《冶金课程设计》课程简介与教学大纲

《冶金课程设计》课程简介课程编号：01014803课程名称：认识实习/PracticeforAcquaintance学分：3学分（普通班）/3学分（卓越班）学时：3周（普通班）/4周（卓越班）适用专业：冶金工程建议修读学期：第7学期开课单位：冶金工程学院课程负责人：先修课程：钢铁冶金学、钢铁厂工程设计后续课程：毕业设计[冶]考核方式与成绩评定标准：本课程教学过程采用理论教学和上机制图，理论教学以课堂多媒体教学结合作业、章节测试进行。考核成绩由课程设计说明书成绩和炉型图成绩组成，其中，课程设计说明书成绩50%，炉型图成绩50%。教材与主要参考书目：【教材】自编课程设计讲义。【参考书目】（1）王雅贞，张岩，张红文.氧气顶吹转炉炼钢工艺与设备（第2版），北京：冶金工业出版社，2001年。（2）郝素菊等，高炉炼铁设计原理，冶金工业出版社，2003年。内容概述：冶金课程设计是集中性实践教学环节，属于一门专业设计类课程，是在学生完成全部教学课程之后进行的，从而利用先修的炼铁和炼钢方面的专业课程学到的专业理论和专业知识，进行冶金工程方面的设计实践。

《冶金课程设计》教学大纲课程编号：01014803课程名称：认识实习/PracticeforAcquaintance学分：3学分（普通班）/3学分（卓越班）学时：3周（普通班）/4周（卓越班）适用专业：冶金工程建议修读学期：第7学期开课单位：冶金工程学院课程负责人：先修课程：钢铁冶金学、钢铁厂工程设计后续课程：毕业设计[冶]一、课程性质、目的与任务【课程性质】冶金课程设计是集中性实践教学环节，属于一门专业设计类课程，是在学生完成全部教学课程之后进行的，从而利用先修的炼铁和炼钢方面的专业课程学到的专业理论和专业知识，进行冶金工程方面的设计实践。【目的与任务】本课程的目标是培养学生综合应用基础理论和专业知识进行工艺计算、工程设计的能力和应用计算机绘图能力，巩固和加深学生对所学基础知识和专业知识（主要是炼铁、炼钢基本原理、钢铁厂设计原理）的理解和掌握，并为后续课程“毕业设计[冶]”的学习打下较坚实的基础。【支撑毕业要求指标点】工程知识1.6，问题分析2.3，设计/开发解决方案3.1、3.2，使用现代工具5.2，环节与可持续发展7.1，沟通10.1，项目管理11.2。具体要求如下：（1）具有系统的工程实践学习经历（指标点1.6）；（2）具备分析复杂工程问题和创新的能力（指标点2.3）；（3）能够设计针对复杂工程问题的解决方案（指标点3.1）；（4）能够设计特定的工艺流程或单元部件，具备一定的创新能力（指标点3.2）；（5）针对复杂的问题，能够对其建模和并能够理解其局限性（指标点5.2）；（6）能够理解针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响（指标点7.1）；（7）能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令（指标点10.1）；（8）工程管理能在多学科环境中应用（指标点11.2）。二、教学内容、基本要求及学时分配冶金课程设计是介绍在一定的原材料条件下，确定有关工艺参数（冶炼条件）并进行工艺计算（包括配料计算、物料平衡和热平衡计算），进行高炉本体设计、绘制高炉本体砌砖图和编写设计说明书；进行转炉炉型及氧枪喷头设计、绘制转炉炉型及氧枪喷头图及编写设计说明书。要求学生能应用所学专业知识和相关参考资料独立进行工艺计算、炉体设计，并能应用CAD绘制高炉本体砌砖图或转炉炉型及氧枪喷头图。普通班学时分配表课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第一部分炼铁课程设计A第一章．工艺计算3周401.配料计算（以生产每吨生铁为基础计算）原材料（烧结矿、球团矿、天然矿、焦碳、煤粉、炉尘等）成分整理B确定各种元素在生铁、炉渣和煤气之间的分配比例B预定生铁成分BΔ有关参数（冶炼条件）确定A☆Δ计算矿石（溶剂）用量及配比A☆计算渣量和组成B2．物料平衡（以配料计算为基础，包括风量、煤气量计算和编制物料平衡表鼓风量计算A炉顶煤气成分及数量计算A编制物料平衡表吨铁鼓风量；吨铁生成煤气温度、入炉矿温度、铁水温度、炉渣温度B3.热平衡☆补充数据：鼓风温度、炉顶煤气温度、入炉矿温度、铁水温度、炉渣温度B热平衡计算：第一热平衡法，第二热平衡法B编制热平衡表B第二章．高炉本体设计1.炉型设计高炉容积及座数确定高炉内型设计计算A☆炉容校核B2.炉衬设计各部分炉衬材质选择及厚度的确定B☆高炉炉衬砖砌量计算B砌砖施工技术要求B3.高炉冷却高炉各部位冷却设备选择B高炉各部位允许水温差确定B冷却水用量计算C4.风口、铁口、渣口风口数目及直径；渣口数目；铁口数目5.高炉基础：炉基形状、尺寸及材质结构B6.高炉基础：炉基形状、尺寸及材质第三章．CAD绘制高炉本体砌砖图一张1.AutoCAD的基本知识C2.炉衬设AutoCAD绘图指导计绘制用户样板C绘制高炉炉型图B☆3.用绘图机或打印机画出高炉炉型图形*.编制课程设计说明书一份第二部分炼钢课程设计第一章、转炉物料平衡和热平衡3周401.原始数据铁水成分和温度B原材料成分B冶炼钢种和废钢成分C平均比热C反应热效应C有关参数的选用C2.物料平衡计算炉渣量及炉渣成分的计算B☆Δ矿石和烟尘的铁量和氧量B炉气成分及重量的计算B未加废钢时氧气消耗量的计算B钢水量的计算B☆未加废钢时的物料平衡表B3.热平衡计算热收入项B热支出项B热平衡表B4.加入废钢和脱氧后的物料平衡加入废钢后的物料平衡计算B☆脱氧后的物料平衡计算第二章、转炉炉型设计计算1.转炉炉型及主要参数转炉三种炉型介绍C炉衬各部分主要尺寸参数的确定和计算：熔池部分；炉帽部分；炉身部分；炉衬材质的选择，组成和厚度的确定A2.炉型设计计算举例原始条件C熔池尺寸计算B☆炉帽尺寸计算B出钢口尺寸计算B炉子内型高度的计算B☆炉衬厚度的选定B炉子高宽比的确定B氧气顶吹转炉主要参数B第三章、喷头理论及氧枪设计1.喷嘴理论与设计有关公式；参数分析AΔ2.喷头计算步骤原始数据；有关参数的计算和确定AΔ3.枪身设计4.喷头和氧枪的设计参数表B☆第四章、CAD画转炉炉型图及氧枪喷头图1.AutoCAD的基本知识C2.AutoCAD绘图指导绘制用户样板图B绘制转炉炉型图B☆绘制氧枪喷头图B☆3.用绘图机或打印机画出炉型及氧抢喷头图形*编写课程设计说明书一份（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）说明：以上有炼铁课程设计和两个课程设计两部分内容，普通班每位学生只需选做一个部分进行学习，完成内容要求即可。卓越班学时分配表课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第一部分炼铁课程设计A第一章．工艺计算2周301.配料计算（以生产每吨生铁为基础计算）原材料（烧结矿、球团矿、天然矿、焦碳、煤粉、炉尘等）成分整理B确定各种元素在生铁、炉渣和煤气之间的分配比例B预定生铁成分BΔ有关参数（冶炼条件）确定A☆Δ计算矿石（溶剂）用量及配比A☆计算渣量和组成B2．物料平衡（以配料计算为基础，包括风量、煤气量计算和编制物料平衡表鼓风量计算B炉顶煤气成分及数量计算B编制物料平衡表吨铁鼓风量；吨铁生成煤气温度、入炉矿温度、铁水温度、炉渣温度B3.热平衡☆补充数据：鼓风温度、炉顶煤气温度、入炉矿温度、铁水温度、炉渣温度B热平衡计算：第一热平衡法，第二热平衡法B编制热平衡表B第二章．高炉本体设计1.炉型设计高炉容积及座数确定高炉内型设计计算A☆炉容校核B2.炉衬设计各部分炉衬材质选择及厚度的确定B☆高炉炉衬砖砌量计算B砌砖施工技术要求B3.高炉冷却高炉各部位冷却设备选择B高炉各部位允许水温差确定B冷却水用量计算C4.风口、铁口、渣口风口数目及直径；渣口数目；铁口数目5.高炉基础：炉基形状、尺寸及材质结构B6.高炉基础：炉基形状、尺寸及材质第三章．CAD绘制高炉本体砌砖图一张1.AutoCAD的基本知识C2.炉衬设AutoCAD绘图指导计绘制用户样板C绘制高炉炉型图B☆3.用绘图机或打印机画出高炉炉型图形*.编制课程设计说明书一份第二部分炼钢课程设计第一章、转炉物料平衡和热平衡2周301.原始数据铁水成分和温度B原材料成分B冶炼钢种和废钢成分C平均比热C反应热效应C有关参数的选用C2.物料平衡计算炉渣量及炉渣成分的计算B☆Δ矿石和烟尘的铁量和氧量B炉气成分及重量的计算B未加废钢时氧气消耗量的计算B钢水量的计算B☆未加废钢时的物料平衡表B3.热平衡计算热收入项B热支出项B热平衡表B4.加入废钢和脱氧后的物料平衡加入废钢后的物料平衡计算B☆脱氧后的物料平衡计算第二章、转炉炉型设计计算1.转炉炉型及主要参数转炉三种炉型介绍C炉衬各部分主要尺寸参数的确定和计算：熔池部分；炉帽部分；炉身部分；炉衬材质的选择，组成和厚度的确定A2.炉型设计计算举例原始条件C熔池尺寸计算B☆炉帽尺寸计算B出钢口尺寸计算B炉子内型高度的计算B☆炉衬厚度的选定B炉子高宽比的确定B氧气顶吹转炉主要参数B第三章、喷头理论及氧枪设计1.喷嘴理论与设计有关公式；参数分析AΔ2.喷头计算步骤原始数据；有关参数的计算和确定BΔ3.枪身设计4.喷头和氧枪的设计参数表B☆第四章、CAD画转炉炉型图及氧枪喷头图1.AutoCAD的基本知识C2.AutoCAD绘图指导绘制用户样板图B绘制转炉炉型图B☆绘制氧枪喷头图B☆3.用绘图机或打印机画出炉型及氧抢喷头图形*编写课程设计说明书一份（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）说明：以上有炼铁课程设计和两个课程设计两部分内容，卓越班每位学生需完成全部内容。三、建议实验（上机）项目及学时分配无。四、教学方法与手段本课程教学过程采用理论教学和上机制图，理论教学以课堂多媒体教学结合作业、章节测试进行。五、考核方式与成绩评定标准本课程考核是根据学生编制的课程设