北科大钢铁冶金学教学大纲

2008-2009学年《钢铁冶金学Ⅰ》教学内容和教学安排

一、

课程教学内容与学时分配课堂教学（45学时）1．概论（4学时）1.1钢铁工业的发展概况1.2钢铁生产流程和炼铁工艺特点1.3高炉炼铁过程概述（原、燃料，产品，技术经济指标，工艺流程，炉内主要过程）2．铁矿粉造块（6学时）2.1铁矿粉造块的目的和意义2.2烧结过程的理论及工艺（主要反应，固结机理，传输现象，工艺及新技术）2.3球团过程的理论及工艺（生球成型、干燥、焙烧，工艺过程，特种造块方法）2.4人造富矿的质量检验及高炉炉料结构3．高炉冶炼过程的物理化学（10学时）3.1蒸发、分解与气化反应3.2还原过程（铁的氧化物特性，还原热力学、动力学，间接、直接还原，耦合反应等）3.3炉渣（造渣的目的，造渣过程，炉渣的理化性能，炉渣脱硫，炉渣排碱）3.4高炉炉缸反应（固体碳气化的一般规律，风口区碳的燃烧，燃烧带及鼓风动能等）4．高炉冶炼过程的传输现象（4学时）4.1高炉中的动量传输（一般规律，有效重量，流态化，充液散料层的流体力学现象等）4.2高炉内的热量传输（炉内热量分布规律，水当量，上、下部热交换，传热方式等）5．高炉冶炼能量利用（6学时）5.1高炉能量利用指标5.2高炉能量利用计算分析（生产高炉的计算，设计高炉的计算，理论焦比计算）5.3高炉能量利用图解分析（rd-C图解，Rist操作线图解）6．高炉炼铁工艺及新技术（10学时）6.1高炉炼铁生产原则及基本操作制度6.2高压操作技术6.3高风温操作技术6.4喷吹煤粉技术6.5富氧和综合鼓风技术7．高炉过程的计算机应用概述（2学时）7.1高炉过程的计算机应用特点7.2高炉过程的数学模型及专家系统8．非高炉炼铁概述（2学时）8.1直接还原炼铁法原理及工艺8.2熔融还原炼铁法原理及工艺9．复习总结（1学时）

二、

教材与参考书教材1.王筱留等编，《钢铁冶金学（炼铁部分）》，冶金工业出版社，2000年，第2版参考书1.周取定等编，《铁矿粉造块理论与工艺》，冶金工业出版社，1989年，第2版2.A.K.比斯瓦斯著，齐宝铭等译，《高炉炼铁原理》，冶金工业出版社，1989年，第1版3.秦民生编，《非高炉炼铁》，冶金工业出版社，1988年，第1版4.周传典编，《高炉炼铁生产技术手册》，冶金工业出版社，2002年，第1版

三、

思考题和大作业思考题：第一章5-7题；第二章6-8题；第三章10-12题；第四章6-8题；第六章8-10题；第七章2-4题；第八章2-4题。大作业：第五章的物料平衡、热平衡、Rist操作线图解。

四、

说明1.

本课程采用多媒体教学方式。2.

炼铁设备和工艺操作的内容由其他专业教学环节（冶金车间设计、钢铁厂生产实习）传授。3.

冶金过程的热力学和动力学以及“三传”理论等，已由专业基础课程传授，本课程不再重复，但要注重传授这些知识在炼铁工艺过程中的具体应用。

《钢铁冶金学Ⅱ》教学大纲课程编号：020201

开课院系：冶金与生态工程学院钢铁冶金系课程类别：专业必修

适用专业：冶金工程课内总学时：46

学分：5实验学时：

课内上机学时：

先修课程：冶金物理化学

传输原理

金属材料学

钢铁冶金I执笔：王新华

审阅：一、

课程教学目的学习并掌握以下基本内容：（1）炼钢主要任务；（2）主要炼钢方法及其工艺设备特点；（3）炼钢基本化学反应热力学、动力学；（4）铁水预处理工艺设备；（5）氧气转炉炼钢工艺设备；（6）电弧炉炼钢工艺设备；（7）炉外精炼工艺设备；（8）炼钢生产节能与环保。（9）凝固理论及连铸技术

学习该课程后，学生能够应用冶金物理化学、流体力学、传热学等基本原理理解炼钢工艺过程，能够较熟练地进行炼钢原料、热量平衡、供氧、造渣、脱除杂质等方面的计算，具备分析和解决炼钢基本工程问题的能力。

二、

课程教学基本要求

1．课程重点：炼钢基本化学反应，氧气转炉炼钢，电炉炼钢，炉外精炼

2．课程难点：炼钢过程氧的传递，杂质脱除反应的动力学解析和数学模型，氧射流特性，炼钢热平衡和物料平衡计算。

3．能力培养要求：（1）能够熟练地应用冶金物料化学、流体力学、传热学等基本原理分析炼钢工艺过程的各类问题；（2）熟练掌握主要炼钢反应的热力学、动力学条件和生产过程工艺控制要点；（3）能够对炼钢配料、供氧、热平衡等基本问题进行计算；（4）较熟练阅读炼钢外文文献。

三、

课程教学内容与学时

课堂教学（46学时）

1．炼钢基本任务和现代炼钢生产流程（2学时）1.1钢与生铁的不同1.2炼钢的基本任务1.3现代炼钢生产流程2．炼钢主要化学反应（12学时）2.1氧的传递（2学时）2.2直接氧化与间接氧化2.3脱碳反应（2学时）2.4硅和锰的氧化（2学时）2.5脱磷反应（2学时）2.6脱硫反应（2学时）2.7脱氧反应及钢中非金属夹杂物（2学时）2.8脱氮和脱氢反应3．铁水预处理（2学时）3.1脱硫预处理3.2脱硅预处理3.3脱磷预处理4．氧气转炉炼钢（8学时）4.1氧气转炉炼钢过程（2学时）4.2氧气转炉炼钢主要设备（2学时）4.3氧气射流特性和氧气喷头设计（2学时）4.4氧气转炉炼钢热量计算（2学时）4.5氧气转炉炼钢节能与环保5．电弧炉炼钢（6学时）5.1电弧炉炼钢过程（2学时）5.2电弧炉炼钢主要设备（2学时）5.3电弧炉炼钢节能和快速冶炼（2学时）6．钢水炉外精炼（6学时）6.1主要炉外精炼工艺（2学时）6.2钢包炉精炼（2学时）6.3钢水真空精炼（2学时）7.

凝固理论及连铸技术（10学时）7.1凝固理论（2学时）7.2连铸工艺（2学时）7.3连铸冷却（2学时）7.4连铸设备（2学时）7.5连铸新技术（2学时）

四、

教材与参考书

教材1.曲英编，《炼钢学原理》，冶金工业出版社社，1980年，第1版2．陈家祥编，《钢铁冶金学（炼钢部分）》，冶金工业出版社，1990年，第1版---------参考书1.万谷志郎编，《钢铁冶炼》，冶金工业出版社，2001年，第1版

2.AISE编，《TheMaking,Shapinga