冶金學 教學大綱

1、冶金學 教學大綱課程編號： 110100101課程性質(zhì)： 專業(yè)必修課 適用專業(yè)：冶金工程先修課程： 冶金物理化學后續(xù)課程： 專業(yè)課一、教學目的與要求本課程是冶金工程專業(yè)學生鋼鐵冶金、有色冶金方向的重要專業(yè)課，為必修課。通過本課程的學習，使學生了解鋼鐵及常用有色金屬的性質(zhì)、用途以及冶煉工藝的發(fā)展動態(tài)；掌握鋼鐵及常用有色金屬的冶煉工藝、原理、主體設備的構造和技術經(jīng)濟指標控制。二、課程內(nèi)容及學時分配1. 緒論（建議學時數(shù)：1學時）目的要求：本部分講解冶金基本概念，鋼鐵在國民經(jīng)濟中的地位，現(xiàn)代高爐生產(chǎn)工藝及冶煉過程概述，我國鋼鐵冶金的發(fā)展，國外鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展狀況和趨勢，高爐冶煉產(chǎn)品及主要技術經(jīng)濟指標，煉

2、鋼生產(chǎn)的主要技術經(jīng)濟指標。教學內(nèi)容：我國及國外鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展狀況和趨勢。2. 煉鐵部分（建議學時數(shù)：17學時）目的要求：本部分講解煉鐵的基本概念，包括高爐煉鐵過程、高爐與高爐附屬系統(tǒng)，煉鐵產(chǎn)品與技術經(jīng)濟指標；高爐煉鐵原料與質(zhì)量評價指標，燒結與球團生產(chǎn)工藝及設備；高爐冶煉基礎理論，高爐內(nèi)煤氣與爐料運動，高爐調(diào)劑原理；非高爐煉鐵工藝的發(fā)展。讓學生掌握煉鐵的相關理論與知識。教學內(nèi)容：第2章 高爐煉鐵概述（2學時）2.1 高爐煉鐵過程2.2 高爐與高爐附屬系統(tǒng)2.3 煉鐵產(chǎn)品與技術經(jīng)濟指標第3章 高爐煉鐵原料（5學時）3.1 鐵礦石種類3.2 礦石質(zhì)量評價3.3 燃料與熔劑3.4 燒結礦質(zhì)量指標與生產(chǎn)3

3、.5 燒結礦固結機理3.6 球團礦質(zhì)量指標與生產(chǎn)3.7 球團礦生產(chǎn)設備第4章 高爐冶煉基礎（4學時）4.1 高爐內(nèi)還原反應4.2 直接還原度計算及還原動力學4.3 滲碳與生鐵形成4.4 高爐爐渣形成過程4.5 爐渣的成分與性質(zhì)4.6 造渣與脫硫第5章 高爐調(diào)劑原理（4學時）5.1 高爐爐缸反應5.2 下部調(diào)劑原理5.3 高爐爐料與煤氣運動5.4 上部調(diào)劑原理第6章 非高爐煉鐵（2學時）6.1 概述6.2 直接還原6.3 熔融還原2. 煉鋼部分（建議學時數(shù)：31學時）目的要求：本部分講解煉鋼的基本概念，包括煉鋼的基本任務、煉鋼基礎理論，煉鋼所使用的原材料。還將講述轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼的工藝流程和工

4、藝設備，爐外精煉、連鑄工藝、裝備及調(diào)控手段，讓學生掌握煉鋼的相關理論與知識。教學內(nèi)容：第7章 煉鋼學概述（2學時）7.1 煉鋼的發(fā)展7.2 我國鋼鐵工業(yè)狀況7.3 煉鋼的基本任務7.4 鋼的分類第8章 煉鋼基礎理論（5學時）8.1 鋼液的物理性質(zhì)8.2 熔渣的物理化學性質(zhì)8.3 硅、錳的氧化還原及碳氧化8.4 碳氧化反應8.5 鋼液的脫磷8.6 鋼液的脫硫8.7 鋼液的脫氧8.8 鉻釩鈮的氧化8.9 氫氮的反應第9章 煉鋼用原材料（1學時）9.1 金屬料9.2 非金屬料第10章 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法（4學時）10.1 煉鋼過程及元素的氧化規(guī)律10.2 爐渣成分和溫度的變化規(guī)律10.3 頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉

5、鋼工藝之裝料與供養(yǎng)制度10.4 頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝之造渣制度10.5 頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝之溫度制度與濺渣護爐10.6 底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法10.7 頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐煉鋼法第11章 電爐煉鋼（4學時）11.1 電爐煉鋼及其發(fā)展11.2 電爐設備11.3 電爐煉鋼冶煉工藝11.4 電爐煉鋼的合金化11.5 現(xiàn)代電爐煉鋼技術第12章 爐外精煉（5學時）12.1 爐外處理技術發(fā)展概況12.2 爐外精煉的基本手段之攪拌與真空12.3 爐外精煉的基本手段之添加精煉劑12.4 爐外精煉的基本手段之加熱與低碳鋼的精煉12.5 鐵水爐外脫硅12.6 鐵水爐外脫磷與脫硫12.7 LF爐精煉工藝12.8 RH真空脫氣精煉

6、工藝第13章 連鑄（10學時）13.1 連鑄過程及發(fā)展史13.2 連鑄機型及特點13.3 連鑄機的重要參數(shù)13.4 連鑄機的鋼包、水口、中間包設備13.5 連鑄機的結晶器13.6 連鑄機的其他設備13.7 連鑄鋼水的溫度13.8 結晶器作用及其內(nèi)坯殼生長的行為特征13.9 結晶器內(nèi)的傳熱與計算13.10 影響結晶器傳熱的因素13.11 二冷區(qū)的傳熱13.12 二冷區(qū)的計算及優(yōu)化與控制13.13 中間包冶金13.14 連鑄坯質(zhì)量評價及純凈度的控制13.15 連鑄坯表面縱向裂紋13.16 連鑄坯表面橫向裂紋13.17 連鑄坯表面其他缺陷13.18 連鑄坯中心偏析13.19 連鑄坯其他缺陷及無缺陷的

7、意義13.20 薄板連鑄連軋3. 有色冶金部分（建議學時數(shù)：23學時）目的要求：本部分講解常用有色金屬冶金的基本知識，包括：氧化鋁生產(chǎn)、電解鋁工藝及設備，通過本部分的學習，應了解鋁電解的工藝，熟悉鋁電解槽的構造，掌握鋁電解質(zhì)體系的構成、性質(zhì)和特點以及影響鋁電解主要技術經(jīng)濟指標的因素?；鸱掋~、濕法煉銅工藝流程、原理、主要設備及主要技術經(jīng)濟指標，通過對本部分的學習，應了解濕法煉銅的工藝、原理及設備；熟悉連續(xù)煉銅的工藝、原理及設備；掌握火法煉銅的工藝流程及各主要單元過程的原理、主要設備及影響主要技術經(jīng)濟指標的因素。此外，還將講述鎂冶金、鈦冶金、稀土冶金的工藝流程和工藝設備，爐外精煉、連鑄工藝、裝備

8、及調(diào)控手段，讓學生掌握相關理論與知識。教學內(nèi)容：第14章 鋁冶金（4學時）14.1 鋁冶金概述14.2 鋁工業(yè)技術14.3 拜耳法生產(chǎn)氧化鋁14.4 燒結法生產(chǎn)氧化鋁工藝14.5 電解鋁生產(chǎn)工藝及理論第15章 鎂冶金（4學時）15.1 鎂冶金概論15.2 氧化鎂生產(chǎn)15.3 金屬鎂生產(chǎn)第16章 銅冶金（7學時）16.1 冰銅熔煉理論基礎（一）16.2 冰銅熔煉理論基礎（二）16.3 冰銅吹煉16.4 粗銅火法精煉16.5 電解精煉16.6 濕法煉銅簡介及高效萃取劑的合成16.7 萃取劑結構、反萃原理、研制及性能16.8 銅礦物的浸出、萃取及電沉積第17章 鈦冶金（4學時）17.1 鈦冶金概論17.2 富鈦料的生產(chǎn)及氯化制備粗四氯化鈦17.3 四氯化鈦的精制及還原制備金屬鈦第18章 稀土冶金（4學時）18.1 稀土概論18.2 稀土元素礦物及其精礦的處理方法(一)18.3 稀土元素礦物及其精礦的處理方法(二)18.4 稀土元素的分離三、教材及參考書1、教材：現(xiàn)代冶金工藝學鋼鐵冶金卷朱苗勇 主編 冶金工業(yè)出版社 2011.有色金屬冶金學邱竹賢 主編 冶金工業(yè)出版社 1991.6。2、參考書：鋼鐵冶金學（煉鐵部分）王筱留 主編 冶金工業(yè)出版社，2013.輕金屬冶金學