Fe-Mn-C熔体被CO2氧化反应动力学研究(2)
任何一个冶金反应过程的研究，一般应包括两个重要方面，化学热力学内容和化学动力学内容，本实验主要研究的是化学动力学内容。
化学热力学内容是指探讨该过程发生的可能性和进行的限度。它只考虑体系变化过程的起始状况和终了状况，不考虑过程进行中的瞬时状况。化学热力学可以不考虑时间因素，而只从体系的始态和终态进行研究；探讨该过程进行的现实性，即要弄清反应体系从一个状态到另一个状态所经历的过程细节，所需要的时间——速率，以及影响这个过程的条件，这是化学动力学内容。化学动力学不仅考虑体系变化过程的起始状况和终了状况，而且还要探讨变化的历程、速率和反应的机理。化学动力学研究内容：研究化学反应过程的速率；探讨能够解释这种反应速率规律的可能机理为最优化控制提供理论依据。
反应动力学从微观角度研究反应速率和机理，称为微观动力学。在微观动力学基础上，结合流体流动形式、传热、传质及反应性状来研究反应速率及机理，称为宏观动力学。冶金动力学属于宏观动力学的范畴。
对于均相化学反应，仅进行化学动力学的研究就基本可以确定反应的机理和速率。但是，大多数高温冶金过程，是属于多相化学反应过程，在这种多相过程中，传质、传热和化学反应往往是同时发生的，因此传输过程在一定条件下对多相反应过程将起着重要影响。同时研究化学反应和传输过程的动力学，称为多相反应过程动力学。
冶金过程动力学主要探讨冶金反应速率、阐明反应机理、确定反应速率的限速环节。同时，由于冶金过程常常伴有流体流动和传热现象，因此冶金动力学研究必然要涉及动量、热量和质量传递等冶金传递问题。因此，找出这些问题对反应速率的影响，以便选择合适的反应条件，控制反应的进行，使之按照人们期望的速率进行，这就是冶金动力学研究的目的。
冶金动力学的研究对于强化冶炼过程、缩短冶炼时间及提高生产率具有重要意义。冶金过程动力学的研究远远落后于冶金过程热力学的研究。这不仅仅因为影响多相反应过程动力学特征的因素较多，而且实验技术上也存在较大的困难。尤其是冶金过程的特殊性，例如金属冶炼原料大多具有复杂的、常常波动的化学组成，原料和产物常常遇到结晶、相变、偏析和粉化等等变化，加之高温下冶金设备中发生的复杂过程和影响参数难于测试等等原因，造成了冶金过程动力学实验的极大困难[4]。
研究有色金属冶金反应工程中的化学反应及热量、质量等传递过程的科学。同时考虑化学反应过程和物理传递过程的综合反应速率的反应动力学称为宏观动力学，或工业反应动力学。它是冶金反应工程学的理论基础之一。
化学反应按反应物的相分类，可分为均相反应（气、液相反应）和非均相反应（即多相反应，包括气-固、液-固、气-液相反应等），在有色金属冶金反应过程中，一般为多相、非催化反应。A物质的反应速率rA（mol/(m3•s)）通常用反应系统中单位体积V和单位时间内反应物A（或产物）的摩尔数nA的变化来表示：
(1.1)[2]
在非均相反应中，用固相的质量、体积或反应器体积代替上式中的体积来表示反应速率[3]。
对于均相反应动力学，均相反应是指在均一的气相或液相中进行的反应，如对于反应：
(1.2)