有色金属熔炼与铸锭1试题.ppt

课程内容构成 第2章－熔炼过程的物理化学 2.1熔炼过程中的热的转移 2.1.1金属熔体加热到一定温度T需要热量 2.1.2热平衡关系 热平衡关系： 其中 Q1＝(agcεc+ac)(tg-tc) agc为燃烧气体与被加热体间的辐射系数 ac为燃烧气体与被加热体间的对流传热系数 tg为燃烧气体的温度 tc被加热体温度 Q2＝(ascφs c－aabεχ)(ts-tc) asc炉壁与被加热体间的辐射系数 aab为炉壁辐射给燃烧气体的辐射系数 传热分析 ts为炉壁的温度 tc被加热体温度 2.2 熔炼过程中的传质过程 2.2.1菲克第一定律 当有浓度梯度存在时，伴随物质的扩散过程，恒温、恒压下，物质的扩散速度与其扩散截面积A和浓度梯度成正比： 2.2.3金属的蒸发 蒸发：表明具有过剩能量的原子或分子脱离金属表面形成气体的现象。 2.3熔体与炉气的作用 2.3.1炉气成分与作用过程 (b) 铝中元素与氧反应： （2）铝水反应 （d）影响H溶解的因素 合金元素： 2.4熔体与炉衬的作用 2.4.1炉衬成分： 见表：生成热大的化合物，表明其结合力强，稳定性好。（Mg、Al、Si氧化物稳定，用作炉衬），但3SiO2＋4Al→2Al2O3＋3Si反应，所以Al熔炼不适于SiO2作炉衬。 1.5.1 Cu－O相图，Cu－O反应，Cu2O－H2反应。 Cu2O－M反应; 1.5.2 Cu2O＋CO＝2Cu＋CO2使铸锭产生气孔。 Northeastern University Northeastern University 东 北 大 学 熔炼与铸锭－2 教师：李英龙 电话2、熔炼过程的物理化学 本次课内容 1 2 3 4 构成 （传热过程） Technology （熔体与气体的作用） （熔体与炉衬的作用） （传质过程） 2.1 熔炼过程中热量的传递 2.2 熔炼过程中的传质 2.3 熔体与炉气的作用 2.4 熔体与炉衬的作用 本课程内容目录 2.1熔炼过程中的热的转移： 2.1.1金属熔体加热到一定温度需要热量 2.1.2热平衡关系 2.1.3热效率 2.2熔炼过程中的传质过程： （1.微观传质（扩散传质），2.宏观传质（对流传质）；在熔体界面存在传质（蒸发传质））。 2.2.1菲克第一定律（微观传质） 2.2.2宏观传质与传质通量（扩散＋宏观） 2.2.3金属的蒸发 （1）蒸发概念; （2）蒸发的条件; （3）后果 （4）影响因素 2.3熔体与炉气的作用 2.3.1炉气成分与作用过程， 2.3.2铝与炉气的反应作用 （1）铝氧反应（铝和合金元素与氧反应）； （2）铝水反应； （3）铝氢反应。 2.4熔体与炉衬的作用 2.4.1炉衬成分; 2.4.2熔体与炉衬的作用（物理、化学））。 2.5Cu与炉气的作用 2.5.1Cu－O相图，Cu－O反应，Cu2O－H2反应。 Cu2O－M反应; 2.5.2Cu2O＋CO＝2Cu＋CO2使铸锭产生气孔 式中： 为固态比热容； 为液态比热容； Tm 为熔点温度； L 为溶化潜热。 见表1－1 Add Your Text Add Your Text 气化热 液态加热 熔化热 固态加热 加热过程示意图 传热过程示意图 Q=Q1(加热体（火焰－被加热体)＋Q2(炉壁－被加热体) 被加热体＝金属 热源＝加热体＋炉壁 传热过程示意图 被加热体＝金属 热源＝加热体＋炉壁 2.1.3热效率 总热量 被加热体 炉壁损失 排气损失 28～80％ 传质分离 扩散传质 对流传质 扩散传质 （微观原子运动） 发生在固态内、 熔体内和相界面上。 对流传质 （原子集团的宏观