В учебном пособии изложены термодинамические теории оксидных расплавов, шлаков, сформулированы основные положения, которые легли в основу теоретических построений, приведены выводы уравнений, позволяющих на основании минимального количества экспериментальных данных обеспечить определение параметров теорий, получить выражения для активностей компонентов шлаков. Подробно рассмотрено большое количество примеров расчета коэффициентов распределения компонентов между металлом и шлаком, фазовых равновесий при окислительных и восстановительных процессах, протекающих при выплавке и рафинировании стали.
В монографии изложены теоретические основы количественной оценки параметров равновесных состояний металлургических процессов и систем. Приведены общие сведения по статистическим теориям растворов, по возможным полиномиальным методам оценки избыточной энергии Гиббса при образовании реальных растворов, по методу диаграмм состояния и построению поверхностей растворимости компонентов в жидком и твердом железе. Кроме хорошо известного и широко используемого в практике расчетов полинома Вагнера, в монографии подробно излагается полином Редлиха – Кистера, подрешеточная модель Хиллерта – новый вариант обобщенной модели растворов замещения и внедрения.
Пособие является продолжением курса лекций «Термодинамика и кинетика металлургических процессов». Подробно рассмотрены окислительновосстановительные системы металлургических процессов и процессы, происходящие в этих системах, основные законы газовой кинетики, основные законы газовой диффузии, кинетика многостадийных процессов. Особое внимание уделяется анализу диаграммы состояния железо–кислород.
Рассмотрены процессы, происходящие в металлургических системах, с позиций термодинамики и кинетики. Приведены характеристики равновесных и неравновесных процессов и состояний металлургических систем; примеры расчета равновесного состава газовых атмосфер металлургических систем.
Учебное пособие включает все основные разделы учебной дисциплины «Теплоэнергетическое оборудование и энергосбережение», содержащие исторические и современные представления о тепловой энергетике. В нем рассматриваются различные источники энергии и перспективы их развития. Проанализированы способы производства энергоносителей и их основное оборудование. Значительное внимание уделяется энерго-экологическому анализу энергетического и металлургического производства.
Изложены общие сведения, понятия, определения, положения, посвященные огнеупорным и теплоизоляционным материалам. Рассмотрены классификация огнеупоров по химико-минералогическому составу и химическим свойствам, их структура, свойства, характеристика; применение огнеупорных и теплоизоляционных материалов в различных печах металлургического производства. Предназначено для студентов, обучающихся по всем специальностям бакалавриата направления «Металлургия».
Цель лабораторного практикума – освоение методов экспериментального изучения основных закономерностей, связанных с движением жидкостей и газов в различных условиях, а также методов измерения параметров, характеризующих это движение. При выполнении лабораторных работ студент должен получить искомые величины расчетным путем на основании теоретических выкладок и сопоставить их со значениями, определенными экспериментально, оценить погрешности обоих способов получения искомой величины. При наличии существенных расхождений между экспериментальными и теоретическими результатами, превышающими погрешности измерений, студент должен объяснить причины полученных расхождений, учитывая границы применимости теоретических формул, а также особенности измерительной схемы или конкретной лабораторной установки.
Методические указания, составленные в соответствии с ГОС ВПО, предназначены для студентов кафедры теплофизики и экологии металлургического производства, выполняющих выпускную квалификационную работу по специальностям 150103 «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей» и 280202 «Инженерная защита окружающей среды (в металлургии)», а также их руководителей и консультантов.
Дисциплина «Теплофизика и теплотехника» состоит из двух частей: «Теплофизика» и «Теплотехника». Настоящее пособие представляет собой курс лекций по первой части, в которой излагаются теоретические основы теплофизических процессов, протекающих в различных промышленных аппаратах. Содержание пособия соответствует базовой программе общеуниверситетской учебной дисциплины «Теплофизика и теплотехника». Курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по всем направлениям бакалавриата. Знания, полученные при изучении дисциплины, необходимы также при подготовке магистров для математического и физического моделирования теплофизических процессов и аппаратов.
Практикум представляет собой пособие по проведению практических занятий по первой части курса «Теплофизика и теплотехника». Предназначен для студентов, обучающихся по всем направлениям бакалавриата. Навыки решения практических задач теплофизики необходимы также при подготовке магистров для математического и физического моделирования теплофизических процессов.