冶金学 教学大纲

1、冶金学 教学大纲课程编号： 110100101课程性质： 专业必修课 适用专业：冶金工程先修课程： 冶金物理化学后续课程： 专业课一、教学目的与要求本课程是冶金工程专业学生钢铁冶金、有色冶金方向的重要专业课，为必修课。通过本课程的学习，使学生了解钢铁及常用有色金属的性质、用途以及冶炼工艺的发展动态；掌握钢铁及常用有色金属的冶炼工艺、原理、主体设备的构造和技术经济指标控制。二、课程内容及学时分配1. 绪论（建议学时数：1学时）目的要求：本部分讲解冶金基本概念，钢铁在国民经济中的地位，现代高炉生产工艺及冶炼过程概述，我国钢铁冶金的发展，国外钢铁生产发展状况和趋势，高炉冶炼产品及主要技术经济指标，炼

2、钢生产的主要技术经济指标。教学内容：我国及国外钢铁生产发展状况和趋势。2. 炼铁部分（建议学时数：17学时）目的要求：本部分讲解炼铁的基本概念，包括高炉炼铁过程、高炉与高炉附属系统，炼铁产品与技术经济指标；高炉炼铁原料与质量评价指标，烧结与球团生产工艺及设备；高炉冶炼基础理论，高炉内煤气与炉料运动，高炉调剂原理；非高炉炼铁工艺的发展。让学生掌握炼铁的相关理论与知识。教学内容：第2章 高炉炼铁概述（2学时）2.1 高炉炼铁过程2.2 高炉与高炉附属系统2.3 炼铁产品与技术经济指标第3章 高炉炼铁原料（5学时）3.1 铁矿石种类3.2 矿石质量评价3.3 燃料与熔剂3.4 烧结矿质量指标与生产3

3、.5 烧结矿固结机理3.6 球团矿质量指标与生产3.7 球团矿生产设备第4章 高炉冶炼基础（4学时）4.1 高炉内还原反应4.2 直接还原度计算及还原动力学4.3 渗碳与生铁形成4.4 高炉炉渣形成过程4.5 炉渣的成分与性质4.6 造渣与脱硫第5章 高炉调剂原理（4学时）5.1 高炉炉缸反应5.2 下部调剂原理5.3 高炉炉料与煤气运动5.4 上部调剂原理第6章 非高炉炼铁（2学时）6.1 概述6.2 直接还原6.3 熔融还原2. 炼钢部分（建议学时数：31学时）目的要求：本部分讲解炼钢的基本概念，包括炼钢的基本任务、炼钢基础理论，炼钢所使用的原材料。还将讲述转炉炼钢、电炉炼钢的工艺流程和工

4、艺设备，炉外精炼、连铸工艺、装备及调控手段，让学生掌握炼钢的相关理论与知识。教学内容：第7章 炼钢学概述（2学时）7.1 炼钢的发展7.2 我国钢铁工业状况7.3 炼钢的基本任务7.4 钢的分类第8章 炼钢基础理论（5学时）8.1 钢液的物理性质8.2 熔渣的物理化学性质8.3 硅、锰的氧化还原及碳氧化8.4 碳氧化反应8.5 钢液的脱磷8.6 钢液的脱硫8.7 钢液的脱氧8.8 铬钒铌的氧化8.9 氢氮的反应第9章 炼钢用原材料（1学时）9.1 金属料9.2 非金属料第10章 氧气转炉炼钢法（4学时）10.1 炼钢过程及元素的氧化规律10.2 炉渣成分和温度的变化规律10.3 顶吹氧气转炉炼

5、钢工艺之装料与供养制度10.4 顶吹氧气转炉炼钢工艺之造渣制度10.5 顶吹氧气转炉炼钢工艺之温度制度与溅渣护炉10.6 底吹转炉炼钢法10.7 顶底复吹转炉炼钢法第11章 电炉炼钢（4学时）11.1 电炉炼钢及其发展11.2 电炉设备11.3 电炉炼钢冶炼工艺11.4 电炉炼钢的合金化11.5 现代电炉炼钢技术第12章 炉外精炼（5学时）12.1 炉外处理技术发展概况12.2 炉外精炼的基本手段之搅拌与真空12.3 炉外精炼的基本手段之添加精炼剂12.4 炉外精炼的基本手段之加热与低碳钢的精炼12.5 铁水炉外脱硅12.6 铁水炉外脱磷与脱硫12.7 LF炉精炼工艺12.8 RH真空脱气精炼

6、工艺第13章 连铸（10学时）13.1 连铸过程及发展史13.2 连铸机型及特点13.3 连铸机的重要参数13.4 连铸机的钢包、水口、中间包设备13.5 连铸机的结晶器13.6 连铸机的其他设备13.7 连铸钢水的温度13.8 结晶器作用及其内坯壳生长的行为特征13.9 结晶器内的传热与计算13.10 影响结晶器传热的因素13.11 二冷区的传热13.12 二冷区的计算及优化与控制13.13 中间包冶金13.14 连铸坯质量评价及纯净度的控制13.15 连铸坯表面纵向裂纹13.16 连铸坯表面横向裂纹13.17 连铸坯表面其他缺陷13.18 连铸坯中心偏析13.19 连铸坯其他缺陷及无缺陷的

7、意义13.20 薄板连铸连轧3. 有色冶金部分（建议学时数：23学时）目的要求：本部分讲解常用有色金属冶金的基本知识，包括：氧化铝生产、电解铝工艺及设备，通过本部分的学习，应了解铝电解的工艺，熟悉铝电解槽的构造，掌握铝电解质体系的构成、性质和特点以及影响铝电解主要技术经济指标的因素。火法炼铜、湿法炼铜工艺流程、原理、主要设备及主要技术经济指标，通过对本部分的学习，应了解湿法炼铜的工艺、原理及设备；熟悉连续炼铜的工艺、原理及设备；掌握火法炼铜的工艺流程及各主要单元过程的原理、主要设备及影响主要技术经济指标的因素。此外，还将讲述镁冶金、钛冶金、稀土冶金的工艺流程和工艺设备，炉外精炼、连铸工艺、装备

8、及调控手段，让学生掌握相关理论与知识。教学内容：第14章 铝冶金（4学时）14.1 铝冶金概述14.2 铝工业技术14.3 拜耳法生产氧化铝14.4 烧结法生产氧化铝工艺14.5 电解铝生产工艺及理论第15章 镁冶金（4学时）15.1 镁冶金概论15.2 氧化镁生产15.3 金属镁生产第16章 铜冶金（7学时）16.1 冰铜熔炼理论基础（一）16.2 冰铜熔炼理论基础（二）16.3 冰铜吹炼16.4 粗铜火法精炼16.5 电解精炼16.6 湿法炼铜简介及高效萃取剂的合成16.7 萃取剂结构、反萃原理、研制及性能16.8 铜矿物的浸出、萃取及电沉积第17章 钛冶金（4学时）17.1 钛冶金概论17.2 富钛料的生产及氯化制备粗四氯化钛17.3 四氯化钛的精制及还原制备金属钛第18章 稀土冶金（4学时）18.1 稀土概论18.2 稀土元素矿物及其精矿的处理方法(一)18.3 稀土元素矿物及其精矿的处理方法(二)18.4 稀土元素的分离三、教材及参考书1、教材：现代冶金工艺学钢铁冶金卷朱苗勇 主编 冶金工业出版社 2011.有色金属冶金学邱竹贤 主编 冶金工业出版社 1991.6。2、参考书：钢铁冶金学（炼铁部分）王筱留 主编 冶金工业出版社，2013.轻金属冶金学