Vákuummetallurgia

Tartalom

Előszó 9
1. Módszerek a kohászati folyamatok egyensúlyának és kinetikájának vizsgálatára 11
1.1. Egyensúlyi vizsgálatok 11
1.1.1. Alapfogalmak 11
1.1.2. Moláris normál szabadentalpia felhasználásának lehetőségei 17
1.1.3. A reakcióban részt vevő anyagok mennyiségének számítása együttreagálásig, ill. végállapotig 22
1.1.4. A kémiai potenciál és felhasználásának lehetőségei 34
1.1.5. A lg K = f (1/T) görbéből kiolvasható törvényszerűségek 55
1.1.6. Disszociációs, oxidációs és redukciós folyamatok, valamint a párolgás egyensúlyának vizsgálata 58,
1.1.7. A stabilitás területek meghatározása konstans hőmérsékleten 62
1.2. Metallurgiai folyamatok kinetikája 63
1.2.1. Bevezetés 63
1.2.2. A reakció sebességével meghatározott folyamatok 64
1.2.3. A diffúzió sebességével meghatározott folyamatok 69
1.2.4. Az effektív sebességi állandó és diffúzió-koefficiens változása a hőmérséklettel 73
2. A többfázisú és sokkomponensű metallurgiai rendszerek elméleti alapjai és számítása 75
2.1. A metallurgiai folyamatok számításának céljai és lehetőségei 75
2.1.1. A kinetikai-dinamikai szimuláció elve 76
2.2. A metallurgiai rendszer alapfázisa 77
- 2.2.1. Az alapfázis fogalma 77
2.2.2. A hidromechanikai alapfázis mozgása 78
2.2.3. A kontinuitás egyenlete 90
2.2.4. Az olvadék hőmérlege 91
2.2.5. Az olvadék anyagmérlege 99
2.2.6. Az állapotegyenlet 100
2.2.7. Az alapfázis állapotát meghatározó matematikai modell 100
2.2.8. Az alapfázis állapotának számítása 109
2.3. A diszpergált- és peremfázisok 132
2.3.1. A diszpergált- és peremfázisok fogalma 132
2.3.2. Transzportjelenségek lamináris áramlás esetén 134
2.3.3. Transzportjelenségek turbulens áramlás esetén 161
2.3.4. Transzportfolyamatok nyugvó olvadékban 166
2.3.5. A transzportjelenségek összefoglalása 167
2.3.6. A transzportjelenségek számítása reális olvadékban 172
2.4. Anyagátalakulás a metallurgiai rendszerben 178
2.4.1. A kémiai reakciók rendszere és a ténylegesen végbemenő kémiai reakció kiválasztása 178
2.4.2. Az anyagátalakulás mértékének meghatározása 182
2.4.3. Az anyagátalakulást kísérő hőhatások számítása 186
2.5. Zárványok képződése és eltávolítása ; 188
2.5.1. A csíraképződés 188
2.5.2. A diszpergált fázisok eltávolításának mechanizmusa 191
2.6. A metallurgiai rendszer fázisainak módosítása: ötvözés és hőforgalom 201
2.7. A fizikokémiai alapfázis gőzölgése 204
2.8. A metallurgiai rendszer fázisainak integrált összetételi és termikus állapota 209
2.8.1. A tégelyfal állapota (J = 1) 210
2.8.2. A salak állapota (J = 2) 211
2.8.3. A diszpergált fázisok 212
2.8.4. A fizikokémiai alapfázis (J = 6) 213
2.8.5. A (2.29/5-6) egyenlet fizikokémiai alapfázisra vonatkozó megoldása 214
2.9. A metallurgiai szimulációs modell 214
2.9.1. A modell logikai felépítése 214
2.9.2. Eredmények és pontosság 215
2.9.3. A kiindulási adatszükséglet 223
2.9.4. Az üzemvezetői rendszer 223
2.9.5. A számítástechnikai feltételek 224
3. A fémek előállításának elméleti alapjai 225
3.1. Redukció 225
3.1.1. Karbotermikus eljárás 225
3.1.2. Karbidotermikus eljárás 229
3.1.3. Redukció CO-val 230
3.1.4. Redukció H2-vel 232
3.1.5. Metallotermikus eljárások 238
3.2. Termikus bontás 254
3.2.1. Jodidos vagy van Arkeljárás 254
3.2.2. Karbonilos eljárás 263
3.2.3. Hidrides eljárás 264
3.2.4. Komplex fémvegyületek bontása 264
3.2.5. Szubhalogenides eljárás 264
3.3. Elektrolízis 264
3.3.1. Elektrolízis vizes oldatból 265
3.3.2. Elektrolízis olvadékból 267
3.4. Cementálás 269
4. A fémek raffinálásának elméleti alapjai 270
4.1. Zónás olvasztás 270
4.2. Vákuumban való desztillálás 271
4.2.1. Desztillálás vákuumban szilárd halmazállapotban 271
4.2.2. Desztillálás vákuumban folyékony halmazállapotban 273
4.3. Hidrides eljárás 273
5. Vákuumtechnika 276
5.1. A kinetikus gázelmélet alapjai 276
5.1.1. A makroszkóposán nyugalomban levő gázok 276
5.1.2. Transzportjelenségek gázokban 283
5.1.3. Szorpciós jelenségek a vákuumtérben 291
5.1.4. Nyomástartományok a vákuumtechnikában 294
5.2. A vákuumtechnika alapjai 295
5.2.1. Vákuumtechnikai alapfogalmak 295
5.2.2. A vákuumtechnikai elemek jellemzői 299
5.3. Kis nyomások előállítására való berendezések 307
5.3.1. Kompressziós szivattyúk 308
5.3.2. Gázt megkötő szivattyúk 322
5.3.3. A vákuumozási eljárás kiválasztása 328
5.4. Berendezések kis nyomások mérésére 331
5.4.1. Az össznyomás mérésére való berendezések 332
5.4.2. A parciális nyomás mérésére való berendezések 337
5.4.3. A vákuummérő műszerek kiválasztása, használata és hitelesítése 339
5.5. A vákuumberendezések tömítettsége és a tömítetlenségi hibák felderítése 342
5.6. Nyomásszabályozás és üzemellenőrzés a vákuumtechnikában 343
5.6.1. A vákuumberendezések üzemzavar elleni védelme 344
5.6.2. Nyomásszabályozás a vákuumtérben 346
6. Vákuummetallurgiai technológiák 347
6.1. Néhány sajátos technológiai összefüggés 347
6.1.1. A vákuummetallurgiai rendszer gázháztartása 348
6.1.2. Fémolvadékok desztillációja 354
6.1.3. A szub-oxidképződés szerepe és lehetőségei 355
6.1.4. A folyékony acél vákuumozásának speciális kérdései 355
6.2. Fémek kinyerése vákuumban 363
6.2.1. Karbo- és karbidotermikus eljárások 363
6.3. Fémek raffinálása 389
6.3.1. Fémek raffinálása desztillációval 389
6.3.2. Raffinálás kémiai transzportreakciók útján 401
6.3.3. Raffinálás zónás olvasztással 405
6.4. Fémek olvasztása vákuumban 408
6.4.1. A vákuumindukciós olvasztás 408
6.4.2. A vákuumíves leolvasztás 416
6.4.3. Az elektronsugaras olvasztás 420
6.4.4. A vákuumos olvasztási módszerek gazdaságossága 438
6.5. A folyékony acél vákuumozása 442
6.5.1. Az üstvákuumozás 442
6.5.2. Az acélsugár vákuumozása 449
6.5.3. Részletekben vákuumozó eljárások 454
6.5.4. A vákuumrendszer 462
6.5.5. A folyékony acél-vákuumozó eljárások összevetése 462
Irodalom 465
Tárgymutató 469

Témakörök