Metallurgie der Stahlherstellung

Das Buch behandelt die thermodynamischen und verfahrenstechnischen Grundlagen der Stahlherstellung. Die Art der Darstellung ist neu. Zwar wird die bewährte stoffliche Grundlage der Metallurgie durchgehend beibehalten. Stets werden jedoch die stofflichen Abläufe mit den sie begleitenden physikalischen Vorgängen der Strömung und der Bewegungsgesetze von Teilchen, Tropfen und Blasen verknüpft, um zu einer quantitativen Beschreibung bis hin zu komplexen Reaktionsabläufen metallurgischer Prozesse zu gelangen. Besonderer Wert ist auf eine gründliche Darstellung des Stoffübergangs auf der Grundlage der Grenzschichttheorie und auf eine systematische Beschreibung der Reaktortheorie metallurgischer Systeme gelegt. Ein eigenes Kapitel ist der Kinetik des Einschmelzens gewidmet. Das als Lehrbuch abgefaßte Buch soll damit dem Studierenden eine zeitgemäße Grundlage der Metallurgie vermitteln. Die Darstellung ist in erster Linie auf das quantitative Verständnis der chemischen und physikalischen Vorgänge gerichtet. Damit gibt das Buch zugleich dem Anlagenbauer, dem Entwicklungsingenieur und dem Betriebsmetallurgen eine vertiefte Basis für Planungen.

Inhalt
1 Allgemeines Definition des Begriffs Stahl Ziel der Stahlherstellung.- 2 Thermodynamische Grundlagen.- 2.1 Übersicht über die wichtigsten bei der Raffination ablaufenden Reaktionen.- 2.2 Aktivitäten in metallischen Mehrstoffsystemen.- 2.3 Struktur der Schlacken.- 2.4 Gasgleichgewichte.- 2.5 Oxidationsgleichgewichte.- 2.6 Desoxidationsgleichgewichte.- 2.7 Gleichgewichte der Entschwefelung.- 2.8 Gleichgewichte mit alkalihaltigen Schlacken.- 2.9 Calciummetallurgie.- 3 Stoffübertragung.- 3.1 Formen schmelzmetallurgischer Reaktionen.- 3.2 Transportvorgänge.- 4 Kinetik schmelzmetallurgischer Reaktionen.- 4.1 Einführung.- 4.2 Metall-Gas-Reaktionen.- 4.3 Metall-Schlacke-Reaktionen.- 4.4 Auflösung fester Stoffe.- 5 Bewegungsgesetze von festen Teilchen, Tropfen und Gasblasen in Mehrphasensystemen.- 5.1 Einführung.- 5.2 Bewegung fester Teilchen.- 5.3 Bewegung von Gasblasen.- 5.4 Bewegung von Tropfen.- 5.5 Bewegungsgesetze von Teilchensuspensionen und Blasenschwärmen.- 5.6 Verhalten feststoffbeladener Gasstrahlen.- 5.7 Emulgierung.- 6 Stoffübergang in metallurgischen Systemen.- 6.1 Einführung.- 6.2 Verschleiß von feuerfestem Material.- 6.3 Blasengerührte Grenzfläche.- 6.4 Grundsätzliches zum Stoffübergang an Teilchen, Tropfen und Blasen.- 6.5 Wachstum und Auflösung kleiner Teilchen in Schmelzen.- 6.6 Wechselwirkung zwischen Teilchen und Grenzflächen. Teilchenkoagulation und Teilchenabscheidung.- 6.7 Teilchenabscheidung durch Rühren.- 6.8 Stoffübergang an festen Teilchen bei höheren Reynoldszahlen.- 6.9 Stoffübergang an Teilchen mit Berücksichtigung von Diffusion im Teilchen.- 6.10 Stoffübergang zwischen Schmelzen und Tropfen.- 6.11 Stoffübergang zwischen Gasblasen und Schmelzen.- 7 Reaktortheorie.- 7.1 Begriff der Reaktortheorie.- 7.2 Makrokinetikin homogenen Systemen.- 7.3 Stoffumsätze in dispergierten Systemen.- 7.4 Entkohlungsreaktion.- 7.5 Mischung.- 8 Kinetik des Einschmelzens.- 8.1 Einschmelzen mit direkter Übertragung der Wärme von der Heizquelle auf das Einschmelzgut.- 8.2 Einschmelzen des Wärmguts in der eigenen Schmelze.- 8.3 Schmelzen von reinem Eisen in flüssigen Eisen-Kohlenstofflegierungen.- 8.4 Prozeßmodell des Einschmelzens.