钢铁冶金学课程教学大纲.docx

钢铁冶金学课程教学大纲课程名称：钢铁冶金学英文名称：Iron and Stee I Meta I I urgy课程编号：X3010211学时数：96其中实验（实训）学时数：18课外学时数：0学分数：6适用专业：材料化学一、课程的性质和任务《钢铁冶金学》是培养材料化学专业工程技术人员和相关领域研究人员必要的必修专业 课，本课程内容主要包括炼铁局部和炼钢局部炼铁局部的主要内容包括：含铁原料造块、 高炉炼铁原理、高炉炼铁过程等炼钢局部的主要内容包括：炼钢原理、转炉炼钢、电弧炉 炼钢、铁水预处理、炉外精炼、钢的浇注等内容这些内容止是目前世界大型钢铁联合企业 的主流钢铁冶炼生产工艺，即：含铁原料造块（烧结）一高炉炼铁一铁水预处理一转炉炼钢 f炉外精炼一连铸通过课程讲授使学生对从矿石到钢材的生产工艺、原理、生产设备、生 产过程中所涉及的原材料及钢铁产品有一个全面的认识，掌握钢铁冷金工艺过程、设备、相 关分析以及计算等内容，了解国内外钢铁冶金技术的现状、钢铁冶金新技术和前沿开展方向， 为从事专业技术开发和管理及科学研究奠定基础二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）炼铁基本工艺基本要求：了解高炉冶炼工艺、高炉生产主要技术经济指标、高炉炼铁及产品、中国钢 铁工.业的历史和现状等内容。

重点和难点：炼铁生产流程，高炉生产主要技术经济指标二）铁矿粉造块基本要求：了解烧结生产流程、烧结生产主要技术经济指标、带式烧结机抽风烧结过程 的分层性、造球和球团矿生产工艺及设备理解烧结成矿机理和球团焙烧固结原理重点：烧结生产流程，带式烧结机抽风烧结过程的分层性，烧结成矿机理，造球，球团 焙烧固结原理难点：烧结成矿机理，球团焙烧固结原理三）高炉炼铁基本原理基本要求：掌握风口前碳燃烧反响的特点，直接还原、间接还原及直接还原度，直接还 原、间接还原对焦比的影响，非铁元素的还原熟练掌握铁氧化物还原热力学了解铁矿石 还原反响动力学及影响因素，高炉内还原过程重点：燃料燃烧的意义及燃烧反响的特点，铁氧化物还原热力学，直接还原、间接还原 及直接还原度，直接还原、间接还原对焦比的影响，非铁元素的还原特点难点：铁氧化物还原热力学四）高炉内物料变化及造渣过程基本要求：了解炉料分解，炉料高温性质变化掌握造渣目的，造渣过程，炉渣组成、 性质及对冶炼的影响，生铁的形成，炉渣排碱熟练掌握炉渣脱硫重点：造渣目的，造渣过程，炉渣组成、性质及对冶炼的影响，生铁的形成，炉渣排碱, 熟练掌握炉渣脱硫难点：炉渣组成、性质及对冶炼的影响，炉渣脱硫。

五）高炉内炉料和煤气运动基本要求：掌握炉料下降的空间条件和力学分析，炉料下降规律，高炉气体力学，上部 调剂及合理燥气流分布重点：炉料下降的空间条件和力学分析，炉料下降规律，上部调剂及合理煤气流分布难点：高炉气体力学六）高炉内热量利用及热平衡基本要求：掌握风口前碳燃烧理论燃烧温度，煤气上升过程中体积、成分变化重点掌 握高炉内热交换规律理解物料平衡及热平衡计算重点：风口前碳燃烧理论燃烧温度，煤气上升过程中体积、成分变化，高炉内热交换规 律难点：物料平衡及热平衡计算七）高炉操作线基本要求：理解高炉操作线的建立与绘制，掌握高炉操作线中点、线的意义，高炉操作 线的应用重点：高炉操作线中点、线的意义难点：高炉操作线的应用A）高炉冶炼强化基本要求：了解高炉强化技术：精料、高风温、高压操作、富氧鼓风、喷煤技术重点：精料六字方针，冶炼强度与焦比的关系，高风温意义，高压操作及其意义，富氧 与喷煤的关系，置换比、喷煤热滞后难点：冶炼强度与焦比的关系，喷煤热滞后九）非高炉炼铁基本要求：了解气体还原的直接还原法，固体还原剂直接还原法，熔融还原法重点：直接还原法和熔融还原法的比拟以及工艺难点：直接还原法和熔融还原法的工艺。

十）炼钢基本工艺基本要求：掌握钢与铁的区别，炼钢的基本任务，炼钢原材料，炼钢用耐火材料了解 古代炼钢及近代炼钢技术重点：钢与铁的区别，炼钢的基本任务，炼钢金属料、造渣材料的种类和要求，炼钢 用耐火材料的主要种类、性能及评价指标，耐火材料的损毁原因难点：炼钢过程中耐火材料的损毁机理十一）炼钢基础理论基本要求：掌握元素脱除杂质时各种反响的理论分析，炉渣的碱度、氧化性的定义和表 示方法，钢渣在炼钢过程中的作用，钢渣的界面反响，钢液元素的直接氧化和间接氧化，炼 钢脱氧方法和脱氧剂的类型，钢液中去气和去夹杂措施，钢中夹杂物的种类、特点及对钢质 量的影响等熟练掌握硅、钵、硫、磷、碳的氧化热力学条件重点：元素脱除杂质时各种反响的理论分析，炉渣的碱度、氧化性的定义和表示方法， 钢渣在炼钢过程中的作用，钢渣的界面反响，钢液元素的直接氧化和间接氧化，炼钢脱氧方 法和脱氧剂的类型，钢液中去气和去夹杂措施，钢中夹杂物的种类、特点及对钢质量的影响, 硅、钵、硫、磷、碳的氧化热力学条件难点：元素脱除杂质时各种反响的理论分析，硅、钵、硫、磷、碳的氧化热力学条件 （十二）铁水预处理基本要求：了解铁水预处理的开展掌握铁水脱硅、脱硫、脱磷的基本反响、目的和方 法。

重点：铁水脱硅、脱硫、脱磷的基本反响、目的和方法难点：铁水脱硅、脱硫、脱磷的原理十三）转炉炼钢工艺基本要求：掌握氧气顶吹转炉炼钢过程，渣、钢成分的变化，顶吹转炉炼钢的冶金特点 和操作制度了解氧气底吹转炉炼钢吹炼反响特点（和氧气顶吹转炉炼钢特点相比），氧气 复吹转炉炼钢吹炼反响特点（和氧气顶吹和底吹转炉炼钢特点相比），氧气转炉炼钢的新技 术，溅渣护炉工艺，静态模型和动态模型控制的原理和主要方法，转炉动态控制中副枪的作 用和结构重点：氧气顶吹转炉炼钢过程，渣、钢成分的变化，顶吹转炉炼钢的冶金特点和操作制 度难点：氧气顶吹转炉炼钢熔池内各元素的变化规律，铁质成渣和钙质成渣，转炉终点碳 控制方法，静态模型和动态模型控制的原理十四）电炉炼钢基本要求：掌握碱性电弧炉的熔炼工艺了解电弧炉炼钢新技术，其它电炉炼钢法重点：碱性电弧炉的熔炼工艺：熔化期、氧化期、还原期的任务难点：碱性电弧炉氧化法冶炼工艺氧化期、还原期的操作工艺，电炉氧化期的脱碳和脱 磷关系，还原期的脱氧和脱硫关系十五）炉外精炼基本要求：了解炉外精炼技术的现状掌握炉外精炼的基本手段熟练掌握典型炉外精 炼方法的基本原理、设备和冶炼功能重点：炉外精炼的定义和基本手段，RH、LF、VD、VOD、AOD炉的基本原理和冶炼功能。

难点：RH、LF、VD、VOD、AOD炉的基本原理和冶炼功能十六）连铸基本要求：了解模铸与连铸的区别和连铸机的类型，连铸新技术理解连铸坯的凝固传 热过程掌握连铸机上的各局部设备的作用，连铸工艺过程控制，连铸机的主要设计参数的 确定了解热装和直接轧制的技术开展概况、工艺流程，浇注薄板坯、带钢及薄带钢连铸工 艺重点：连铸机上的各局部设备的作用，连铸操作工艺，连铸机的主要设计参数确实定难点：连铸机的主要设计参数确实定十七）综合性、设计性实验（详见该课程实验教学大纲）三、教学方式及学时分配序号主要内容主要教 学方式学时 分配答 疑比例—炼铁概论讲授2学时2： 1二铁矿粉造块讲授2学时2： 1三高炉炼铁基本理论讲授8学时2： 1四高炉内物料变化及造渣过程讲授6学时2： 1五高炉内炉料和煤气运动讲授6学时2： 1六高炉内热量利用及热平衡讲授6学时2： 1七高炉操作线讲授4学时2： 1八高炉冶炼强化讲授4学时2： 1九非高炉炼铁讲授2学时2： 1十炼钢概论讲授2学时2： 1十一炼钢基础理论讲授10学时2： 1十二铁水预处理讲授4学时2： 1十三转炉炼钢工艺讲授10学时2： 1十四电炉炼钢讲授4学时2： 1十五炉外精炼讲授4学时2： 1十六连铸讲授4学时2： 1十七综合性、设计性实验实验18学时2： 1四、课程其他教学环节要求（-）实验环节：18学时，共设置3个实验。

实验一：温度的测量 要求：认知各种工业炉的工作原理、结构以及加热元件和耐火 材料的应用；了解温度的测量与控制方法；掌握温度的校核方法；掌握热电偶的工作原理和 使用实验二：钢铁的氧化处理 要求：了解钢铁氧化处理的原理；了解钢铁氧化处理的溶 液配制，处理条件及氧化处理的实际应用意义实验三：钢铁的草酸盐处理要求：了解钢铁草酸盐处理的原操作条件；掌握草酸盐 膜的应用范围二）课堂教学注重冶金原理与冶金工艺相结合，力争做到重点突出、难点分散，课后针对 每个重要知识点布置一定数量的习题，以简答题和论述题为主，对作业中出现的共性问题集 中讲解•，从而加深学生对各知以点的理解到图书馆或上网检索相关的资料，阅读国内外专 业期刊文献五、本课程与其他课程的联系在学习本课程的同时，学生应学习《物理化学》、《冶金物理化学》等课程，了解和掌握 相关冶金知识，为大四学生就业奠定一定的基础六、教学参考书目1《钢铁冶炼》万谷志郎 冶金工业出版社，2001, 11,第一版2《钢铁冶金原理》黄希祜冶金工业出版社，2002, 1,第三版3《钢铁冶金学》（炼铁局部）王筱留冶金工业出版社，1999, 7,第四版4《钢铁冶金学》（炼钢局部）陈家祥冶金工业出版社，1999, 7,第四版。