- •1(1). Определение металлов. Понятие о кристаллических решетках. Структура металлов в твердом, жидком, парообразном состояниях и в виде плазмы.
- •2(2). Электролиз расплавленных солей
- •2(1). Промышленная классификация металлов в элементарном состоянии. Основные виды металлических сплавов.
- •3(1). Представления о природных минералах
- •4(1). Производство металлических материалов методами пиро- и гидрометаллургии
- •4(2). Электролиз водных растворов
- •3(2). Металлотермия
- •5(1). Классификация металлургических технологий
- •6(1). Применение химической термодинамики и кинетики в теории металлургических процессов
- •6(2). Автоклавное восстановление металлов из растворов газами
- •5(2). Цементация
- •7(1). Гомогенные и гетерогенные металлургические системы
- •8(1). Явление массопереноса. Молекулярная и конвективная диффузия
- •8(2). Характеристика и структура металлургических предприятий интегрированного типа (с полным циклом), мини- и микрозаводов.
- •7(2). Металлургические производственные комплексы. Их место в народном хозяйстве.
- •9(1). Представление об энергии активации
- •10(1). Поверхностные явления
- •10(2). Общая схема доменной плавки
- •9(2). Подготовка железорудного сырья к плавке
- •11(1). Основы теории горения топлива
- •12(1). Металлические и шлаковые расплавы металлургических систем, их характеристики и физико-химические свойства
- •12(2). Кислородно-конвертерный процесс
- •11(2). Внедоменные способы получения железа (бескоксовая металлургия)
- •13(1). Строение жидких металлических и шлаковых расплавов, поведение в них примесей
- •14(1). Диаграмма состояния «железо-углерод»
- •14(2). Электросталеплавильное производство
- •13(2). Мартеновский процесс
- •15(1). Физико-химические процессы, протекающие при кристаллизации металлических расплавов
- •16(1). Термодинамические и кинетические закономерности зарождения твердой фазы в расплаве
- •16(2). Внеагрегатная обработка стали (внепечное рафинирование)
- •15(2). Специальная электрометаллургия
- •17(1). Усадочные явления при кристаллизации металлических расплавов
- •18(1). Дендритная и зональная ликвация. Химическая и физическая неоднородность слитка
- •18(2). Классификация и маркировка стали
- •17(2). Десульфурация, дефосфорация, раскисление и легирование стали
- •19(1). Структурные превращения при охлаждении металлов и сплавов в твердом состоянии. Представления о термической обработке металлов и сплавов.
- •20(1). Общие сведения о железе, чугунах, сталях и сплавах
- •20(2). Разливка стали в изложницы и на машинах непрерывного литья заготовок (мнлз)
- •19(2). Современные способы разливки стали
- •21(1). Основные виды металлопродукции из черных металлов
- •22(2). Обработка металлов давлением
- •21(2). Газы и неметаллические включения в стали
- •23(1). Оценка запасов месторождений железорудного сырья
- •24(1). Характеристика железных руд
- •24(2). Основные тенденции и перспективы развития прокатного производства
- •23(2). Основные тенденции и перспективы развития доменного производства и бескоксовой металлургии
- •25(1). Топливо и флюсы металлургического назначения
- •25(2). Основные тенденции и перспективы развития сталеплавильного производства
7(1). Гомогенные и гетерогенные металлургические системы
Система – группа тел, находящихся во взаимодействии и мысленно или физически выделенных из окружающей среды.
Гомогенная система — система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела).
Гетерогенная система — физико-химическая система, состоящая из разных по своим свойствам частей, разграниченных поверхностями раздела.
Используя понятия «металл», «шлак», «атмосфера» и т. д., часто подразумевают, что эти части системы гомогенны. На самом деле в большинстве случаев это не так. В металле содержатся неметаллические включения и пузыри газов, в шлаке — нерастворившиеся шлакообразующие, корольки металла, пузыри газов, в атмосфере — частички шлака (плавильная пыль), а иногда и металла.
8(1). Явление массопереноса. Молекулярная и конвективная диффузия
Массоперенос – необратимый процесс переноса массы данного вещества (элемента соединения, сложного вещества) в пространстве с неоднородным полем химического потенциала этого компонента или при разности температур. Процессы массопереноса многостадийны и включают перенос вещества в пределах одной фазы, переход вещества через поверхность раздела. Массоперенос лежит в основе таких процессов, как ректификация, экстракция, абсорбация, адсорбация, изотопный обмен и т.д., используется для разделения веществ, для очистки их от примесей, для получения чистых металлов.
Под диффузией обычно понимают процесс взаимного проникновения соприкасающихся веществ вследствие теплового движения частиц вещества.
Теория диффузии частиц вещества из раствора к поверхности твердого тела, предложенная В. Г. Левичем, сводится к следующему:
Частицы растворенного в жидкости вещества могут при ее движении переноситься от точки к точке двояким образом: во-первых, при разности концентраций возникает молекулярная диффузия и появляется направленный поток частиц растворенного вещества от больших концентраций к меиьшим; во-вторых, частицы вещества, растворенного в жидкости, увлекаются последней в процессе ее движения и переносятся вместе с ней. Перенос вещества происходит при этом и в направлении, перпендикулярном движениию жидкости. Совокупность обоих процессов именуется конвективной диффузией.
Коэффициенты молекулярной диффузии молекул и ионов являются малыми величинами. Следовательно, перенос вещества молекулярной диффузией происходит очень медленно. Достаточно иметь весьма небольшую скорость течения жидкости, чтобы перенос вещества конвекцией начал бы преобладать над переносом вещества молекулярной диффузией. Поэтому при ламинарном потоке в пограничном слое только в самых близлежащих к поверхности слоях жидкости, которые двигаются крайне медленно, перенос вещества в основном осуществляется диффузией (диффузионный подслой). В остальной части пограничного слоя перенос в основном осуществляется конвекцией.
Процесс молекулярной диффузии много медленнее, чем конвекция, следовательно, в той части пограничного слоя, где перенос осуществляется конвекцией, концентрация реагента должна практически быть близка к таковой в толще раствора.