钢铁冶金(钢)
(Metallurgy of Iron and Steel(Steel making))
课程代码:07410099
学分:2.5
学时: 40  (其中:课堂教学学时:40  实验学时:  0 上机学时:0  课程实践学时: 0  )
先修课程:金属学,冶金传输原理,冶金物理化学等
适用专业:冶金工程
教材:现代冶金工艺学-钢铁冶金卷、朱苗勇、冶金工业出版社、2011年6月第1版
一、课程性质与课程目标
(一)课程性质(需说明课程对人才培养方面的贡献)
本课程是冶金工程专业教学计划中必修的专业基础课,也可作为金属材料类专业学生的选修课。
通过该课程的学习使学生了解中外炼钢的发展历史,掌握炼钢的基本任务、炼钢的基础理论知识;掌握铁水预处理工艺的概念、分类、机理和方法;掌握炼钢主要原材料的分类、要求;掌握氧气转炉的基本结构和主要参数、掌握顶吹氧气转炉炼钢过程中的元素、炉渣成分和温度的变化规律、掌握五大操作制度、理解底吹和顶底复吹炼钢工艺的冶金特点、了解自动炼钢的基本控制技术;了解电弧炉发展历史、掌握电弧炉炼钢设备的基本组成、掌握传统炼钢和现代炼钢工艺的过程、任务、了解超高功率电弧炉炼钢的相关新技术;了解钢液炉外精炼的机理和手段、典型工艺。
《钢铁冶金学(钢)》建立在金属学、冶金传输原理,冶金物理化学等等课程知识的基础上,为学生毕业后从事钢铁冶金工作打下坚实的基础。
(二)课程目标
课程目标1:掌握炼钢的基本任务和基本反应;
课程目标2:掌握铁水预处理的基本概念、基本类型和基本方法和特点;
课程目标3:掌握炼钢原材料的分类和主要原材料基本要求
课程目标4:掌握顶吹氧气转炉炼钢的冶金特点、操作制度和顶底复吹的冶金特点;
课程目标5:掌握电弧炉的基本结构、传统和现代冶金工艺的过程和特点、了解现代电炉炼钢的相关技术;
课程目标6:了解钢液炉外精炼的基本方法和机理、典型工艺。
课程目标7:能够根据钢铁冶金学的基础知识,初步具备分析炼钢过程出现的问题能力和解决能力。
二、课程内容与教学要求
第一章绪论
(一)课程内容
1)钢与铁的不同
2)炼钢的基本任务
3)炼钢的发展历史
4)钢的分类
(二)教学要求
掌握钢、铁的区别、炼钢的基本任务,了解炼钢的发展历史和钢的种类。
(三)重点与难点
1.重点:钢与铁的区别、炼钢的发展历史。
2.难点:对炼钢任务中S、P、H、O、N对钢性能影响的理解。
第二章炼钢的基本反应
(一)课程内容
1)熔渣的物理化学性质
2)直接氧化与间接氧化
3)脱碳反应
5)硅和锰的氧化反应
6)脱磷反应
7)脱硫反应
8)脱氧反应及钢中的非金属夹杂物
9)脱氮和脱氢反应
(二)教学要求
掌握熔渣的主要性能指标,掌握炼钢的基本反应和影响因素,掌握脱氧的方法、特点,理解钢液去气和去非金属夹杂的原理。
(三)重点与难点
1.重点:熔渣的碱度、氧化性概念、作用和表达方式;脱碳、脱硫、脱磷基本反应和影响因
素;脱氧的方法和特点;去气和去杂的原理。
2.难点:硫容和磷容的概念、脱碳速率的表达。
第三章铁水预处理
(一)课程内容
1)脱硫预处理冶金专业
2)脱硅预处理
3)脱磷预处理
(二)教学要求
掌握脱硫、脱硅、脱磷的基本原理和方法。
(三)重点与难点
(1)重点:脱硫、脱磷的方法和特点、深脱硫、磷。
(2)难点:同时脱磷、硫的原理。
第四章炼钢用原材料
(一)课程内容
1)炼钢原材料分类
2)金属料
3)非金属料
4)耐火材料
(二)教学要求
了解炼钢原材料的分类、掌握炼钢常用原材料如铁水、废钢、石灰等的要求。
(三)重点与难点
重点:铁水和废钢的要求和特点、常用铁合金的牌号、碱性和酸性耐火材料的特点。第五章转炉炼钢
(一)课程内容
1)概述
2)氧气转炉炼钢的主要设备
3)顶吹氧气转炉炼钢
4)底吹和顶底复吹氧气转炉炼钢
5)氧气转炉物料平衡和热平衡
6)氧气转炉炼钢自动控制
(二)教学要求
了解转炉炼钢的历史和发展;了解转炉的主要设备结构;掌握转炉物料平衡和热平衡计算的原理;掌握顶吹氧气转炉炼钢的五大操作制度,理解底吹和顶底复吹炼钢的冶金特点。
(三)重点与难点
1.重点:转炉设备组成和主要参数、硬吹和软吹概念及冶金特点、顶吹氧气转炉冶炼过程中元
素、炉渣成分及温度变化规律;顶吹冶炼过程和五大操作制度;溅渣护炉方法、底吹和顶底复吹炼钢的冶金特点;
2.难点:硬吹和软吹概念及冶金特点;顶吹氧气转炉冶炼过程中元素、炉渣成分及温度变化
规律;终点控制的理解。
第六章电弧炉炼钢
(一)课程内容
1)概述
2)电弧炉炼钢主要设备
3)电弧炉炼钢原辅材料
4)电弧炉炼钢冶炼工艺
5)现代电弧炉炼钢技术
(二)教学要求
了解电弧炉炼钢历史、特点等,理解电弧炉炼钢常用的原辅材料种类、特点和要求;掌握电弧炉炼钢传统工艺和现代工艺的基本过程、任务和差异;理解现代电弧炉(超高功率)炼钢的相关新技术。
(三)重点与难点
1.重点:电弧炉设备组成、传统电弧炉氧化法的过程和任务、现代电炉炼钢的特点。
2.难点:对传统氧化法任务的理解。
第七章钢水炉外精炼
(一)课程内容
1)概述
2)炉外精炼机理和手段
3)典型精炼工艺
(二)教学要求
了解钢水精炼的概念和手段、典型精炼工艺和特点;
(三)重点与难点
1.重点:精炼的基本概念和手段。
三、学时分配及教学方法
注:1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;
2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法(基于问题、项目、案例等教学方法)等。
四、课程考核