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出版者:7-122

作者:孙庆群

出品人:

页数:261

译者:

出版时间:2007-7

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787122007964

丛书系列:

图书标签:

• 化工制图
• 化工
• 制图
• 工程图学
• 流程图
• 设备图
• 管道图
• 专业绘图
• 工业设计
• 机械制图

现代冶金工程基础 本书导言： 在全球工业化进程的持续推进中，冶金工程作为材料科学与工程领域的核心分支，其重要性不言而喻。从基础的金属提取到复杂合金的精密制造，冶金技术是现代制造业、能源工业乃至尖端科技发展不可或缺的基石。本书《现代冶金工程基础》旨在为冶金、材料科学、化学工程等相关专业的学生及工程技术人员提供一个全面、深入且具有实践指导意义的入门级教材和参考手册。我们聚焦于冶金过程的物理化学原理、热力学基础、动力学机制以及现代工业实践中的关键技术环节，力求构建一个严谨而清晰的知识体系。 第一部分：冶金学概论与发展脉络 本部分首先界定了冶金学的范畴、研究对象及其在国民经济中的战略地位。我们将追溯冶金技术从古代的火法炼铜到现代化的电解精炼和真空冶金的发展历史，重点分析不同历史时期技术革新对材料性能和社会生产力的深远影响。 1.1 冶金学的核心概念： 定义金属、矿石、炉料、渣料的概念，区分湿法冶金、火法冶金和电冶金的适用范围和基本流程。 1.2 工业矿物与原料准备： 详细介绍主要金属矿物（如铁、铜、铝、稀有金属矿石）的赋存状态和性质。重点阐述选矿过程的原理，包括破碎、磨矿、浮选、磁选和重选，强调原料品位对后续冶金过程经济性和可行性的决定性作用。 第二部分：冶金过程的热力学基础 冶金过程的本质是物质在高温下的化学反应和相变过程。理解热力学是预测和优化反应方向、平衡状态的理论前提。本章内容严谨且侧重于工程应用。 2.1 热力学基本定律回顾与冶金学应用： 重点复习吉布斯自由能（$Delta G$）、焓变（$Delta H$）和熵变（$Delta S$）的概念，并将其应用于金属氧化物还原反应的分析。 2.2 元素电位图（Ellingham Diagram）的深度解析： 详细讲解如何利用此图判断不同温度下氧化物还原的难易程度，如何通过耦合反应（如碳还原）实现金属的提取。讨论硫化物、氮化物体系在电位图中的表示和应用。 2.3 溶液热力学与活度概念： 探讨合金体系中组分间相互作用的强度，引入活度（Activity）的概念来修正理想溶液模型的不足。阐述稀溶液模型（如亨利定律）在液态金属脱硫、脱氧过程中的应用。 第三部分：冶金反应的动力学机制 热力学决定了反应的“可能性”，而反应速率（动力学）则决定了反应的“效率”。本部分关注如何加速或控制冶金反应的进行。 3.1 反应速率的宏观与微观控制： 分析冶金反应中常见的限速步骤，包括传质（扩散）、化学反应本身以及相界面反应。 3.2 扩散理论在冶金中的应用： 深入讨论菲克定律（Fick's Laws）在固态、液态金属中的应用，例如渗碳、脱碳、合金元素在固液界面上的迁移行为。 3.3 界面反应动力学： 考察气-固、液-固界面上的反应机理，如氧化皮的生成与剥离，以及金属熔体与炉渣之间的物质交换速率。 第四部分：火法冶金的核心技术 火法冶金是处理精矿和中间产品的关键技术，涉及高温反应器内的复杂传热传质过程。 4.1 熔炼与炉型设计： 介绍各种主要冶炼炉（如反射炉、平炉、电炉、转炉）的工作原理、结构特点及热平衡分析。重点讨论提高热效率和减少热损失的工程措施。 4.2 金属的还原与精炼： 以火法炼铜（如熔硫铜铁混合物）和炼铁（高炉冶炼）为例，详细解析还原剂的选择、反应区的物料流与热流分布。 4.3 炉渣的形成、作用与控制： 炉渣不仅是反应介质，也是分离杂质的载体。深入分析炉渣的矿物学特征、黏度、密度、碱度对金属纯度和收得率的影响。 第五部分：湿法冶金与电化学分离 湿法冶金主要用于处理低品位矿石、复杂矿物或进行高纯度金属的制备。 5.1 浸出过程（Leaching）： 介绍酸、碱、中性浸出技术。分析影响浸出速率的因素，包括矿物学结构、氧化还原电位和介质浓度。讨论常压和压力浸出的工艺选择。 5.2 溶液的净化与金属回收： 重点讲解溶剂萃取（Solvent Extraction）和离子交换（Ion Exchange）原理，用于分离和富集目标金属离子。 5.3 电化学冶金： 详细阐述电解原理在金属提取（如电解铜）和精炼（如高纯铝的霍尔-埃鲁法）中的应用。讨论电流效率、电解槽设计及过电位对分离效果的影响。 第六部分：现代冶金工程中的先进技术 本部分面向前沿，介绍支撑现代高技术产业发展的关键冶金方法。 6.1 真空冶金： 阐述在真空条件下，利用蒸气压差降低反应温度、去除有害气体（如氢、氮）和杂质的技术。介绍真空脱气、真空感应熔炼（VIM）及其在特种钢和活性金属生产中的应用。 6.2 连铸与凝固理论： 介绍液态金属向固态金属转变的物理过程。分析凝固过程中遇到的关键问题，如偏析、中心疏松和缩孔的形成机制，以及连铸技术如何控制这些缺陷以改善铸坯质量。 6.3 过程控制与模拟： 探讨利用现代计算工具（如CFD计算流体力学）对复杂冶金反应器内部流动、传热和反应过程进行模拟的方法，以实现流程的优化与自动化控制。 结语： 《现代冶金工程基础》力求在理论深度与工程实践之间架起坚实的桥梁，帮助读者建立对金属材料从矿石到成品的完整认知框架。本书的完成，离不开对冶金科学的深刻理解和对工程实践的持续关注。学习冶金，即是学习如何高效、环保地利用地球资源，支撑人类社会的持续发展。

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说实话，一开始拿到《化工制图》这本书，我主要抱着一种“碰碰运气”的心态，毕竟我对这个领域了解不多，只是觉得可能需要了解一些基础知识。但没想到，这本书的内容深度和广度都远远超出了我的预期。它不仅仅是停留在表面的符号介绍，而是真正地深入到了化工原理与制图之间的联系。比如，在讲解储罐设计的部分，它会结合流体力学和物质传递的原理，来说明储罐内部结构的设计如何影响物料的储存和取用效率，并在图纸上给出相应的表达方式。同样，在介绍管路系统时，它不仅教你如何绘制管路的走向和尺寸，还会考虑到流体阻力、压力损失以及可能的腐蚀问题，如何在图纸上预留足够的空间进行维护和检修。书里还涉及到了很多关于安全设计的考量，比如应急泄压阀的设置、防火墙的标注等等，这些细节的处理，无非是想通过图纸来预防潜在的危险。让我印象特别深刻的是，书中还提到了不同国家和地区在化工制图上的标准差异，以及国际通用标准的优势，这让我认识到，化工制图并非一成不变，而是在不断发展和完善的。这本书的价值在于，它能够让你站在更高的角度去理解化工流程，而不仅仅是停留在技术细节的层面。

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这本《化工制图》真是让我大开眼界！我一直以为制图只是机械工程师的事情，没想到化工领域也有如此精妙的图纸学问。读这本书之前，我对化工的印象还停留在浓烟滚滚的大工厂，但这本书的出现，彻底颠覆了我的认知。它深入浅出地讲解了各种化工流程图，比如P&ID（管道及仪表流程图）的构成，各种符号代表的含义，以及如何根据这些图纸来理解复杂的化工生产过程。书里详细介绍了各种阀门、泵、换热器、反应釜等设备在图纸上的标准表示方法，看得我惊叹不已。特别是关于仪表部分，书里详细解释了各种传感器、控制器、执行器在流程图中的位置和相互关系，让我第一次意识到，原来一个看似简单的化工过程，背后需要多么精密的控制系统。而且，作者的讲解方式非常生动，并非枯燥的技术术语堆砌，而是穿插了很多实际案例，例如如何从一张P&ID图纸中分析出设备故障的可能性，或者如何根据物料衡算和能量衡算来绘制相关的流程图。这让我觉得，这本书不仅仅是关于“画图”，更是关于“理解”和“解决问题”。我甚至开始主动去观察身边接触到的任何工业相关的图纸，试图找出其中的逻辑和含义。这本书的价值，远不止于一本技术手册，它更像是一扇窗户，让我得以窥探到化工世界的精密与智慧。

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《化工制图》这本书，以其独到的视角和详实的资料，为我打开了化工世界的一扇新窗口。我一直以为化工制图就是简单的线条和符号的堆砌，但读完这本书，我才真正体会到它背后蕴含的严谨科学和艺术性。书中对于各种化工单元操作的图示化表达，比如蒸馏、吸收、萃取等，都做得非常细致。它不仅给出了标准的符号和图例，更重要的是解释了这些符号和图例是如何反映单元操作的物理化学原理的。例如，在讲解换热器设计时，它会从传热速率、表面积、温差等角度来阐述图纸的绘制要点，并且还会考虑到不同类型的换热器，如列管式、板式等的区别以及它们在图纸上的具体表现。书里还专门辟有章节介绍如何绘制设备布置图，以及如何从设备布置图中分析占地面积、物流路线以及消防安全通道等问题，这对于我这样非专业背景的人来说，是非常有启发性的。而且，作者在讲解过程中，始终保持着一种鼓励探索的语气，让我在学习过程中不会感到枯燥和压力。这本书的价值在于，它能够让你不仅仅是“看懂”图纸，更能“欣赏”图纸，理解图纸背后所承载的智慧和工艺。

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这本书的出现，对于我这样在化工行业摸爬滚打多年的技术人员来说，简直是雪中送炭。虽然我每天都在和各种图纸打交道，但说实话，很多时候都是凭借经验在操作，对于图纸背后更深层次的原理和规范，并没有系统地学习过。而《化工制图》这本书，恰恰填补了我的知识盲区。它详细阐述了化工制图的原则和方法论，让我能够更清晰地理解为什么一张图纸要那样绘制，为什么某些符号要这样标注。比如，关于工艺流程图（PFD），它不仅讲解了如何绘制，更重要的是解释了PFD在整个工程设计流程中的作用，它如何指导后续的管道及仪表流程图（P&ID）的绘制，以及如何为设备选型提供依据。书里对一些复杂流程的图示化处理，例如多相流反应、精馏塔的内件布置等，都讲解得非常到位，并且提供了多种可能的表达方式，让我能够根据实际情况选择最合适的图纸。更让我惊喜的是，书中还涉及到了3D建模在化工制图中的应用，以及如何将2D图纸与3D模型进行联动，这为我们未来的工作提供了新的思路和方向。总而言之，这本书不仅仅是教我如何“画”，更是教我如何“懂”，如何更高效、更准确地进行化工制图工作。

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这本书简直就是化工制图领域的百科全书！我之前接触过一些制图软件，也零散地看过一些技术资料，但总感觉不成体系，缺乏整体的理解。《化工制图》这本书，就像一位经验丰富的老教授，循序渐进地为我梳理了整个化工制图的知识体系。从最基础的比例、尺寸标注，到复杂的流程图、设备图、仪表图，每一个环节都讲解得非常透彻。我尤其喜欢书中关于化工仪表图（PID）的讲解，它详细介绍了各种仪表符号的含义、连接方式以及它们在整个自动化控制系统中的作用。读完这部分，我才明白，为什么一个化工装置能够稳定运行，离不开背后无数精密的传感和控制设备，而PID图纸就是它们之间沟通的桥梁。书里还提到了三维建模在化工项目中的应用，以及如何利用BIM技术来优化设计和施工，这让我看到了化工制图的未来发展方向。而且，这本书的排版也很精美，图文并茂，大量的实例图和表格，让复杂的概念变得易于理解。总的来说，这是一本非常值得推荐的化工制图入门和进阶读物，无论你是初学者还是有一定经验的技术人员，都能从中受益匪浅。

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