冶金原理李洪桂老师讲课文稿

合集下载

冶金原理

冶金原理
3
本次课教学要求
• 1、了解钢铁冶金原理课程的地位及其发展状况。 • 2、熟悉钢铁冶金原理课程的任务及研究方法及包 括的内容。 • 3、熟悉火法冶金的特点。 • 4、认识“提取冶金”、“火法冶炼”
4
1.1 提取冶金含义、冶金用原料及其产品
1
冶金:金属矿物的勘探、开采、选矿、冶炼和有色金 属及其合金、化合物的加工等过程。 冶炼: 从含有金属的物料,如矿石、精矿或冶炼 过程中间产物中提取纯金属或制取金属
4)吹炼、蒸馏、熔盐电解、火法精炼
10
铁矿粉
烧结机
烧结矿
钢水 精炼 煤气
炉渣
高炉 铁水
连铸
铸坯
转炉
图1 钢铁冶金流程
11
锌精矿 沸腾炉 焙砂 电解液 浸出槽 煤气
净化槽
净化液 电解槽 电锌
电解液
浸出液
图2 湿法炼锌流程12Fra bibliotek硫化铜精矿 预处理 熔炼 炉气 烟尘
炉渣
转炉渣 精炼渣
除尘
烟气 制酸 硫酸
14
1.3 冶金原理基本任务、研究内容
(1)内容 冶金过程热力学、冶金过程动力学、冶金溶液。
(2)冶金过程热力学 冶金反应进行的可能性,反应进行的限度, 各种参数(或影响因素)对冶金反应的影响。 (3)冶金过程动力学
3
冶金反应进行的机理,反应速率限制环节,
各种参数对反应速率的影响
15
1.4 冶金原理分类
课前知识准备:
物理化学课程知识;
矿石、金属、U、 H、 S、G、ΔS、ΔH、
ΔG、ΔHө、ΔGө、ΔSө、ΔHmө、ΔGmө、
ΔSmө含义
1
参考资料:
教材: 李洪桂,冶金原理,科学出版社,2005 参考书: 1.黄希祜. 钢铁冶金原理. 冶金工业出版社, 2005

中南大学研究生考试各专业参考书目

中南大学研究生考试各专业参考书目
912无机化学
武汉大学《无机化学》;大连理工大学《无机化学》
商学院
431金融学综合[专业硕士]
黄达《金融学》;罗斯《公司理财》
950工程经济学[专业硕士]
黄瑜祥《工程经济学》;黄瑜祥《工程经济学》
965西方经济学
高鸿业《西方经济学(微观部分)》;高鸿业《西方经济学(宏观部分)》
966运筹学(B)
运筹学教材编写组《运筹学》;运筹学教材编写组《运筹学》;徐选华《运筹学》
大连理工大学《无机化学》;武汉大学《无机化学》
915矿物加工学
王淀佐《资源加工学》
916化工原理
扬祖荣《化工原理实验》;姚玉英《化工原理》;柴成敬《化工原理课程学习指导》;姚玉英《化工原理例题与习题》
938生物化学(B)
王镜岩《生物化学》
939无机材料科学基础
陈佩文《无机材料科学基础》
970钢铁冶金原理
施荣华《计算机网络技术与应用》
943数据结构
严蔚敏《数据结构》
建筑与艺术学院
733建筑理论综合
彭一刚《建筑空间组合论》;刘先觉《现代建筑理论》;李必瑜《建筑构造》;刘建荣《建筑构造》
748中外美术史
中央美术学院外国美术教研室《外国美术简史》;洪再新《中国美术史》
749设计史及评论
王受之《世界现代设计史》
903思想政治教育基础知识
郑永廷《思想政治教育方法论》;张耀灿《思想政治教育学原理》
919中国化马克思主义基本问题
教育部统编《毛泽东思想概论和中国特色社会主义理论概论》
临床药理研究所
741药学基础综合
邢其毅《基础有机化学》;李发美《分析化学》
资源加工与生物工程学院
728微生物学

《冶金原理》参考书《冶金原理》,李洪桂编,科学

《冶金原理》参考书《冶金原理》,李洪桂编,科学

《冶金原理》参考书:《冶金原理》,李洪桂编,科学出版社,2005年考试范围:主要内容包括冶金熔体的相平衡图、冶金熔体的结构、冶金熔体的物理性质、冶金熔体的化学性质、化合物的生成分解反应、化合物的生成分解反应、高温分解分离提纯过程、冶金过程的气固相反应动力学、冶金过程的液气相反应动力学、电极过程动力学。

重点掌握标准吉布斯自由能与吉布斯自由能变化的计算;化学反应的质量作用定律;组分活度的相互作用系数概念与应用;冶金中主要二元渣系相图;具有简单三元共晶体的相图;分解反应的热力学参数状态图;氧势图及其应用;氧化物还原的热力学条件;氧化物的间接还原反应热力学;湿法冶金的优点,湿法冶金流程的基本表示方法;浸出过程热力学,浸出过程动力学;沉淀和结晶,水溶液中金属的沉积;电解精炼和电解提取,电解制取金属和金属粉末;萃取方式,萃取机理和萃取平衡。

《冶金传输原理》参考书:《冶金设备基础-传递原理级物料输送》,唐谟堂主编,中南大学出版社考试范围:动量传输:主要掌握流体静力学特性、静力学基本方程、流体动力学的几个重要方程、边界层动量积分方程等,特别是掌握连续性方程、伯努利方程和动量方程的应用,分析流动状态、边界层特征,计算流动过程的能量损失。

热量传输:导热主要掌握能量方程及其在定解条件下的求解;对流传热主要掌握对流传热系数的几种求解方法;辐射传热要求能够利用辐射网络的方法求解物体间的辐射传热,掌握气体辐射的特点及其计算方法。

质量传输:掌握传质微分方程,对典型稳态、非稳态扩散传质问题的求解,掌握对流传质系数的不同求解方法以及典型相间传质问题的分析方法。

《硅酸盐物理化学》参考书:1、无机材料科学基础教程,胡志强主编,化学工业出版社,2011年第二版;;2、无机材料科学基础,陆佩文主编,武汉理工大学出版社,1996年第一版考试范围:紧密堆积原理、鲍林规则;典型晶体结构分析,硅酸盐晶体结构分析,晶体几种类型的结构缺陷。

熔体的结构与性质,玻璃的形成条件;固体界面的结构,界面的结构及界面应力,粘土-水系统的性质及瘠性料的悬浮与塑化。

第二篇 火法冶金原理 第3章 硫化矿的火法冶金 8h

第二篇 火法冶金原理 第3章 硫化矿的火法冶金 8h

目录
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
11
安徽工业大学 ·有色金属冶金系
有色冶金原理
1 2CuS Cu 2 S S 2 2
150.000
100.000
50.000
deltaG (kJ)
0.000
0.000 -50.000 500.000 1000.000 1500.000 2000.000
-100.000
第二篇 火法冶金原理
第3章 硫化矿的火法冶金 第4章 氧化物和硫化物的火法氯化 第5章 粗金属的火法精炼
•傅崇说,有色冶金原理(第2版),冶金工业出版社,1993 •李洪桂,冶金原理,科学出版社,2005
安徽工业大学 ·有色金属冶金系
有色冶金原理
第3章 硫化矿的火法冶金
3.1 概述 3.2 金属硫化物的热力学性质
目录
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
7
安徽工业大学 ·有色金属冶金系
有色冶金原理
3.1.2 硫化矿高温下五种反应类型
硫化矿的处理过程虽然比较复杂,但从硫化 矿物在高温下的化学反应来考虑,大致可归 纳为五种类型:
目录
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
8
安徽工业大学 ·有色金属冶金系
有色冶金原理
2 MeS 3O2 2 MeO 2 SO2
3.3 焙烧过程热力学
3.5 硫化矿的造锍熔炼及锍的吹炼 3.4 硫化物焙烧动力学
重点:硫化矿氧化焙烧、硫酸化焙烧 硫化物的造锍熔炼和熔锍吹炼 难点:Me-S-O系热力学平衡图的绘制和应用 熔锍相图及造锍熔炼的基本原理
目录

钨冶金强碱性阴离子交换过程的某些问题的理论分析_李洪桂

钨冶金强碱性阴离子交换过程的某些问题的理论分析_李洪桂

文章编号:1009-0622(2010)05-0035-05钨冶金强碱性阴离子交换过程的某些问题的理论分析李洪桂,赵中伟(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:对前人关于钨冶金强碱性阴离子交换过程中WO 42-与有关阴离子分离因数的研究成果进行了归纳,在此基础上对当前人们普遍关注的某些问题如有关阴离子对树脂的相对亲和力、竞争离子对交换容量的影响、吸附过程中杂质除去的极限、实现高浓度离子交换的条件等从理论上进行了分析,提出了几点看法。

关键词:钨冶金;离子交换;分离因数中图分类号:TF804.3文献标识码:A第25卷第5期2010年10月Vol.25,No.5Oct .2010China Tungsten Industry 收稿日期:2010-06-04作者简介:李洪桂(1934-),男,湖南耒阳人,教授,博士生导师,主要从事有色金属冶金教学与研究工作。

钨冶金中强碱性阴离子交换法净化-转型为我国自行研发的具有世界领先水平的技术;20世纪最后的20年中,在我国广大钨业工作者的共同努力下,其各项指标日新月异,技术得到迅速的发展,但本世纪以来,发展速度逐步变缓,究其原因,很大程度上是由于对有关理论问题研究不够,对其内在规律性认识不清。

因此,为了使该项技术能进一步高速发展,关键措施之一是加强有关基础研究。

为此,我们试图对前人已发表的有关WO 42-与某些阴离子分离因数的研究成果进行归纳,并在此基础上对人们广为关注的几个工艺问题进行理论分析。

1WO 42-及某些其他阴离子对强碱性阴离子交换树脂的相对亲和力离子交换过程中分离不同离子的可能性及其最大分离效果决定于它们对树脂的相对亲和力(选择因素),人们采用分离因数β来表征这种相对亲和力的大小,例如对Na 2WO 4溶液的强碱性阴离子交换过程而言βWO 42-/A n-=[WO 42-]/[WO 42-][A n-]/[A n-]式中:[WO 42-]、[A n-]分别为交换平衡后WO 42-、A n-在树脂相的浓度;[WO 42-]、[A n-]分别为交换平衡后WO 42-、A n-在水相的浓度。

教你快速掌握冶金原理

教你快速掌握冶金原理

n 求1173 k该反应的ΔG01173值和PCO2值。
n解
CaO+CO2=CaCO3
n ΔG01173=-170924.8+144.4×1173.15=-1543.6J
n 1173K时CaCO3的离解压为:
n ΔG01173.15=-RTlnKp=RTlnPCO2
n PCO2=0.8537atm=86500Pa
0 60.08
12
-
教你快速掌握冶金原理
三、求给定温度时的ΔG0
n 当求出反应的ΔG0-T二项式后,欲求该反应 在某温度下的ΔG0值就非常简便,只需将该 温度值代入ΔG0-T关系式即可得计算结果。
PPT文档演模板
教你快速掌握冶金原理
n 例题 已知CaCO3生成反应的ΔG0-T二项式为 n ΔG0=-170924.8+144.4 T,J
n
f=(3-1)-3+2=1
n 即在相平衡保持不变的情况下,压力和温度这两个
影响平衡的因素中只有一个可独立改变,另一个为 依变数:
n
pB=φ(T)
n 即离解压仅取决于温度,或者说,,ΔG0、Kp亦仅
取决于温度:
n
ΔG0=φ(T)
Kp=φ(T)
PPT文档演模板
教你快速掌握冶金原理
第一节 概 述
n 由离解——生成反应的ΔG0、Kp、PB与温度 的关系:
n
∆S2980=(Σ∆S2980)生成物-(Σ∆S2980)反应物
PPT文档演模板
教你快速掌握冶金原理
进行计算,得离解-生成反应的∆Cp、∆H2980、 ∆S2980,将这些数据及关系式代入式中进行积分, 即可得出ΔG0—T关系式。上述结果是在无相变条 件下导出的,如有相变发生,则:

冶金过程原理实验 教学大纲

冶金过程原理实验  教学大纲

冶金过程原理实验一、课程说明课程编号:050109Z11课程名称(中/英文):冶金过程原理实验/Experiment of metallurgical process principle课程类别:专业基础实验课学时/学分:32/1学分先修课程:冶金过程原理适用专业:冶金工程教材、教学参考书:1、李洪桂冶金原理中南大学出版社2、冶金过程原理实验讲义(自编)二、课程设置的目的意义《冶金过程原理实验》是《冶金过程原理》专业基础课程的一个重要实践环节,包括冶金原理和冶金工艺两个方面的内容,属综合性教学实验。

《冶金过程原理实验》课程的设置,旨在帮助学生验证、巩固和加深《冶金过程原理》中所学的基础理论和专业知识,掌握基本的冶金实验研究方法,锻炼综合分析问题和解决问题的能力。

三、课程的基本要求知识:本实验课程的基本理论主要包括物理化学基础理论知识,《冶金原理》中的冶金热力学、冶金动力学、冶金熔体、溶剂萃取等内容,以及实验设计与数据处理等基础理论和专业理论知识。

能力:实验教学是培养学生工程实践能力的重要环节。

它不仅在理论学习和实际应用之间起桥梁和纽带作用,同时也是理论教学所不可替代的。

《冶金过程原理实验》内容包括熔体粘度的测定;矿物的氧化、还原、浸出;金属离子的萃取分离;铁-水系电位-pH图的绘制;湿法电解等。

通过完成实验,学生对课堂教学讲授的理论有更深刻的认识和理解,并能做到举一反三,将理论知识迁移到工程实际中。

在此基础上,进一步培养学生的创新精神、创新意识和创造能力。

素质:通过基本的冶金实验研究方法训练,有助于冶金工程专业学生建立从理论学习、动手实践再到探究学习的教学链条,实现课堂教学与实践教学的交叉螺旋进行和实践能力培养的连续性,使学生获得有意义的综合实验体验,逐步形成未来工程师的综合品质和工程能力,满足双一流新工科人才培养的要求。

四、实践教学内容和基本要求五、考核方式及成绩评定根据学生实验的参与度、操作熟练程度、实验结果的准确度以及实验报告的六、大纲主撰人:大纲审核人:。

冶金原理李洪桂

冶金原理李洪桂

冶金原理李洪桂冶金原理是冶金学科的基础理论,它是指导冶金工程实践的理论基础。

冶金原理的研究对象是金属和非金属材料的冶金过程及其规律。

冶金原理的研究内容包括金属和非金属材料的结构、性能、加工工艺、热力学、动力学等方面。

冶金原理的研究方法主要是实验研究和理论分析相结合。

冶金原理的研究成果主要体现在冶金工程实践中,为冶金工程实践提供科学依据。

冶金原理的研究对象包括金属和非金属材料的结构、性能、加工工艺、热力学、动力学等方面。

金属材料是指具有金属结构的材料,包括铁、铜、铝、镁等金属及其合金。

非金属材料是指除金属材料以外的材料,包括陶瓷、聚合物、复合材料等。

金属和非金属材料的结构和性能是冶金原理研究的重点内容,它们直接影响着材料的加工工艺和使用性能。

冶金原理研究材料的结构和性能,旨在揭示材料的内在规律,为材料的设计、加工和应用提供科学依据。

冶金原理的研究方法主要是实验研究和理论分析相结合。

实验研究是冶金原理研究的基本手段,通过实验可以获得大量的数据和信息,验证理论模型和假设。

理论分析是冶金原理研究的重要手段,通过理论分析可以建立模型和假设,揭示物质的内在规律。

实验研究和理论分析相结合,可以更全面地理解材料的结构和性能,揭示材料的加工工艺和使用性能的规律。

冶金原理的研究成果主要体现在冶金工程实践中,为冶金工程实践提供科学依据。

冶金工程是利用物理、化学、材料学等科学原理和技术手段,对矿石、矿物和金属材料进行选矿、冶炼、精炼、合金、铸造、热处理、表面处理、材料加工等工艺过程的综合技术体系。

冶金原理的研究成果可以指导冶金工程实践,提高冶金工程的生产效率和产品质量,促进冶金工程的技术进步和产业发展。

总之,冶金原理是冶金学科的基础理论,它是指导冶金工程实践的理论基础。

冶金原理的研究对象包括金属和非金属材料的结构、性能、加工工艺、热力学、动力学等方面。

冶金原理的研究方法主要是实验研究和理论分析相结合。

冶金原理的研究成果主要体现在冶金工程实践中,为冶金工程实践提供科学依据。

07310530湿法冶金原理

07310530湿法冶金原理

湿法冶金原理Fundamentals of Hydrometallurgical课程编号:07310530学分:3学时:45(其中:讲课学时:39 实验学时:6 上机学时:0)先修课程:冶金物理化学、物理化学适用专业:冶金工程专业三年级学生教材:《湿法冶金学》,李洪桂,中南大学出版社,2002年4月,第一版开课学院:材料科学与工程学院一、课程的性质与任务《湿法冶金原理》是冶金工程专业的必修课程,具有重要补充意义的专业基础课。

湿法冶金原理的主要内容包括浸出,沉淀与结晶,离子交换,溶剂萃取与还原等冶金单元。

课程的主要任务是1.了解湿法冶金的主要冶金单元,掌握各冶金单元的基本反应原理和过程控制方法;2.掌握各冶金单元的主要应用领域和;3.强调理论与实际的结合,拓展学生的知识面,提高学生分析问题、解决问题的能力。

二、课程的基本内容及要求第一章绪论1、教学内容(1)湿法冶金的概念(2)湿法冶金的主要阶段(3)湿法冶金流程简介(4)湿法冶金制取无机材料简介2、基本要求了解湿法冶金的概念,掌握湿法冶金的主要阶段和流程,了解湿法冶金制取无机材料的主要方法。

第二章浸出1、教学内容(1)概述(2)浸出过程的热力学基础(3)浸出过程动力学基础(4)浸出过程的工程技术(5)浸出过程在提取冶金中的应用2、基本要求了解浸出的概念,掌握浸出过充热力学和动力学方程,掌握浸出过程的主要方法,了解浸出在冶金中的应用。

重点:浸出过程热力学和动力学难点:动力学和热力学方程第三章沉淀与结晶1、教学内容(1)概述(2)沉淀与结晶过程的物理化学基础(3)主要沉淀方法及其在提取冶金的应用(4)结晶过程在提取冶金中的应用(5)用沉淀法或共沉淀法制备特种陶瓷的粉末2、基本要求掌握沉淀与结晶的物理化学基本原理,掌握沉淀和结晶在提取冶金中的应用,了解沉淀法制备特种陶瓷粉末的方法。

难点:沉淀与结晶过程中的物理化学基础第四章离子交换法1、教学内容(1)概述(2)离子交换树脂及其性能(3)离子交换平衡(4)离子交换动力学(5)柱上离子交换(6)简单离子交换法在提取冶金中的应用(7)离子交换色层法分离稀土元素(8)离子交换膜及其在提取冶金中的应用2、基本要求了解离子交换树脂的分类及其性能,掌握离子交换的动力学方程,选择系数、分配比和分离因素,掌握柱上离子交换过程和分类技术及其在冶金中的应用,了解离子交换在稀土中的应用,了解离子交换膜的发展概况及其应用。

冶金原理李洪桂

冶金原理李洪桂

冶金原理李洪桂
冶金原理。

冶金原理是研究金属和非金属材料的生产加工过程及其物理化
学性质的科学。

它是冶金工程的基础,是掌握冶金技术的重要前提。

冶金原理的研究对象是金属和非金属材料的结构、性能和加工过程,它是冶金工程技术的理论基础。

冶金原理的主要内容包括金属和非金属材料的结构、性能、加
工原理、热处理原理、金属材料的腐蚀与防护等。

在冶金原理的研
究中,我们需要深入了解材料的晶体结构、相变规律、热力学性质、力学性能等方面的知识,这些知识对于掌握材料的加工工艺、改善
材料性能、提高材料的利用率具有重要意义。

冶金原理的研究不仅可以帮助我们更好地理解材料的性质和行为,还可以指导我们在实际生产中选择合适的材料、制定合理的加
工工艺、实施有效的质量控制。

冶金原理的应用范围非常广泛,涉
及到金属材料、非金属材料以及复合材料等多个领域。

在冶金原理的学习和研究中,我们需要深入了解材料的结构与
性能之间的关系,掌握材料的加工原理和热处理原理,了解材料的
腐蚀机理和防护方法。

只有通过深入研究冶金原理,我们才能更好
地理解材料的本质,掌握材料的加工和应用技术,提高材料的利用
率和降低生产成本。

总之,冶金原理是冶金工程技术的理论基础,它对于提高材料
的利用率、改善材料的性能、降低生产成本具有重要意义。

只有深
入研究冶金原理,我们才能更好地掌握材料的加工工艺和应用技术,推动冶金工程技术的发展,促进工业生产的进步。

希望大家能够重
视冶金原理的学习和研究,不断提高自身的理论水平和实践能力,
为冶金工程技术的发展做出更大的贡献。

冶金原理讲稿

冶金原理讲稿

课程名称:《冶金原理》第 2 周,第1讲次摘要授课题目(章、节)第一章绪论第一节冶金的概况和原料、产品第二节冶金方法及生产工艺流程第三节学习冶金原理课程的意义本讲目的要求及重点难点:【目的要求】通过本讲课程的学习,应了解冶金发展历程,知道学习冶金原理的意义,掌握冶金方法和现代冶金生产工艺流程。

【重点】冶金方法,现代冶金生产工艺流程。

【难点】冶金生产工艺流程,矿物与矿石的区别。

内容1【本讲课程的引入】冶金原理是冶金技术专业学生最主要的专业基础课之一,是冶金技术专业学生基础课与专业课衔接的桥梁和纽带,对学生基础知识和专业知识的学习具有承上启下的重要作用。

课程中所涉及的冶金基础理论与专业知识是后续专业课的基础,也是学生以后从事冶金事业所必需的基础,对学生在以后发展中冶金工程思维模式和创新意识的形成起着至关重要的作用。

今天我们来讲冶金原理第一章的内容。

【本讲课程的内容】绪论第一节冶金的概况和原料、产品1. 冶金的发展简史远古时代使用的金属为自然状态下的金、银、铜、陨石铁→从矿石中提取金属→青铜(夏商就冶炼出青铜,商朝为青铜鼎盛时期)→铁(历史战争贡献大)商朝:四羊方尊,司母戊大方鼎;春秋青铜开始发展缓慢,铁器物发展迅速;冶炼金属由开始的师傅传徒弟→应用冶金原理的方法提取冶金。

2. 金属的分类黑色金属:铁、铬、锰有色金属:除铁、铬、锰之外的金属有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属和稀有金属。

重金属:密度大,在7~11g/m3,包括铜、铅、锌、锡、镍、钴等。

轻金属:密度小于5g/m3,包括铝、镁、钙、钾、钠和钡等。

贵金属:价值比一般金属贵,包括:金、银、铂以及铂族元素。

稀有金属:指那些发现较晚、在工业上应用较迟、在自然界中分布分散以及在提炼方法上比较复杂的金属。

稀有金属并不是其在地壳中含量少,只是历史沿袭的习惯而已。

3. 矿物、矿石、脉石和精矿矿物:指自然界天然存在的化合物或自然元素。

矿石:在现有条件下能合理经济地提取有用矿物的矿物集合体。

稀有金属冶金学B 教学大纲

稀有金属冶金学B   教学大纲

稀有金属冶金学B一、课程说明课程编号:050135Z10课程名称:稀有金属冶金学B/ Metallurgy of Rare Metals (B)课程类别:选修课学时/学分:32/2先修课程:工科大学化学、冶金工程概论、冶金原理、冶金设备适用专业:冶金工程教材、教学参考书:1、李洪桂主编,稀有金属冶金学,冶金工业出版社,19912、张启修和赵秦生,钨钼冶金,冶金工业出版社,20053、李洪桂和羊建高等编著. 钨冶金学. 中南大学出版社,20104、莫畏和邓国珠等,钛冶金,冶金工业出版社,1998二、课程设置的目的意义本课程系冶金工程专业选修的专业主干课程。

本课程通过对钨、钛两种典型稀有金属冶金方法的学习,使学生掌握稀有金属冶金过程的基本原理和常用的工艺及设备,熟悉浸出、沉淀与结晶、金属热还原等常规冶金方法和氯化冶金、溶剂萃取、离子交换、氢还原、真空冶金和粉末冶金等特种冶金方法。

通过本课程的学习,使学生对稀有金属冶金过程有较为全面的认识,拓宽和加深学生的专业知识面,提高学生灵活运用专业知识、解决冶金工程实际问题的能力,为今后从事冶金及相关行业的生产、设计或科研工作奠定基础。

三、课程的基本要求知识:掌握稀有金属冶金重要概念,了解其含义及适用范围;掌握稀有金属冶金过程遵循的共性原理,掌握典型稀有金属钨、钛冶金的基本原理、方法及其技术特点,熟悉钨、钛冶金的工艺流程、关键工序的影响因数、技术指标,掌握主要生产设备及其选择依据,了解稀有金属冶金工业面临的问题及其发展趋势。

能力:通过本课程的学习,使学生能够综合利用化学、冶金原理、冶金设备等相关理论知识分析复杂的冶金工程问题,具有收集和判断相关文献、信息的能力,并能够根据原料特点和产品要求拟定合理的冶金工艺流程并选择合理的冶金设备,能够面对复杂的冶金工程问题开展实验研究,具有实验设计并能够识别、表达和合理分析与解释实验数据、获得有效结论的能力。

素质:通过课程中的分析、讨论与辩论来培养分析沟通交流素质,培养基础理论知识的应用技能;通过课外导学的模式,提升自主学习和终身学习的意识,形成不断学习和适应发展素质。

《冶金原理》参考书《冶金原理》,李洪桂编,科学

《冶金原理》参考书《冶金原理》,李洪桂编,科学

《冶金原理》参考书《冶金原理》,李洪桂编,科学《冶金原理》参考书:《冶金原理》,李洪桂编,科学出版社,2005年考试范围:主要内容包括冶金熔体的相平衡图、冶金熔体的结构、冶金熔体的物理性质、冶金熔体的化学性质、化合物的生成分解反应、化合物的生成分解反应、高温分解分离提纯过程、冶金过程的气固相反应动力学、冶金过程的液气相反应动力学、电极过程动力学。

重点掌握标准吉布斯自由能与吉布斯自由能变化的计算;化学反应的质量作用定律;组分活度的相互作用系数概念与应用;冶金中主要二元渣系相图;具有简单三元共晶体的相图;分解反应的热力学参数状态图;氧势图及其应用;氧化物还原的热力学条件;氧化物的间接还原反应热力学;湿法冶金的优点,湿法冶金流程的基本表示方法;浸出过程热力学,浸出过程动力学;沉淀和结晶,水溶液中金属的沉积;电解精炼和电解提取,电解制取金属和金属粉末;萃取方式,萃取机理和萃取平衡。

《冶金传输原理》参考书:《冶金设备基础-传递原理级物料输送》,唐谟堂主编,中南大学出版社考试范围:动量传输:主要掌握流体静力学特性、静力学基本方程、流体动力学的几个重要方程、边界层动量积分方程等,特别是掌握连续性方程、伯努利方程和动量方程的应用,分析流动状态、边界层特征,计算流动过程的能量损失。

热量传输:导热主要掌握能量方程及其在定解条件下的求解;对流传热主要掌握对流传热系数的几种求解方法;辐射传热要求能够利用辐射网络的方法求解物体间的辐射传热,掌握气体辐射的特点及其计算方法。

质量传输:掌握传质微分方程,对典型稳态、非稳态扩散传质问题的求解,掌握对流传质系数的不同求解方法以及典型相间传质问题的分析方法。

《硅酸盐物理化学》参考书:1、无机材料科学基础教程,胡志强主编,化学工业出版社,2011年第二版;;2、无机材料科学基础,陆佩文主编,武汉理工大学出版社,1996年第一版考试范围:紧密堆积原理、鲍林规则;典型晶体结构分析,硅酸盐晶体结构分析,晶体几种类型的结构缺陷。

“冶金传输原理”课程的教学改革与实践

“冶金传输原理”课程的教学改革与实践

“冶金传输原理”课程的教学改革与实践[摘要]文章针对应用型冶金工程专业人才培养的特点,总结了其主干专业基础课程“冶金传输原理”的教学内容、教学方法、教学手段和考试方法改革的经验,以期对应用型工艺性本科专业的专业基础课程的教学改革提供参考。

[关键词]“冶金传输原理”课程教学改革“冶金传输原理”课程是冶金工程专业主要的专业基础课程,是在学生学完高等数学和大学物理课程后开设的必修课程。

该课程旨在使学生掌握冶金传输理论的基本概念、基本定律和基本解析方法,理解冶金生产过程和改进生产工艺的传输理论基础,同时使学生具备初步分析和解决冶金生产工艺过程中的实际问题的能力,为今后的专业学习奠定基础。

紧扣专业培养目标,针对应用型冶金工程专业人才的特点,重庆科技学院(以下简称“我校”)对该课程进行了全面改革,具体涉及教学内容、教学方法、教学手段和考试方法等方面。

一、应用型冶金工程专业人才培养目标与定位冶金工程专业培养拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,基础扎实,知识面宽,具有创新精神和实践能力,知识、能力、素质协调统一,能适应冶金行业科技及生产发展需要,能够从事科学研究、技术开发、工艺及设备设计、冶金生产技术管理等工作的高级应用型工程技术专门人才。

在人才培养定位上,重点大学的冶金工程专业,如北京科技大学、东北大学、重庆大学等学校培养的毕业生在技术研究与开发方面的能力较强。

但冶金工业作为一个庞大的基础原材料行业,也需要大量的既有一定的技术研发后劲、又有较强的技术应用能力的应用型高级技术人才。

目前在众多冶金企业的生产组织、经营与管理工作中,还需要大量的冶金工程专业人才去充实。

因此,在冶金工程专业的办学实践中,我们既要强化学生的基础理论知识,又要注重学生的专业技术应用和解决工程实际问题能力的培养,也就是说,我们所要培养的是能在冶金领域从事生产、设计、科研及管理工作的应用型人才。

二、紧扣专业培养目标,合理设计教学内容根据现代冶金工程对一线应用型人才的要求,应用型本科教育应是宽基础的专业教育,既不同于现在的普通本科教育,又有别于专科教育,其内容应包括与其专业相关的自然科学和工程科学的基础知识,以及工程技术实践训练和从事工程师职业所必需的非技术知识和技能。

冶金原理李洪桂老师讲课文稿

冶金原理李洪桂老师讲课文稿

dm J = 单位时间B的扩散量 故:单位时间A 故:单位时间A的反应量 − 单位时间B α dt dm 2 dr − = −4πr ρ 1 1 dt dt
根据菲克第一定律求出在C 根据菲克第一定律求出在Cs = C0时
r0 r1 J = 4π D2 C0 r0 − r1
两式相等,解方程得
1/ 3
= k' t
(式13-12b) (式13-12b)
2.问题分析
(1)方程式
1− (1− R)
1/ 3
= k' t
的适用范围
任何真理都有其一定的适用范围 从推导过程的“假设”知其适用范围为: 从推导过程的“假设”知其适用范围为: 反应固相为单一、致密球体,其各方向上的化学性质一致; 反应固相为单一、致密球体,其各方向上的化学性质一致; 反应剂浓度C 反应剂浓度C0保持不变。 对非球体: 对非球体:
1− (1− R)
1/ Fp
= k' t
三维尺寸不等时F 三维尺寸不等时Fp 的取值介于 2和3之间
1− (1− R)
(2)化学反应控制的主要特征为: (2)化学反应控制的主要特征为: 化学反应控制的主要特征为
1/ Fp
= k' t
对单一致密球体在C 为常数的条件下,化学反应控制时,1 (1对单一致密球体在C0为常数的条件下,化学反应控制时,1-(1-R)1/3 与 t 成直线关系,直线通过原点。 反应的表观活化能E较大,为30~85kJ·mol 反应的表观活化能E较大,为30~85kJ·mol-1 实例: 实例:白钨矿的苏打分解: CaWO4(s)+Na2CO3(aq) = CaCO3(s) + Na2WO4(aq)
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

13.1 气(液)/固多相反应过程的机理(收缩核模型) 固多相反应过程的机理(收缩核模型)
aA(s) + bB( g,l ) = eE(s) + dD( g,l )
A
B
E D
步骤1 步骤1:B(g,l)向E(s)表面扩散,外扩散; 步骤2 步骤2:B(g,l)通过E(s)向反应界面的扩散,内扩散; 通过E 步骤3 步骤3:B在反应界面上与A发生化学反应; 在反应界面上与A 步骤4 生成物D通过E 步骤4:生成物D通过E(s)向边界层扩散; 步骤5 生成物D 步骤5:生成物D通过边界层向外扩散,外扩散。 控制步骤:外扩散控制 内扩散控制 化学反应控制 控制步骤: 任务:找出控制性步骤,有针对地性强化 任务: 方法: 方法:查明诸控制过程的规律性,与实际对照。
1 2 1 2 1 r13 − t = r1 − r0 − αρ 2 6 3 r0 D2Co
根据(式13根据(式13-11) r = r0(1-R)1/3 (1将r1,r0转化为反应分数R,得 转化为反应分数R
(式13-18) (式13-18)
2D2Co 2 t = 1− R − (1− R) 2 r0 αρ 3
dm J = 单位时间B的扩散量 故:单位时间A 故:单位时间A的反应量 − 单位时间B α dt dm 2 dr − = −4πr ρ 1 1 dt dt
根据菲克第一定律求出在C 根据菲克第一定律求出在Cs = C0时
r0 r1 J = 4π D2 C0 r0 − r1
两式相等,解方程得
2 与反应时间t R − (1 − R ) 2 / 3 与反应时间t成直线 3
1-2/3R-(1-R)2/3 0
t
实例: 实例:黄铜矿的硫酸高铁浸出过程:
反应 2Fe2(SO4)3(aq) + CuFeS2(s) = CuSO4(aq) +5FeSO4(aq) + 2S(s)
R
R
时间/h
(2)适用范围: 适用范围:
r0E A
r1
Cs:矿粒表面反应剂浓度 C’s:反应区反应剂浓度 内扩散控制时
′ Cs ≈ 0
2.方程式的推导 (1)简化条件:a. 致密单一、球形颗粒;b. 反应剂浓度C0不变; )简化条件:a. 致密单一、球形颗粒;b. 反应剂浓度C c. 反应过程中未反应核减小、产物层增大、但颗粒大小不变。
2.方程式的推导
(1)简化条件:a. 致密单一、球形颗粒;b. 反应剂浓度C0不变; 简化条件: 致密单一、球形颗粒;b. 反应剂浓度C c. 反应过程中未反应核减小、产物层增大、但颗粒大小不变。 (2)推导过程思路: 推导过程思路: 对反应
aA(s) + bB( g,l ) = eE(s) + dD( g,l ) 而言,由于内扩散控制
13.2 化学反应控制
1.动力学方程的推导: 动力学方程的推导: 设单一致密固体颗粒,表面各处化学活性相同,反应速率:
假设为球体: 微分可得:
dm v=− = kAC n dt 4 3 2 m = πr ρ A = 4πr 3
dm dr 2 − = −4πr ρ dt dt
(式13(式13-7) (式13(式13-8) (式13(式13-9)
1-(1-R)1/3

t
1-(1-R)1/3
t
(3)应用
a. 指明提高反应率的途径
n kC0 项↑则(1- R)1/3↓ 式中 (1t r0 ρ
n kC0 1− (1− R)1/ 3 = t r0 ρ
R↑
故 时间t↑、C0↑、r0↓、提高温度使k↑,都有利于提高R 时间t↑、 、提高温度使k↑,都有利于提高R b. 利用不同温度下k值求反应的表观活化能 利用不同温度下k 根据Arrhenius公式: 根据Arrhenius公式: lnk = −
少原料粒度r 少原料粒度ro,加大溶液浓度,提高温度以加大扩散系数; b. 求扩散活化能D2。 求扩散活化能D
简化
2 3
2 k′′t = 1− R − (1− R)2/3 3
3.问题分析
(1)内扩散控制时的主要特征: 气(液)/ (1)内扩散控制时的主要特征: 气(液)/固反应在固相为单一 内扩散控制时的主要特征 球形的致密颗粒,反应剂浓度不变、反应前后颗粒直径不变的情况 下,当属内扩散控制,则 1 − 关系,直线通过原点。 表观活化能小,8~30kJ·mol 表观活化能小,8~30kJ·mol-1
E +B RT
lnk
实例: 实例: Na2CO3(aq) + CaWO4(s) = Na2WO4(aq) + CaCO3(s)
E= 69.9kJ·mol-1
1/T×103/K-1 ×
13.3 内扩散控制
1.模型
Cs
C s′
aA(s) + bB( g,l ) = eE(s) + dD( g,l )
C0 Co:反应剂的整体浓度
1− (1− R)
1/ Fp
= k' t
三维尺寸不等时F 三维尺寸不等时Fp 的取值介于 2和3之间
1− (1− R)
(2)化学反应控制的主要特征为: (2)化学反应控制的主要特征为: 化学反应控制的主要特征为
1/ Fp
= k' t
对单一致密球体在C 为常数的条件下,化学反应控制时,1 (1对单一致密球体在C0为常数的条件下,化学反应控制时,1-(1-R)1/3 与 t 成直线关系,直线通过原点。 反应的表观活化能E较大,为30~85kJ·mol 反应的表观活化能E较大,为30~85kJ·mol-1 实例: 实例:白钨矿的苏打分解: CaWO4(s)+Na2CO3(aq) = CaCO3(s) + Na2WO4(aq)
第十三章 冶金过程的气(液)/固相反应动力学 冶金过程的气(
13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 气(液)/ 气(液)/固多相反应过程的机理(收缩核模型) 化学反应控制 内扩散控制 外扩散控制 混合控制 影响气(液)/固反应速率的因素 影响气(液)/ 气(液)/ 气(液)/固反应的强化
a. 致密单一、球形颗粒; b. 反应剂浓度C0不变; 反应剂浓度C c. 反应过程中未反应核减小、产物层增大、但颗粒大小不变。
(3)应用: 应用:
2D2Co 2 t = 1− R − (1− R) 2 r0 αρ 3
2 3
2D2C0 a. ,则R↑,故提高反应率的途径为:减 t 项↑,则R↑,故提高反应率的途径为:减 2 r0 αρ
通过几何运算求出r 通过几何运算求出r,r0与反应分数R的关系:
r = r0 (1 − R )1 / 3
代入(式13-10)得: 代入(式13-10)得:
(式13-11) (式13-11)
1− (1− R)
合并常数
1/ 3
kC = t r0 ρ
n 0
(式13-12a) (式13-12a)
1− (1− R)
1/ 3
= k' t
(式13-12b) (式13-12b)
2.问题分析
(1)方程式
1− (1− R)
1/ 3
= k' t
的适用范围
任何真理都有其一定的适用范围 从推导过程的“假设”知其适用范围为: 从推导过程的“假设”知其适用范围为: 反应固相为单一、致密球体,其各方向上的化学性质一致; 反应固相为单一、致密球体,其各方向上的化学性质一致; 反应剂浓度C 反应剂浓度C0保持不变。 对非球体: 对非球体:
dt 将式13- 、式13- 代入式13将式13-8、式13-9代入式13-7,并整理得: − dr = ρ 设C为常数,C= 积分,整理得: 设C为常数,C=C0积分,整理得:
kC n
r0 − r =
kC0n
ρ
t
(式13-10) 13-10)
r0 − r =
kC0n
ρ
t
(式13-10) (式13-10)
相关文档
最新文档