具体描述
《电渣冶金的理论与实践》主要内容简介：电渣冶金技术可以被认为是一种金属或合金精炼提纯及凝固控制的复合技术，其产品具有纯净度高、成分均匀、力学性能和使用性能好、近终形、过程可控等特点，因此在国民经济的许多重要领域用于生产高端产品或关键部件。
《电渣冶金的理论与实践》分8章，分别介绍了电渣冶金技术的发展和现状、电渣冶金的基本原理、电渣冶金用渣系、电渣冶金工艺、电渣炉、电渣金属的质量和性能、电渣冶金过程的热传递和凝固控制、电渣冶金技术的展望等内容。书中简明、记实地阐述了经典的电渣冶金原理和重要的研究成果，用通俗易懂的文字系统地介绍了电渣工艺、设备和渣系，对电渣金属质量和性能的分析能使读者了解到电渣冶金技术的重要性，而技术展望将使读者对电渣冶金技术的内容有更为深刻的认识。
《电渣冶金的理论与实践》内容涉及电渣金属的生产领域——材料、冶金、铸造等和电渣金属的应用领域——能源、航空航天、造船、机械制造、医药等领域，《电渣冶金的理论与实践》可供这两个领域的工程技术人员、科研人员、管理人员阅读参考。
《现代冶金技术新进展》 内容简介： 本书系统地阐述了当前冶金领域最具前沿性和发展潜力的几大技术体系，旨在为从事冶金研究、生产及相关领域的专业人士提供一份全面而深入的参考。全书共分为十章，从基础理论到具体工艺，再到应用拓展，层层递进，力求展现现代冶金技术的宏大图景及其不断演进的脉络。 第一章 冶金过程的传质传热机理 本章深入探讨了冶金过程中至关重要的传质传热现象。首先，详细介绍了气-液、液-液、固-液、固-气等界面上的传质机制，包括分子扩散、对流扩散、相变传质等。通过对质量传递系数、传质单元等概念的解析，为理解和优化冶金反应速率奠定理论基础。随后，重点阐述了冶金炉体、熔池、渣系等复杂体系中的传热过程，如热传导、热对流、热辐射及其耦合作用。章节中引入了能量守恒定律和传热方程，并结合数值模拟方法，分析了温度场在冶金设备中的分布规律，强调了高效传热对节能降耗和提高产品质量的重要性。此外，还探讨了影响传质传热效率的微观因素，如表面张力、界面张力、物相形态等，为进一步的工艺改进提供理论指导。 第二章 新型分离与提纯技术 面对日益严苛的环保要求和对高纯度金属材料的需求，本章聚焦于一系列颠覆性的分离与提纯技术。首先，详细介绍了溶剂萃取在稀土、有色金属以及核材料等领域中的应用，包括萃取剂的选择、萃取动力学、相平衡理论以及多级逆流萃取的工艺设计。随后，深入阐述了离子交换技术在废水处理、贵金属回收以及高纯度金属氧化物制备中的优势，并分析了不同类型离子交换树脂的性能特点和再生方法。在此基础上，本书还重点介绍了膜分离技术在冶金废水处理、气体分离以及金属溶液浓缩中的应用，包括反渗透、纳滤、超滤、气体分离膜等，并对膜的渗透机理、抗污染性以及膜组件的设计进行了详尽的论述。最后，对电化学分离技术（如电解精炼、电沉积）以及超临界流体萃取等新兴技术进行了概览，指出其在特定金属分离和污染物去除方面的独特价值。 第三章 晶体生长与材料设计 本章聚焦于如何通过精确控制晶体生长过程来实现高性能材料的设计与制备。首先，阐述了晶体生长的基本原理，包括成核、生长机制、晶面取向以及缺陷的产生与演化。针对不同晶体生长方法，如提拉法、区熔法、坩埚下降法、水热法等，进行了详细的工艺分析和设备介绍，并讨论了影响晶体质量的关键参数。本书特别强调了先进的计算模拟技术在晶体生长过程中的应用，如分子动力学模拟、蒙特卡洛模拟等，用于预测晶体生长行为、优化生长条件以及理解缺陷结构。此外，还深入探讨了固态相变在材料性能调控中的作用，如沉淀强化、相变强化等，并结合相图理论，分析了不同热处理工艺对材料微观结构和宏观性能的影响。章节的最后，对具有特定结构和功能的晶体材料，如功能晶体、半导体晶体、超硬材料等的设计思路和制备挑战进行了探讨。 第四章 冶金炉的先进设计与节能优化 本章致力于介绍当前冶金炉在设计理念、结构优化以及节能减排方面的最新进展。首先，对各种类型冶金炉（如鼓风炉、转炉、电弧炉、感应炉、闪速熔炼炉等）的工作原理、传热传质特点以及各自的优缺点进行了系统性的比较。随后，重点探讨了现代冶金炉在结构设计上的创新，如炉衬材料的选用与优化、耐火材料的寿命预测与维护、以及新型炉体结构（如竖井炉、旋转炉）的应用。节能优化是本章的核心内容之一，详细介绍了余热回收利用技术，包括烟气余热锅炉、显热回收装置等，以及能源替代和高效能源利用的途径。此外，还探讨了智能化控制技术在冶金炉操作中的应用，如温度、气氛、进料等的精确控制，以及在线监测与诊断技术在提升设备可靠性和降低能耗方面的作用。章节还对冶金过程中的污染物排放控制进行了讨论，包括粉尘、SO2、NOx等的治理技术。 第五章 冶金过程的智能化控制与优化 随着工业4.0时代的到来，智能化控制已经成为提升冶金生产效率和产品质量的关键。本章系统阐述了冶金过程智能化控制的理论基础、关键技术与实践应用。首先，介绍了基于模型的预测控制（MPC）、模糊逻辑控制（FLC）、神经网络（NN）等先进控制策略在冶金过程中的应用，并分析了其在处理复杂非线性系统时的优势。随后，详细探讨了传感器技术在冶金过程中的应用，包括温度、压力、流量、成分、表面形貌等参数的在线实时监测技术，以及非接触式测量技术的进展。本书还重点介绍了大数据分析与人工智能（AI）在冶金过程中的应用，例如利用机器学习算法进行故障诊断、工艺参数优化、产品质量预测等。此外，还对数字孪生（Digital Twin）技术在冶金过程建模、仿真与优化方面的潜力进行了展望。章节的最后，通过具体的冶金生产案例，展示了智能化控制系统如何实现生产过程的自主优化、降低能耗、提高收得率并确保产品质量的稳定性。 第六章 新型耐火材料与高温工程 在极端高温环境下工作的冶金设备，其可靠性很大程度上依赖于先进的耐火材料。本章深入剖析了新型耐火材料的研发、性能表征及其在高温工程中的应用。首先，介绍了耐火材料的基本分类、性能要求（如耐高温、耐侵蚀、耐磨损、热震稳定性等）以及失效机理。随后，重点阐述了新型耐火材料的发展方向，包括高性能氧化物（如Al2O3-MgO-C、ZrO2基）、非氧化物（如SiC、Si3N4、B4C基）以及复合耐火材料。书中详细介绍了这些新型材料的制备工艺、微观结构与宏观性能之间的关系，以及它们在不同冶金炉、渣处理设备、以及高温反应器中的应用案例。此外，还探讨了耐火材料的寿命预测、维护技术以及环境友好型耐火材料的开发。章节的最后，对高温工程中的热障涂层、隔热材料以及超高温陶瓷等前沿领域进行了介绍。 第七章 冶金废水与废气处理新技术 环境保护是现代冶金业可持续发展的生命线。本章集中介绍冶金行业在废水和废气处理领域所采用的先进技术。对于冶金废水，本书详细介绍了物理、化学、生物以及组合处理技术。重点阐述了重金属离子的去除技术，如沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法等，并对不同方法的效率、成本和适用范围进行了比较。此外，还介绍了含油废水、酸碱废水、氰化物废水等特定类型冶金废水的处理工艺。在废气处理方面，本书详细介绍了烟气脱硫（如湿法、干法脱硫）、脱硝（如选择性催化还原SCR、选择性非催化还原SNCR）、除尘（如电除尘、袋式除尘）等技术。并对挥发性有机物（VOCs）的治理技术，如吸附、催化氧化、生物过滤等进行了深入探讨。章节最后，对冶金行业废水废气处理的资源化利用，如回收有价金属、生产建筑材料等，进行了展望。 第八章 冶金副产物的资源化利用 冶金生产过程中产生的各种副产物，如炉渣、粉尘、酸泥、废液等，往往含有丰富的金属和矿物资源。本章着重介绍了这些副产物的资源化利用技术，旨在变废为宝，实现循环经济。首先，对不同类型冶金副产物的化学成分、物相组成以及潜在的资源价值进行了系统性的分析。随后，详细介绍了从炉渣中提取有价金属（如铁、锰、钒、钛等）的工艺，包括物理选矿、化学浸出、电解提取等方法。对于冶金粉尘，本书介绍了其在水泥、陶瓷、以及新型建材中的应用，以及从粉尘中回收锌、铅等金属的技术。此外，还探讨了酸泥、废电解液等的处理与资源化利用，如生产磷酸盐、回收稀有金属等。章节的最后，对冶金副产物资源化利用的经济效益、环境效益以及面临的挑战进行了讨论。 第九章 粉末冶金与增材制造 粉末冶金和增材制造（3D打印）是实现复杂形状金属构件制造的颠覆性技术。本章系统介绍了这两种技术的原理、工艺、材料以及应用。首先，详细阐述了粉末冶金的工艺流程，包括金属粉末的制备（如雾化法、还原法）、粉末的压制成型、以及烧结技术。重点介绍了各种烧结方法（如固相烧结、液相烧结、放电等离子烧结）的机理和特点，以及如何通过调整工艺参数来获得具有特定性能的粉末冶金零件。随后，本书深入介绍了增材制造技术，包括激光熔融沉积（SLM）、电子束熔融（EBM）、粘结剂喷射等几种主流的金属3D打印工艺，并对不同工艺的优缺点、适用材料以及打印质量进行了分析。此外，还探讨了用于粉末冶金和增材制造的金属粉末的特性要求，以及如何通过合金设计来满足不同应用场景的需求。章节的最后，通过航空航天、医疗器械、汽车工业等领域的具体应用案例，展示了粉末冶金与增材制造技术的巨大潜力。 第十章 冶金行业的可持续发展与未来展望 本章从宏观层面探讨了冶金行业实现可持续发展的战略与未来发展趋势。首先，系统分析了当前冶金行业在资源消耗、能源利用、环境保护等方面所面临的挑战，并强调了绿色冶金、清洁生产的紧迫性。随后，本书深入探讨了循环经济理念在冶金行业的实践，包括资源循环利用、能量梯级利用、以及污染物减量化和无害化处理。此外，还对低碳冶金技术进行了展望，如氢冶金、生物冶金、以及碳捕获、利用与封存（CCUS）技术在冶金行业中的应用前景。章节的最后，对冶金技术未来的发展方向进行了预测，包括智能化、自动化、数字化技术的深度融合，以及新型功能材料、高性能合金的开发，并强调了跨学科合作在推动冶金行业创新发展中的重要作用。 本书内容翔实，结构清晰，涵盖了现代冶金技术的核心领域，力求为读者提供一个全面、深入的认识，并激发对未来冶金技术发展的思考与探索。
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