这个过程中，氧化剂与还原剂之间发生电子转移，实现元素价态的变化，从而使得某些元素得以分离。
例如，在铁的提取过程中，高温下，铁矿石中的Fe₂O₃可以与碳反应生成铁：[ Fe₂O₃ + 3C 2Fe + 3CO ]2. 溶解与沉淀通过溶解和沉淀的方法，从液相中从固体矿石中提取出金属是一种常用的方法。
例如，对于铜矿石，通过硫酸浸出可以实现铜的溶解：[ Cu_2S + 2H₂SO₄ 2CuSO₄ + H₂S + H₂O ]随后再通过沉淀或电解法获取纯铜。
3. 气相还原在生产特定合金或高纯度金属时，气相还原法是一种非常有效的方法。
通过使合适的气体（如氢气或氨）与金属化合物相互作用，完成还原反应，最终实现目标金属的获取。
例如，为了从钛矿中提取钛，可以采用氢气作为还原剂：[ TiO₂ + 2H₂ Ti + 2H₂O ]4. 电解法电解法是在电场作用下，通过电流使带电粒子移动，从而完成物质的分解或转变。
该方法在铝和锌等金属的提取中被广泛使用。
在铝的冶炼过程中，铝土矿必须先被熔融，并经过电解法才能获得铝单质：[ Al₂O₃ + 3C 2Al + 3CO ]三、应用实例在实际应用中，化学冶金展现出了广泛而重要的应用价值。
化学知识演变的历程氧化还原反应的认识化学知识演变的历程 - 氧化还原反应的认识化学作为一门自然科学，经历了漫长的发展历程。
在这个过程中，人们不断探索、研究并认识化学现象。
其中，氧化还原反应作为化学领域的基础知识，经历了演变和认识的过程。
本文将探讨氧化还原反应的历史演变以及人们对其认识的不断深入。
1. 古代认知阶段在古代，人们对氧化还原反应的认知主要停留在实践层面。
例如，古代冶金工匠通过炼金术技术，掌握了某些金属氧化与还原的方法。
在这一阶段，人们对氧化还原反应的认识还十分有限，缺乏系统的理论指导。
2. 重要发现的标志 - 定氧概念18世纪末到19世纪初，化学界发生了一系列重要的变革和发现，促进了氧化还原反应的认识迈向新的阶段。
这一时期，著名的法国化学家拉瓦锡提出了定氧概念，认为氧是氧化物的组成部分。
他通过实验观察到一些常见金属在与空气接触时形成的金属氧化物，进一步确立了定氧概念，这对于氧化还原反应的研究与认识具有重要意义。
3. 氧化还原反应的定电荷理论到了19世纪中叶，围绕氧化还原反应的认识进一步发展。
瑞典科学家伯塞利乌斯提出了电荷概念，认为氧化还原反应实质上是电荷转移的过程。
他发展了定电荷理论，将氧化还原反应归结为各种物质中电荷的流动。
这一理论极大地推动了氧化还原反应的研究，被公认为氧化还原反应认识的重要里程碑。
4. 氧化还原电位的发现到了20世纪初，荷兰化学家尼克尔斯和美国科学家纳塔尔森相继发现了氧化还原电位的概念。
他们通过实验测定了不同物质的氧化还原电位值，并建立了氧化还原电位表。
这一发现使得人们可以定量地描述氧化还原反应中电子转移的能力差异，并从热力学角度认识了氧化还原反应的本质。
5. 氧化还原反应的分子机制研究随着化学实验与理论的进一步发展，人们开始揭示氧化还原反应的分子机制。
比如，氧化还原反应中电子的流动路径、催化剂的作用机制等等。
这些研究不仅丰富了我们对氧化还原反应的认识，也为相关领域的应用和发展提供了理论基础。
第一章 热力学基础一、名词解释：（溶液的）活度，溶液的标准态，j i e （活度的相互作用系数），（元素的）标准溶解吉布斯自由能，理想溶液，化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。
二、其它1、在热力学计算中常涉及到实际溶液中某组分的蒸汽压问题。
当以纯物质为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；当以质量1%溶液为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；前两种标准态组分的活度之比为＿＿＿＿。
2、反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，G θ∆=268650-158.4T 1J mol -⋅，在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿K 。
该反应为（填“吸或放”）＿＿＿＿＿＿热反应。
当T=991K ，总压为101325Pa 时，该反应＿＿＿＿＿＿(填“能或否”)向正方向进行；在991K 时，若要该反应达到化学平衡的状态，其气相总压应为＿＿＿＿＿＿Pa ；若气相的CO 分压为Pa 5102⨯，则开始还原温度为＿＿＿＿＿＿。
反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，14.158268650-⋅-=∆mol TJ G θ,在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿。
3、理想溶液是具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿性质的溶液；理想溶液形成时，体积变化为＿＿＿＿，焓变化为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
实际溶液与理想溶液的偏差可用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿参数来衡量。
4．判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行，在等温、等压下用＿＿＿＿热力学函数的变化值；若该反应在绝热过程中进行，则应该用＿＿＿＿函数的变化值来判断反应进行的方向。
5．冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
对高炉铁液中[C]，当选纯物质为标准态时，其活度为＿＿＿＿，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6．物质溶解的标准吉布斯自由能是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；纯物质为标准态时，标准溶解吉布斯自由能为＿＿。
冶金工程中的计算流体力学应用研究随着计算机科学和数值计算技术的不断发展，计算流体力学（CFD）在工业界中应用越来越广泛，而冶金工程中的应用也不例外。
在冶金工程中，CFD被应用于模拟流体流动、传热和反应过程，以及设计改进冶金设备等方面。
本文将从三个方面介绍冶金工程中的CFD应用，分别是模拟流体流动、传热和反应过程。
一、模拟流体流动在冶金工程中，流体流动是一个非常重要的过程。
在钢铁冶炼中，氧气被喷入废钢中，以使废钢中的杂质得到氧化，从而减轻污染，提高废钢质量。
而氧气在注入过程中对流动的控制尤为重要。
如果氧气喷嘴设计不当，氧气流量不均匀，会导致废钢氧化不均匀，废钢的杂质去除不全，从而影响钢质量。
CFD模拟可以帮助工程师更好地设计喷嘴，调整流量，优化流动。
此外，在铝电解槽中，电解液随着电流流动，阴极和阳极之间的距离也随之变化。
在这个过程中，电解液的流动乃至于微小的液相运动，也必须被经过CFD模拟拟定，以确保铝电解槽稳定工作。
二、传热传热是熔融金属冶炼过程的重要环节之一，因为它可以帮助均化金属温度和控制化学反应的速率。
在铜炉中，铜的熔点达到了1083℃，铜的蒸汽雾气也随之升起，这些雾气可能随着气流和烟囱排放出去。
如果铜炉的烟囱设计不当，可能导致铜的浪费和环境污染。
CFD模拟可以模拟出铜炉内部的温度和风向风速，让设计者更予以合理设计烟囱以控制铜的浪费和环境污染。
这个过程CVD和PVD过程中也是重要的问题。
在CVD过程中，被覆盖物可以在其中形成，形成一个均匀的薄膜，以及半导体材料的制造。
与此相似，PVD 技术也可以形成硬质涂层。
CFD模拟可以用来模拟这种过程的传热、流体流动和化学反应，以帮助工程师制定更好的冶金工艺。
三、反应过程CFD还可以在冶金工程中的反应过程中起到重要作用。
在铜炉内，铜采用多种冶炼工艺，其中一个过程是氧化铜和硫化铜的反应。
而这个过程的反应角度和反应时间，会影响到铜的质量。
CFD模拟可以帮助工程师更好地理解反应过程，优化反应角度和时间，以提高铜质量。
湿法冶金过程除铁净化环保理念的应用研究进展湿法冶金的炼焦过程是一个复杂程度较高环节，由于湿法冶金冶金内存在较多污染风险，在湿法冶金应用过程中遇到的环保问题也受到了人们的大力关注。
因此，本文以湿法冶金中蕴含的废水、废气、废渣理念为入手点，阐述了湿法冶金技术发展历程，论述了湿法冶金中环保理念的体现及应用，以期为湿法冶金环保目标的实现提供一定的借鉴。
标签：湿法冶金;环保理念;水体环境保护前言：湿法冶金主要是以化学理论为指导的金属冶炼方法。
湿法冶金具有突出的学科交叉、相互渗透性，不仅可以处理低品位物料，回收低品位二次资源中有价金属，而且可以处理复杂矿石，提高资源综合利用率。
但是在湿法冶金技术广泛应用的过程中，也出现了一些环境污染问题。
因此，探究湿法冶金中体现的环保理念，并对其进行适当应用，具有非常重要的意义。
一、湿法冶金发展历程以往湿法冶金主要依据铜盐溶液中铜铁置换原理，进行水法炼铜。
传统湿法冶金技术主要作为火法冶金的辅助手段，直至第二次世界大战前后，现代湿法冶金技术才形为独立的技术形式。
现代湿法冶金是化学工程与冶金有机整合的成果。
其主要是依据现代化学工程技术原理，针对已有提取冶金过程，结合新开发的湿法分离技术，对湿法冶金技术体系的进一步完善。
在实际应用过程中，现代湿法冶金技术需要在酸性介质，或者碱性介质水溶液内，浸入金属矿物质原料[1]。
对其进行化学处理后，提取所需的金属组分。
随后利用水溶液电解等方式，去除杂质，获得纯正的金属物质。
二、湿法冶金中环保理念的体现及应用1、大气环境保护理念在湿法冶金中的应用大气环境保护主要针对部分进入大气中导致大气受到污染的物质，采取一定過滤或吸收措施。
相关大气污染物质达到一定浓度后，不仅会危害区域动植物正常生长，而且会影响人们身体健康。
常见的大气污染物主要包括烟气粉尘等。
在湿法冶金技术应用过程中，湿法冶金厂可以利用过滤除尘、机械除尘、湿法除尘、静电除尘等烟气净化除尘设备，解决冶金阶段产生的污染情况。
高温下金属氧化反应的动力学机制探究随着科技的发展和工业化进程的加快，高温下金属氧化反应成为一个备受关注的研究领域。
金属氧化是指金属与氧气在高温下发生反应，形成金属氧化物的过程。
了解高温下金属氧化反应的动力学机制对于提高金属耐高温性能、延长材料寿命和推动工业发展具有重要意义。
本文将探究高温下金属氧化反应的动力学机制。
一、金属氧化反应的定义和背景金属氧化反应是指金属与氧气在高温下反应，形成金属氧化物。
这种反应是金属在高温环境下与氧气的化学反应过程，常见的金属氧化反应包括铁的生锈、铜的氧化等。
金属氧化反应是一种重要的化学反应，在许多领域中都有广泛的应用，例如冶金、能源等行业。
二、高温下金属氧化反应的动力学机制高温下金属氧化反应的动力学机制包括物理过程和化学过程两个方面。
物理过程主要包括热传导、氧气扩散和金属离子扩散等过程。
化学过程主要包括金属表面化学反应和金属内部化学反应等过程。
1. 物理过程热传导是高温下金属氧化反应中的重要物理过程。
在金属和氧气接触的界面上，由于高温的存在，热量会从金属向周围环境传导，使金属表面温度升高。
温度的升高有利于金属表面氧化反应的进行。
氧气扩散是金属氧化反应中的另一个重要物理过程。
氧气分子在高温下具有较高的动能，会向金属表面扩散。
当氧气分子到达金属表面时，它们会与金属离子发生化学反应，从而形成金属氧化物。
金属离子扩散是金属氧化反应中的关键物理过程之一。
在高温下，金属离子具有较高的活跃性和扩散能力，会从金属内部迁移到金属表面。
一旦金属离子到达金属表面，它们很容易与氧气分子发生化学反应，形成金属氧化物。
2. 化学过程金属表面化学反应是高温下金属氧化反应的重要化学过程。
金属表面处存在着大量的金属离子，在高温下，这些金属离子与氧气分子会发生化学反应，形成金属氧化物。
金属内部化学反应是金属氧化反应中的另一个重要化学过程。
在高温下，金属内部存在着大量的金属离子，这些金属离子在高温下具有较高的活跃性和扩散能力。
