ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предисловие к первому изданию из "Физическая химия пирометаллургических процессов Часть 1 Издание 2" В ходе исторического развития научной металлургии сложилась как самостоятельная дисциплина теория металлургических процессов. Название это, однако, не вполне соответствует обычно излагаемому материалу. Как правило, в курсах теории металлургических процессов не рассматривают, например, вопросов термической и горячей обработки металлов, гидрометаллургии и газопечной теплотехники. Более того, в них не излагаются теории металлургических процессов в целом (доменного, мартеновского и других), которые входят в соответствующие разделы специальных дисциплин. [c.6] Предметом теории металлургических процессов является обычно физико-химический анализ отдельных, наиболее важных, но частных пирометаллургических реакций. Целесообразнее, поэтому, назвать ее физической химией пирометаллургических реакций. [c.6] Отцом русской научной металлургии является М. В. Ломоносов. Он же впервые создает физическую химию, как самостоятельную научную дисциплину, задолго до появления ее в Западной Европе и Америке. Важнейшее обобщение естествознания— закон сохранения вещества — Ломоносов формулирует на основе изучения реакции металла с кислородом — одного из основных металлургических процессов. [c.6] Продолжая развивать идеи, М. В. Ломоносова, ученые нашей родины Д. К. Чернов, Н. С. Курнаков, А. А. Байков, И. А. Соколов и другие создают новые научные дисциплины металлографию, физико-химический анализ, теорию металлургических процессов. Используя сначала термодинамический, а затем и молекулярно-кинетический методы, советские исследователи решают узловые вопросы теории металлургических процессов. Выполненные ими работы по праву играют ведущую роль в науке. [c.6] Металлургические реакции протекают обычно в сложных гетерогенных системах. Для них характерны разнообразные межфазовые взаимодействия, превращения в отдельных фазах, возникновение новых и исчезновение исходных фаз. При изучении поведения этих систем, как и при любом физико-химическом исследовании, следует выяснить три основные вопроса. [c.6] Необходимо, во-первых, установить их строение, т. е. число фаз, их характер и молекулярную структуру каждой фазы и границ раздела. Во-вторых, нужно определить условия, при которых возможны относительные состояния равновесия системы в целом или отдельных ее частей. [c.7] Наконец, в-третьих, следует выяснить скорость и путь, с которой и по которому система стремится к равновесию, т. е. исследовать кинетику процессов, ее формальную, или макроскопическую и атомно-молекулярную стороны. [c.7] Для решения этих вопросов физическая химия применяет два метода молекулярно-кинетический и термодинамический. Первый из них является более общим, чем второй с помощью термодинамического метода можно получить лишь данные об условиях равновесия, т. е. дать ответ только на один из трех основных вопросов. Одним из важных сочетаний этих двух методов является статистическая термодинамика. [c.7] К сожалению, до последнего времени в монографиях и курсах по теории металлургических процессов используется с той или иной полнотой и строгостью лишь одна сторона физикохимического анализа, а именно термодинамическое учение о равновесии. При этом почти полностью игнорируется, за редкими исключениями, термодинамика поверхностных явлений и статистическая термодинамика. Только в отдельных случаях применяется формальная кинетика молекулярно-кинетический метод обычно не затрагивается. [c.7] Между тем исследования двух последних десятилетий, выполненные советскими физиками, физико-химиками и металлургами, дают богатый теоретический и экспериментальный материал, могущий служить основой для изложения, как молекулярного строения металлургических систем, так и механизма происходящих в них процессов. [c.7] Целую эпоху в развитии физической химии и теории металлургических процессов составляют исследования Н. Н. Семенова и его учеников Я. Б. Зельдовича, В. Н. Кондратьева и других по механизму и кинетике горения газов. [c.7] Значительный вклад в понимание механизма и кинетики горения твердого топлива сделан А. С. Предводителевым, Л. Н. Хитриным, О. А. Цухановой, X. И. Колодцевым, М. К. Гродзовским, а также Д. А. Франк-Каменецким и другими. Трудами С. 3. Рогинского, П. Д. Данкова, В. И. Архарова и других вскрыты основные закономерности процессов диссоциации окислов и карбонатов и высокотемпературного окисления твердых металлов. [c.7] Лучшие работы по механизму и кинетике восстановления окислов выполнены Г. И. Чуфаровым, учеником И. А. Соколова, а также С. Т. Ростовцевым. [c.7] Новая точка зрения на природу жидких шлаков, основанная на работах И. В. Гребенщикова и В. А. Ванюкова, разработана М. И. Темкиным, А. М. Самариным, А. С. Хейнманом и другими. [c.8] Поверхностные свойства жидких металлов и кинетика их взаимодействия с газами и шлаками изучались Б. В. Старком, А. Самариным, И. А. Андреевым, П. Я. Агеевым и другими. [c.8] В связи с этим назрела необходимость дать, наряду с термодинамическими главами, систематическое изложение этих вопросов, крупнейшая роль в изучении и решении которых принадлежит советским исследователям. [c.8] Такая попытка сделана авторами в предлагаемом труде. В нем каждая частная реакция рассматривается с двух сторон. Сначала дается термодинамический анализ условий равновесия, а затем излагается кинетика и механизм процесса. [c.8] Необходимо оговориться, что недостаток материала не позволяет дать развернутую атомно-молекулярную картину взаимодействий, т. е. полностью вскрыть механизм процесса в современном понимании этого слова. В большинстве случаев приходится ограничиваться указанием стадий, через которые идет процесс, охарактеризовать их специфические особенности и указать образующиеся при этом промежуточные вещества. [c.8] Из большого многообразия частных пирометаллургических реакций были избраны а) горение твердого и газообразного топлива, б) диссоциация окислов, карбонатов и сульфидов, в) окисление металлов, сульфидная коррозия их и карбонизация окислов, г) восстановление окислов, д) процессы шлакообразования, е) реакции жидкого металла со шлаком (выгорание углерода, обессеривание, обесфосфорирование, раскисле- ч ние), а также обоих их с газами и ж) взаимодействие жидкого штейна и шлака. [c.8] Первая часть книги посвящена реакциям между газами и твердыми телами. [c.8] Вернуться к основной статье