冶金课程设计教材
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湿法冶金的工艺课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解湿法冶金的基本概念、原理及分类;2. 掌握湿法冶金过程中常见金属的提取、分离和纯化方法;3. 了解湿法冶金在我国金属冶炼行业中的应用及发展前景。
技能目标:1. 能够运用化学知识分析湿法冶金过程中金属的反应原理;2. 学会使用实验仪器进行湿法冶金实验操作,具备基本的实验技能;3. 能够运用所学知识解决湿法冶金过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对湿法冶金学科的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生的环保意识,认识到金属资源合理利用的重要性;3. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
课程性质:本课程为高中化学选修课程,旨在让学生了解湿法冶金的基本知识,提高实验操作能力,培养科学素养。
学生特点:高中学生具有一定的化学基础知识,思维活跃,动手能力强,对实验课程有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论联系实际,强化实验操作训练,鼓励学生主动探究,培养解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均有所收获。
二、教学内容1. 湿法冶金基本概念与原理:介绍湿法冶金定义、分类及原理,涉及金属在水溶液中的电化学反应、金属离子与配位体的相互作用等。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金2. 湿法冶金工艺流程:讲解常见金属的提取、分离和纯化方法,如溶剂萃取、离子交换、电解等。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金3. 湿法冶金实验操作:演示并指导学生进行湿法冶金实验,如铜的提取、锌的纯化等。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金;实验指导书4. 湿法冶金应用及发展前景:介绍湿法冶金在我国金属冶炼行业中的应用,以及目前的研究动态和发展前景。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金5. 环保与资源利用:强调湿法冶金过程中的环保问题,以及金属资源的合理利用。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金教学安排与进度:共5课时,第1课时介绍湿法冶金基本概念与原理;第2课时讲解湿法冶金工艺流程;第3课时进行湿法冶金实验操作;第4课时介绍湿法冶金应用及发展前景;第5课时强调环保与资源利用。
冶金工程课程教学设计方案一、课程简介1. 课程名称:冶金工程2. 课程代码:MEET1013. 课程学分:34. 适用专业:冶金工程、材料科学与工程、金属材料工程等相关专业5. 先修课程:材料力学、金属学、工程热力学等6. 课程性质:专业基础课二、课程目标冶金工程是一门关于金属材料的加工、改性、测试和应用的学科,旨在培养学生对金属材料及其加工技术的理解和应用能力。
本课程旨在使学生了解冶金工程的基本原理,熟悉金属材料的性能与加工技术,培养学生的工程实践能力和创新思维。
三、教学内容1. 金属材料的基本性能与分类2. 金属材料的结构与性能3. 熔炼与铸造工艺4. 热加工与热处理工艺5. 冷加工与表面处理工艺6. 金属材料的测试与分析7. 金属材料的应用与开发四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲授、教学资料阅读等方式,向学生传授冶金工程的基本理论知识。
2. 实验教学:通过实验操作和数据分析,提高学生的操作能力和实践技能。
3. 实例分析:以真实的工程案例为例,让学生了解冶金工程的实际应用与发展趋势。
4. 讨论与交流:通过小组讨论、学生报告等形式,激发学生的创新思维,加强团队合作能力。
五、教学过程1. 金属材料的基本性能与分类- 理论课程:金属材料的种类、组成和性能介绍- 实验项目:金属材料的硬度测试、拉伸试验等2. 金属材料的结构与性能- 理论课程:金属晶体结构、合金原理、相变规律等- 实验项目:金相分析、电镜观察等3. 熔炼与铸造工艺- 理论课程:金属熔炼、铸造原理和工艺流程- 实验项目:铸件结晶缺陷观察、铸造实验等4. 热加工与热处理工艺- 理论课程:热加工原理、工艺参数及热处理技术- 实验项目:热处理实验、工艺参数设计等5. 冷加工与表面处理工艺- 理论课程:冷加工原理、精密加工工艺及表面处理技术- 实验项目:冷加工实验、表面处理工艺实践等6. 金属材料的测试与分析- 理论课程:金属材料的化学分析、物理测试、机械性能测试等 - 实验项目:金属材料分析测试操作和数据分析7. 金属材料的应用与开发- 理论课程:金属材料在工程领域的应用现状及发展趋势- 实验项目:工程案例分析、学生设计作品展示等六、教学评价1. 平时考核:出勤、作业、课堂表现占比30%2. 实验操作:实验报告、实验成绩占比30%3. 期末考试:理论知识考察占比40%4. 总评成绩=平时考核×0.3+实验操作×0.3+期末考试×0.4七、教材与参考书目1. 主教材:《冶金工程》(第三版),刘明主编,冶金工业出版社2. 参考书目:《金属学基础》,申光海等著,机械工业出版社《金属材料工程》,李泽等著,清华大学出版社《金属材料的物理化学性能》,胡振中等编著,中国冶金出版社八、教学团队本课程由具有丰富理论和实践经验的教师担任授课,专业技术人员负责实验操作和指导工作。
冶金设备第二版课程设计
设计目的
本课程设计旨在通过对冶金设备的深入研究,提高学生对冶金设备的认识和理
解程度,发现和解决现实问题,培养学生的创新能力和实践能力,提高学生对冶金设备的设计能力和素质,以适应经济和社会快速发展的需要。
设计要求
1.学生应全面掌握冶金设备的结构和工作原理,理解其在冶金生产中的
作用和应用。
2.学生应具备独立设计、制造和改进某些特殊冶金设备的能力,且其设
计方案应符合安全、经济和环保的要求。
3.学生应能熟练掌握常见的冶金加工设备的维护、保养和故障排除方法,
具有一定的实践经验。
设计内容
本课程设计分为三个阶段。
阶段一:调查研究
1.根据实际需求,选定某种冶金设备进行深入调查研究,包括其结构、
工作原理、制造工艺等方面的信息。
2.通过阅读文献和现场调研等方式,了解该设备在冶金生产中的应用情
况以及存在的问题和瓶颈。
阶段二:设计方案
1.根据调查研究所得到的信息,独立设计并制定针对性的改进方案,且
应符合安全、经济和环保的要求。
1。
冶金工程设计原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握冶金工程的基本原理,理解冶金工艺流程及其设计要点。
2. 使学生了解冶金设备的工作原理和选型依据,能运用相关公式进行简单计算。
3. 引导学生掌握冶金工程项目的可行性研究、工艺设计和设备选型等基本方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际冶金工程问题的能力,能独立完成小型冶金工程设计。
2. 提高学生的工程计算、绘图和文档撰写能力,为从事冶金工程设计奠定基础。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力,适应未来职业发展的需求。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱祖国、热爱专业,树立为我国冶金事业做贡献的信念。
2. 引导学生关注冶金行业的发展,增强环保意识和责任感,形成可持续发展观念。
3. 培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度,形成良好的职业道德和职业素养。
本课程针对高年级本科生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养具备创新精神和实践能力的冶金工程人才。
通过本课程的学习,学生将能够独立完成冶金工程项目的初步设计,为未来从事相关工作奠定坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括:1. 冶金工程基本原理:讲解冶金工艺流程、热力学原理和动力学原理,涉及炼铁、炼钢、铸造等主要环节。
2. 冶金设备工作原理及选型:分析各类冶金设备(如炉窑、风机、泵类等)的工作原理、性能参数和选型依据。
3. 冶金工艺设计:介绍冶金工艺设计的基本流程、方法和要求,包括工艺流程图绘制、设备选型和计算。
4. 冶金工程设计实践:结合实际案例,指导学生进行小型冶金工程项目的设计,包括可行性研究、工艺设计和设备选型等。
教学内容与教材章节关联如下:1. 冶金工程基本原理:对应教材第1-3章,涵盖冶金工艺概述、热力学基础和动力学基础。
2. 冶金设备工作原理及选型:对应教材第4-6章,包括炉窑设备、风机和泵类设备等。
冶金工程概论第二版课程设计一、设计背景冶金工程概论是一门介绍金属材料加工、熔炼、分离和制备工艺的基础课程。
在本次课程设计中,我们将会通过实际操作和理论分析相结合的方式,加深对冶金工程概论的理解和认识。
二、设计内容2.1 设计目标本次冶金工程概论课程设计旨在通过以下几点来达到目标:•培养学生的实际操作能力;•提高学生的理论分析能力;•丰富学生的冶金工程概论知识;•增加学生对专业技能的掌握度。
2.2 设计步骤1.课程理论分析首先,学生需要在课前对本门课的相关理论作一定的阅读和分析,熟悉并理解冶金工程概论中有关加工、熔炼、分离和制备工艺的基本概念和知识点。
2.实际操作在理论学习的基础上,学生将进入实验室,开展金属材料加工、熔炼、分离和制备实验,并通过操作实践,更直观地理解相关工艺的原理和步骤,并加强对操作技能的掌握。
3.数据分析和报告撰写在实验完成后,学生需要对实验过程中获得的数据进行整理和分析,并根据实验结果撰写归纳性的报告,反思并总结实验中发现的问题和不足,并提出改进措施。
2.3 设计时间和地点本次冶金工程概论课程实践设计将在实验室中进行,并预计耗时10周。
具体时间和地点由实验室管理人员以及课程设计老师确定。
三、设计成果3.1 实验报告学生需完成课程设计报告,包括实验目的、原理、设计方案、实验步骤、实验结果分析和结论等内容。
报告撰写须符合科学论文规范,严谨、具体、明确。
3.2 实验操作记录学生需对每次实验过程及数据进行记录,要求记录详实、无遗漏,以保证实验结果的准确性和有效性。
四、设计评估本课程设计的评估将从以下几个方面进行:1.实验报告评分实验报告将会被作为课程设计的主要评估指标之一,作为学生掌握冶金工程概论相关知识和实际操作能力的重要载体。
2.实验操作记录评分实验操作记录将会被作为课程设计的评估指标之一,记录全面、清晰、准确的操作记录能够反映学生的操作技能和严谨、细致的态度。
3.实验操作能力评估学生在实验过程中的操作能力将会被作为课程设计的评估指标之一,操作技能的掌握程度和操作过程的规范程度也是重要考核因素之一。
《轻金属冶金学》课程设计题目:铝电解槽的车间设计系部:建筑与资源工程系班级:11冶金技术2班学号:11345202姓名:王奇指导老师:皮国民目录绪论..... . (2)第一章铝电解生产工艺的介绍 (5)1.1 电解方法的发展历史 (5)1.2 现代生产方法 (5)1.3 电解槽简介 (6)1.4 现代铝电解槽结构 (7)1.4.1 预焙阳极电解槽 (7)1.4.2 自焙阳极电解槽 (9)1.4.2 各种槽型的比较 (11)1.5 采用的生产方法 (12)第二章铝电解槽正常生产保持的技术条件 (12)2.1 槽电压 (12)2.2 极距 (13)2.3 电解温度 (13)2.4 电解质成分 (13)2.5 电解质水平和铝液水平 (15)2.6 阳极效应系数 (15)2.7 电流密度 (16)第三章电解原理 (17)3.1 阴极过程 (17)3.2 阳极过程 (17)第四章铝电解槽计算 (18)4.1 阳极结构参数的选择与计算 (18)4.2 电解槽槽体结构选择计算 (18)4.3 阴极结构参数的选择及计算 (20)4.4铝电解槽导电部件的选择与计算 (20)第五章设计心得 (22)第六章附图《中间下料式预焙阳极电解槽图》绪论在有色金属之中,轻金属发展较晚,十八世纪末被陆续发展后,十九世纪初才得以分离为单独的金属,本世纪才开始工业生产。
然而轻金属的生产迅速,铝的产量在1956年超过了铜,跃居有色金属之首,成为产量仅次于钢铁的金属。
在国家优先发展铝的方针指导下,我国铝工业走过了半个世纪的发展历程,已形成地质、采矿、选矿、冶炼、产品开发、教育、科研、设计、施工、商务贸易、较完整的工业体系,先后建成抚顺、山东、郑州、贵州、兰州、青海、白银、陕西、包头、青铜峡、平果、云南、焦作扥一批电解铝厂和一批中小电解铝厂,带动了相关产业的发展。
我国已跻身于世界铝的生产大国和消费大国,在世界绿叶中占有举足轻重的地位。
随着我国经济的快速发展,国民经济许多部门对铝的需求不断扩大,产不足需的矛盾日益突出。
粉末冶金课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用,掌握粉末冶金的主要工艺流程,培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。
1.了解粉末冶金的基本概念和原理。
2.掌握粉末冶金的主要工艺流程。
3.了解粉末冶金的应用领域。
4.能够分析粉末冶金技术的优点和局限。
5.能够运用粉末冶金技术解决实际问题。
情感态度价值观目标:1.培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。
2.培养学生创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括粉末冶金的基本概念、原理、主要工艺流程和应用领域。
1.粉末冶金的基本概念和原理:介绍粉末冶金的定义、特点和适用范围。
2.粉末冶金的主要工艺流程:包括粉末制备、成型、烧结等工艺过程。
3.粉末冶金的应用领域:介绍粉末冶金在工业、医疗、电子等领域的应用实例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法:通过教师的讲解,让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用。
2.讨论法:通过小组讨论,让学生探讨粉末冶金技术的优点和局限,培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解粉末冶金技术在实际问题中的应用。
4.实验法:通过实验操作,让学生亲自体验粉末冶金的工艺流程,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威的粉末冶金教材,为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书:提供相关的参考书籍,拓展学生的知识面。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,直观地展示粉末冶金的技术和应用。
4.实验设备:准备实验器材和设备,让学生能够亲身体验粉末冶金的工艺流程。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和理解程度。
安工大冶金工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握冶金工程的基本原理,理解冶炼过程中各阶段的关键技术;2. 了解冶金工艺流程及其优化方法,能够分析冶金过程中的能量转换与物质变化;3. 掌握冶炼设备的工作原理及其在工程实践中的应用。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析和解决实际冶金工程问题,具备初步的工程设计和优化能力;2. 培养文献查阅和综述能力,能够就特定冶金工程问题进行资料搜集和整合;3. 提高团队协作和沟通能力,通过小组讨论和报告展示,展示对冶金工程知识的理解和应用。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对冶金工程的兴趣和热爱,激发学生探索冶炼新技术、新工艺的热情;2. 增强学生的环保意识,认识到冶金工程在资源利用和环境保护方面的重要性;3. 树立正确的工程伦理观念,明确工程师的社会责任,培养学生的职业道德。
针对课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够全面了解冶金工程的基本理论、工艺流程和设备应用,提高解决实际工程问题的能力,培养良好的职业素养和团队协作精神。
二、教学内容1. 冶金工程基本原理:包括冶炼过程中的物理化学变化、热力学原理、动力学原理等,对应教材第一章内容;- 物理化学变化:金属提取的基本过程、冶炼反应原理;- 热力学原理:冶金热力学基础、相图应用;- 动力学原理:冶炼动力学基础、反应速率与控制步骤。
2. 冶金工艺流程及其优化:介绍常见的冶炼方法、工艺流程及优化策略,对应教材第二章内容;- 冶炼方法:火法冶炼、湿法冶炼、电冶金;- 工艺流程:炼铁、炼钢、有色金属冶炼;- 优化策略:提高冶炼效率、降低能耗、减少污染。
3. 冶金设备与应用:分析冶炼设备的工作原理、结构特点及应用,对应教材第三章内容;- 冶炼设备:炉窑设备、反应器、输送设备;- 工作原理:热交换、物料反应、设备运行;- 应用实例:设备在冶炼工艺中的应用案例。
钢铁冶金学教程课程设计简介钢铁冶金学是钢铁行业中的重要学科,是钢铁生产过程中的核心环节。
其主要研究的是钢材的生产原理、生产工艺以及在整个生产过程中出现的问题和解决方案。
本课程设计旨在让学生掌握钢铁冶金学的基础知识,了解钢铁生产流程及钢材质量控制,并锻炼学生的实际操作能力。
课程设计目标1.掌握钢铁冶金学的基本原理和知识;2.熟悉钢铁生产流程及其在生产过程中的控制;3.掌握钢材的物理及化学性能测试方法;4.学会钢铁质量控制方法。
教学内容1.钢铁冶金学基础知识–钢铁的组成和性质–钢铁生产的基本原理和工艺流程–钢材的分类和用途2.钢铁生产过程的控制–生铁的冶炼及铁水质量控制–钢铁的炼制及工艺参数控制–铸造及轧制过程的控制方法3.钢材质量检验–物理性能测试方法–化学成分分析方法–金相检验方法4.钢铁质量控制–质量管理体系及质量保证体系–不合格品管理及分析教学方法本课程设计采用理论讲授和实践操作相结合的教学方法,注重实践操作环节的训练。
具体包括:1.理论讲授:采用课堂讲授、教材阅读等方式,帮助学生掌握钢铁冶金学的基础知识和钢铁生产流程的控制方法。
2.实验教学:引导学生进行实际操作,学习钢材物理及化学性能测试方法,了解钢铁的质量控制方法。
3.综合实践:开展实践课程,让学生实践钢铁炼制全过程的操作,学会钢铁质量控制方法。
教学评价本课程设计采用多种评价方法进行学生综合评价,主要包括:1.考试评价:对学生进行钢铁冶金学的笔试、实践考核等考试方式,以检验学生的理论知识和实践能力。
2.课堂评价:对学生课堂表现、思考能力等进行评价。
3.实践评价:对学生实际操作技能进行评价,以检验学生的实践操作能力。
教学资源1.教材:《钢铁冶金学》等。
2.实验设备:冶金熔炼实验室、物理测试实验室、化学成分分析实验室、金相显微镜室等。
3.课件:包括课堂演示PPT等。
4.专业教师:资深的钢铁冶金学教师担任教学顾问,并邀请工业界专家参与教学。
结语本课程设计旨在让学生掌握钢铁冶金学的基本原理及其在实际操作中的应用方法,进一步提升学生的理论和实践操作能力,培养学生的创新意识和团队合作精神,为学生的综合素质提高奠定坚实基础。
冶金课程设计设计说明书一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握冶金技术的基本原理,理解金属提炼的主要方法和工艺流程。
2. 学生能够描述不同金属的物理和化学性质,并解释其在冶金过程中的应用。
3. 学生能够了解我国冶金工业的发展历程,认识其在国民经济中的地位和作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的冶金实验方案,进行实际操作,并分析实验结果。
2. 学生能够运用数学和科学方法解决冶金过程中遇到的问题,提高解决问题的能力。
3. 学生能够通过查阅资料、开展小组讨论等方式,提高自主学习与合作学习的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到冶金技术在人类文明发展中的重要作用,增强对科学技术的尊重和热爱。
2. 学生能够关注冶金工业对环境的影响,培养环保意识和责任感。
3. 学生能够通过学习冶金课程,培养勇于探索、严谨求实的科学精神。
课程性质分析:本课程为高中阶段理科课程,旨在让学生了解和掌握冶金技术的基本知识,提高学生的科学素养和实际操作能力。
学生特点分析:高中学生具有一定的物理、化学基础,思维活跃,好奇心强,善于合作与交流。
在本课程中,学生需要具备一定的动手操作能力和问题解决能力。
教学要求:1. 结合课本内容,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 注重启发式教学,激发学生的学习兴趣和探究精神。
3. 注重培养学生的团队合作意识和自主学习能力,提高教学质量。
二、教学内容1. 冶金技术基本原理:包括金属提炼的物理化学基础,如还原反应、氧化反应等,以及金属提炼方法,如火法冶金、湿法冶金等。
教材章节:第一章 冶金技术概述2. 金属的物理化学性质:分析常见金属的物理性质(如熔点、密度等)和化学性质(如活性、稳定性等),并探讨其在冶金过程中的应用。
教材章节:第二章 金属的物理化学性质3. 冶金工艺流程:详细介绍火法冶金、湿法冶金等提炼金属的工艺流程,以及各种工艺在实际生产中的应用。
教材章节:第三章 冶金工艺流程4. 冶金实验设计与操作:指导学生进行简单的冶金实验,如铁的提炼、铜的电解精炼等,培养学生动手操作能力和实验分析能力。
冶金设备基础课程设计书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握冶金设备的基础知识,包括设备的结构、工作原理和操作方法。
知识目标要求学生能够理解并描述冶金设备的主要组成部分,了解其工作原理和性能。
技能目标要求学生能够进行设备的操作和维护,并能够分析设备故障。
情感态度价值观目标要求学生对冶金设备行业有正确的认识,能够积极地参与到设备操作和维护工作中去。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括冶金设备的基本概念、设备的结构和工作原理、设备的操作和维护方法等。
具体包括:1. 冶金设备的基本概念:冶金设备的分类、性能和应用;2. 设备的结构和工作原理:设备的各个部分的结构和功能,设备的工作原理;3. 设备的操作和维护方法:设备的操作步骤,设备的维护和保养方法。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、实践法、讨论法等。
讲授法主要用于设备的结构和原理的讲解,实践法主要用于设备的操作和维护的实践,讨论法主要用于设备的故障分析和解决方案的讨论。
四、教学资源本课程的教学资源主要包括教材、实验设备、多媒体资料等。
教材主要用于理论知识的讲解,实验设备主要用于实践操作的实践,多媒体资料主要用于设备的结构和原理的展示和讲解。
五、教学评估本课程的教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生的出勤、课堂参与度和团队合作表现,占总评的20%。
作业主要包括练习题和项目报告,占总评的30%。
考试包括期中考试和期末考试,占总评的50%。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下:每周一次课,每次课时长为2小时。
共计12周,完成整个课程的教学内容。
教学地点安排在教室或实验室,根据教学内容进行调整。
教学安排应合理、紧凑,确保在有限的时间内完成教学任务,同时考虑学生的实际情况和需要。
七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平,本课程将设计差异化的教学活动和评估方式。
对于视觉学习者,通过图片、图表等多媒体资料进行教学;对于动手操作能力较强的学生,通过实验和实践操作来加深理解;对于理解能力较强学生,通过案例分析和讨论来提高思考能力。
冶金课程设计指导书一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握冶金技术的基本原理,理解金属提炼的化学反应过程。
2. 使学生了解我国冶金工业的发展历程,认识冶金技术在国民经济发展中的重要地位。
3. 帮助学生掌握常见金属的性质、用途及其冶炼方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际冶金问题的能力,提高实验操作和动手能力。
2. 培养学生通过资料查阅、数据分析、团队合作等方式,进行冶金工艺设计和优化的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对冶金学科的兴趣,激发学生探究金属世界的热情。
2. 增强学生的环保意识,认识到冶金工业在资源利用和环境保护方面的重要性。
3. 培养学生的创新精神和团队合作精神,提高学生的沟通能力。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在通过理论教学与实验操作相结合,使学生掌握冶金技术的基本知识和技能。
学生特点:初三学生具有一定的化学基础和实验操作能力,对新鲜事物充满好奇心,具备一定的自主学习能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性,提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过课程目标分解,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 冶金技术的基本原理:包括金属提炼的化学反应过程、热力学原理及动力学原理。
教材章节:第一章 冶金技术概述内容列举:第一节 金属提炼的基本过程;第二节 热力学在冶金中的应用;第三节 动力学在冶金中的应用。
2. 我国冶金工业发展历程及现状:介绍我国冶金工业的历史、主要成就及发展前景。
教材章节:第二章 冶金工业发展概况内容列举:第一节 我国冶金工业发展历程;第二节 我国冶金工业的现状与展望。
3. 常见金属的性质、用途及其冶炼方法:学习铁、铜、铝等金属的物理化学性质、应用领域及冶炼工艺。
教材章节:第三章 常见金属的冶炼内容列举:第一节 铁的冶炼;第二节 铜的冶炼;第三节 铝的冶炼。
《专业课程设计》教学大纲课程编号:C065150602课程名称:专业课程设计课程类型:专业方向课英文名称:Design of Iron Making适用专业:冶金工程总学时:2W学分:3一、本课程的性质、目的及任务炼铁课程设计和炼钢课程设计属于冶金工程专业的实践性教学环节,通过学生自学、亲自动手计算,可提高其独立解决问题的能力,培养创新意识,同时加深对炼铁原理、炼铁工艺、炼钢原理以及炼钢工艺等专业知识的理解,提高专业水平。
目的:培养学生具有初步的炼铁和炼钢工艺设计的基本技能;掌握炼铁、炼钢车间主要设备工艺参数选择与计算方法;能够利用计算来选取炼铁、炼钢生产工艺的最佳方案。
任务:通过炼铁课程设计,使学生了解和掌握炼铁物料平衡与热平衡计算的意义和方法步骤;掌握高炉炉型设计计算的基本过程,学会绘制高炉炉型图,了解炼铁工艺设计和优化的基本思路和方法。
通过炼钢课程设计,使学生了解和掌握炼钢物料平衡与热平衡计算的意义和方法步骤;掌握转炉及电炉炉型设计计算的基本过程,学会绘制转炉及电弧炉炉型图,了解炼钢工艺设计和优化的基本思路和方法,使学生懂得一个好的方案除满足生产工艺的可行性要求外,还要考虑技术上的经济效益等,为毕业设计和毕业后从事冶金工程设计打下扎实的理论基础。
二、课程教学的基本要求1、自觉遵守实验室各项规章制度;2、设计任务完成后,由老师验收并评分。
三、课程教学内容炼铁课程设计主要内容:1、对原料成分进行整理计算,首先要了解原料中各元素的附存形态,然后重点对矿石的成分进行补齐和平衡计算;2、进行配料计算,首先要了解各元素在生铁、炉渣与煤气中的分配情况,重点掌握配料计算的方法;3、进行物料平衡计算,重点掌握鼓风量、煤气量的计算方法;4、要求掌握全炉热平衡计算和高温区热平衡计算的方法。
关于全炉热平衡计算,有两种计算方法,选择掌握其中一种方法即可,并了解关于热平衡指标的计算方法;5、关于炼铁焦比的计算,要求重点掌握高炉焦比、直接还原度及炉顶温度的联合计算方法。
中学冶金学课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握中学冶金学的基本概念,如金属的性质、冶炼原理及工艺流程。
2. 学生能了解不同金属的物理、化学性质及其在工业中的应用。
3. 学生能掌握冶金过程中的能量转换、物质变化等基本规律。
技能目标:1. 学生能运用所学知识分析金属冶炼过程中的问题,提出改进措施。
2. 学生能通过实验、观察等方法,培养观察、分析、解决问题的能力。
3. 学生能熟练运用冶金学知识进行简单的金属提取和加工实践。
情感态度价值观目标:1. 学生能认识到冶金学在国民经济发展中的重要作用,增强对科学技术的热爱。
2. 学生在冶金学学习过程中,培养严谨、求实的科学态度和团队协作精神。
3. 学生通过学习冶金学,增强环保意识,认识到资源利用与环境保护的重要性。
课程性质分析:本课程为中学阶段冶金学入门课程,旨在帮助学生建立冶金学的基本概念,了解金属的性质和冶炼过程,培养科学思维和实践能力。
学生特点分析:中学生正处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段,对实际操作和实验有较高的兴趣。
学生具有一定的物理、化学基础,但冶金学知识较为陌生。
教学要求:1. 结合学生特点,注重理论联系实际,提高学生的学习兴趣。
2. 创设情境,引导学生主动探究,培养学生的实践能力和创新精神。
3. 强调过程评价,关注学生个体差异,提高教学质量。
二、教学内容1. 金属的基本性质:金属的物理性质、化学性质,金属的晶体结构,合金的概念及性质。
教材章节:第一章 金属的基本性质2. 冶炼原理及工艺:火法冶炼、湿法冶炼,金属提取的主要方法,如电解、还原、氧化等。
教材章节:第二章 金属的冶炼原理及工艺3. 冶金过程中的能量转换与物质变化:热力学在冶金过程中的应用,能量转换与物质变化的基本规律。
教材章节:第三章 冶金过程中的能量转换与物质变化4. 金属的应用与加工:金属在工业、日常生活等领域的应用,金属加工的基本方法。
教材章节:第四章 金属的应用与加工5. 冶金与环境:冶金工业对环境的影响,节能减排技术,循环经济在冶金领域的应用。
某冶金机械厂课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解冶金机械的基本概念,掌握其工作原理及在冶金行业中的应用。
2. 学生能够描述冶金机械设备的结构特点,了解不同设备在冶金过程中的作用。
3. 学生能够掌握冶金机械设备的操作步骤,了解设备维护保养的基本知识。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析冶金机械设备的运行状况,提出合理的优化方案。
2. 学生能够独立操作冶金机械设备,解决实际生产过程中出现的问题。
3. 学生能够运用现代技术手段,对冶金机械设备进行故障排查和维护。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习,培养对冶金机械行业的兴趣,激发创新意识。
2. 学生能够认识到冶金机械设备在国民经济发展中的重要性,增强社会责任感。
3. 学生在团队合作中,培养沟通协调能力,提升职业素养。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学与实际操作,培养学生对冶金机械设备的认识和应用能力。
学生特点:学生具备一定的物理、化学基础知识,对机械设备有一定了解,但实际操作经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 冶金机械概述:介绍冶金机械的定义、分类及其在冶金行业中的应用,使学生了解行业背景和设备的基本概念。
教材章节:第一章 冶金机械概述2. 冶金机械设备的结构及工作原理:详细讲解各类冶金机械设备的结构特点、工作原理及性能参数。
教材章节:第二章 冶金机械设备的结构与工作原理3. 冶金机械设备的操作与维护:教授冶金机械设备的操作步骤、注意事项,以及设备维护保养的基本知识。
教材章节:第三章 冶金机械设备的操作与维护4. 冶金机械设备的故障分析与处理:介绍冶金机械设备常见故障的类型、原因及处理方法,提高学生解决问题的能力。
教材章节:第四章 冶金机械设备的故障分析与处理5. 冶金机械设备的优化与改进:探讨冶金机械设备的技术发展趋势,引导学生运用现代技术手段进行设备优化与改进。
大学金属冶炼课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握金属冶炼的基本原理,理解各种冶炼方法的技术特点及其适用范围。
2. 使学生了解金属冶炼过程中的热力学原理,包括相图、反应平衡等关键概念。
3. 引导学生掌握金属冶炼过程中的物理化学变化,以及这些变化对金属产品质量的影响。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际金属冶炼过程中问题的能力。
2. 提高学生设计简单金属冶炼工艺流程的能力,能结合实际案例进行优化改进。
3. 培养学生通过文献查阅、实验操作等途径获取信息,提高金属冶炼领域的科研素养。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对金属冶炼学科的兴趣,激发其探索未知、勇于创新的精神。
2. 引导学生关注金属冶炼行业的发展,了解其对国家经济的战略意义,培养社会责任感和使命感。
3. 培养学生具备良好的团队合作意识,学会在学术探讨中尊重他人、共享成果。
课程性质分析:本课程为大学本科阶段的专业课程,旨在让学生深入了解金属冶炼的理论和实践,为今后从事相关领域的工作和研究奠定基础。
学生特点分析:学生具备一定的化学基础和理论知识,具有较强的学习能力和实践操作能力,但对金属冶炼领域的专业知识掌握有限。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的学习积极性,提高其知识水平和实践能力。
通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 金属冶炼基本原理:包括火法冶炼、湿法冶炼、电冶金等主要方法,以及其基本原理和适用范围。
参考教材第二章内容。
2. 冶炼过程中的热力学原理:讲解相图、反应平衡等关键概念,分析冶炼过程中热力学因素对金属提取效率的影响。
参考教材第三章内容。
3. 物理化学变化与金属产品质量:介绍金属冶炼过程中的物理化学变化,分析各种因素对金属产品质量的影响。
参考教材第四章内容。
4. 实际冶炼过程案例分析:分析典型金属冶炼工艺流程,讲解实际生产中遇到的问题及解决方法。
参考教材第五章内容。
冶金设备课程设计pdf一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握冶金设备的基本结构、工作原理及功能,如冶炼炉、轧机等;2. 使学生了解我国冶金工业的发展历程、现状及未来趋势;3. 帮助学生掌握冶金设备操作、维护及故障排除的基本方法。
技能目标:1. 培养学生运用CAD等软件绘制冶金设备图纸的能力;2. 培养学生通过查阅资料、进行实地考察等方法,分析冶金设备在实际生产中的应用;3. 提高学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对冶金设备设计和制造的热爱,激发学生投身于冶金行业的兴趣;2. 增强学生环保意识,让学生认识到冶金生产过程中应遵循的节能减排原则;3. 培养学生严谨求实的科学态度,树立正确的工程伦理观念。
课程性质:本课程为专业选修课,旨在帮助学生深入了解冶金设备相关知识,提高实践操作能力。
学生特点:学生已具备一定的机械基础知识,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:结合实际生产案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作技能和创新能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为将来的职业发展打下坚实基础。
1. 冶金设备概述:介绍冶金设备的定义、分类及发展历程,使学生了解冶金设备在现代工业中的地位和作用。
教材章节:第一章 冶金设备概述2. 冶金炉设备:讲解冶炼炉的结构、工作原理及常见类型,分析冶炼炉在设计、操作和维护方面的要点。
教材章节:第二章 冶金炉设备3. 轧制设备:介绍轧机的基本结构、工作原理和分类,探讨轧制过程中设备参数的调整与优化。
教材章节:第三章 轧制设备4. 冶金辅助设备:阐述冷却设备、输送设备等辅助设备的作用、原理及选型,提高学生对整个冶金生产线设备的认识。
教材章节:第四章 冶金辅助设备5. 冶金设备操作与维护:分析冶金设备在实际生产中的操作要点、维护方法及故障排除,培养学生的实际操作能力。
教材章节:第五章 冶金设备操作与维护6. 冶金设备设计:结合CAD软件,指导学生进行冶金设备图纸的绘制,提高学生的设计能力。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 课程设计转炉炼钢工艺设计的物料平衡和热平衡计算原料的化学成分及条件(wt%)元素 C Si Mn P S 温度/℃铁水 4.15 0.95 0.65 0.150 0.050 1360.00废钢0.18 0.25 0.75 0.030 0.030 25.00学院名称:专业班级:学生姓名:设计时间;指导教师:2014 年12月目录1. 课程设计的目的 (2)2. 课程设计的要求 (2)3. 转炉炼钢工艺设计的物料平衡和热平衡计算 (2)3.1引言 (2)3.2 转炉炼钢工艺设计的物料平衡计算 (3)3.2.1基本数据3.2.2 计算过程3.3 转炉炼钢工艺设计的热平衡计算 (9)3.3.1 基本数据3.3.2 计算过程3.4 加入废钢和脱氧剂后的物料平衡计算 (14)3.5 结束语 (18)4. 致谢 (19)1. 课程设计的目的物料平衡与热平衡计算是氧气转炉冶炼工艺设计的一项基本计算。
它是建立在物质与能量守恒的基础上的。
它以氧气转炉作为考察对象,根据装入转炉内或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据,来进行物料的质量和热量平衡计算。
通过计算,可以定量地掌握冶炼工艺重要参数,做到“胸中有数”。
其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项,为改进操作工艺制度,确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。
2. 课程设计的要求计算并给出适合下表原料条件的转炉炼钢的主要参数和物料平衡和热平衡计算表,完成设计报告。
原料的化学成分及条件(wt%)3. 转炉炼钢工艺设计的物料平衡和热平衡计算3.1引言氧气转炉炼钢在大型的钢铁企业中处于整个钢铁生产流程的中间环节,起到承上启下的作用,炼钢是决定钢材产量、质量的关键所在。
在设计转炉炼钢车间时,应当处理好各种设计问题,为正常生产,保持良好的生产秩序打下基础。
氧气转炉炼钢自1952年在奥地利诞生以来,因其生产率高、建设费用低、节省劳动力、不需外加能源、生产成本低、钢质量好、耐材消耗少、易与连铸配合等优点而得到迅速发展。
转炉钢产量占总的钢产量的百分比从1961年的6%上升到1970年的43.0%,到1996年,转炉钢产量的比例达到60.2%。
氧气转炉炼钢在50年的发展过程中,经历了转炉大型化、铁水预处理、炉外精炼、连铸、顶底复合吹炼、吹炼自动控制、溅渣护炉等一系列重大技术进步。
使转炉炼钢从传统的“转炉吹炼一模铸”炼钢工艺变成“铁水预处理—大型顶底复吹转炉吹炼—炉外精炼—连铸”现代的炼钢工艺流程。
所以在进行转炉炼钢厂的设计中,应充分考虑转炉炼钢上述的这些技术进步,使转炉炼钢在设备、工艺方面处于先进的水平。
本课程设计以大型现代转炉的主要经济技术指标为设计参数进行初步设计,首先要完成的设计内容是物料平衡和热平衡计算。
应当指出,由于炼钢是复杂的高温物理化学过程,加上测试手段有限,目前尚难以做到精确取值和计算,尤其是热平衡,只能近似计算。
尽管如此,它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。
3.2 转炉炼钢工艺设计的物料平衡计算3.2.1基本数据铁水和废钢的成分及温度见表1。
表1铁水和废钢成分(wt%)造渣剂及炉衬成分见表2。
表2造渣剂及炉衬成分(wt%)冶炼钢种及成分见表3。
表3钢种成分(wt%)铁合金成分见表4。
表4铁合金成分(wt%)铁合金中的元素收得率:Mn的收得率为80%,Si的收得率为75%,C的收得。
P,S,Fe全部进入钢中。
率为90%,其中10%的C被氧化成CO2操作实践数据见表5。
表5实测数据3.2.2计算过程(以100kg铁水为基础)炉渣量及成分。
炉渣来自金属料元素氧化和还原的产物,加入的造渣剂以及炉衬浸蚀等。
铁水中各元素氧化量。
终点钢水的成分是根据同类转炉冶炼Q235钢种的实际数据选取。
其中,[C]:应根据冶炼钢种含碳量和预估计的脱氧剂的增碳量来确定终点钢水含碳量,取0.10%;[Si]:在碱性氧气转炉炼钢发中,铁水中的硅几乎全部被氧化进入炉渣;[Mn]:终点钢水残锰量,一般为铁水中锰含量的50%-60%,取50%;[P]:采用低磷铁水操作,铁水中磷约85%-95%氧化进入炉渣,在此取脱磷率为90%;[S]:氧气转炉内去硫率不高,一般在30%-50%的范围,取40%。
铁水中各元素氧化量见表6。
表6 100kg铁水各元素氧化量(wt%)的C质量为其中,氧化成CO的C质量为4.050×80%=3.240kg,氧化成CO2的S的质量为0.02×1/3=0.0067kg,还原成4.050×20%=0.810kg。
氧化成SO2CaS的S的质量为0.02×2/3=0.0133kg。
铁水中各元素氧化耗量及氧化产物量见表7。
表7 铁水中各元素氧化耗量及氧化产物量*:S生成CaS消耗的CaO量=0.0133×56/32=0.023kg造渣剂加入量及其各组元质量:矿石、萤石、炉衬带入的各组元质量。
由矿石、萤石加入量和炉衬侵蚀量和其中各组元的成分可计算出各组元的质量。
其中,矿石中的S生成(CaS)的量为0.001×72/32=0.002kg,消耗(CaO)的量为0.001×56/32=0.002kg,生成微量氧[O]为0.001×16/32=0.001kg;炉衬中C的氧化耗氧量为0.1×16.4%×(16×80%/12+32×20%/12)=0.026kg;萤石中的硫反应生成的CaS量为0.0005×56/32=0.001kg,消耗的CaO和生成的氧量忽略不计。
轻烧白云石。
为了提高转炉炉衬寿命,在加入石灰造渣的同时,添加轻烧白云石造渣,其目的是提高炉渣中MgO 的含量,有利于提高炉衬寿命。
渣中(MgO )含量在6%-10%时,效果较好。
经试算后轻烧白云石加入量为3.0kg/100kg 铁水。
其中的烧减为(MgCO 3·CaCO 3)分解产生的CO 2质量。
炉渣碱度和石灰加入量。
根据铁水的[P]、[S]含量,取终渣碱度R=3.0。
未计石灰带入的SiO 2量时,渣中现有的SiO 2量为:∑(SiO 2)=(SiO 2)铁水+(SiO 2)炉衬+(SiO 2)矿石+(SiO 2)萤石+(SiO 2)轻白 =2.036+0.001+0.056+0.028+0.014=2.135kg 渣中现有的CaO 量为:∑(CaO )=(CaO )炉衬+(CaO )矿石+(CaO )萤石+(CaO )轻白-∑(CaO )S 消耗 =0.001+0.010+0.002+1.505-(0.023+0.002)=1.493kg 则石灰加入量为:W 石灰=[R ×∑(SiO 2)-∑(CaO )]/[(%CaO)石灰-R ×(%SiO 2)石灰] =[3.0×2.135-1.493]/[91.0%-3.0×1.5%]=5.679kg石灰带入的各组元质量见表8。
石灰中的S 生成的CaS 量=0.003×72/32=0.008kg ,生成的氧量=0.003×16/32=0.002kg ,消耗的CaO 量=0.003×56/32=0.005kg 。
终渣T.%Fe 的确定。
终渣中T.%Fe 与终点碳含量和终渣碱度有关,根据生产数据,终渣T.%Fe 取13%计算。
渣中存在着(FeO )和(Fe 2O 3),按照(%FeO )=1.35(%Fe 2O 3)和T.%Fe=56×(%FeO )/72+112×(%Fe 2O 3)/160的关系,求得(FeO )=10.00%和(Fe 2O 3)=7.41%。
终渣量及成分。
终渣量及成分列于表8中。
表中的FeO 和Fe 2O 3质量计算过程如下。
不计(FeO )(Fe 2O 3)在内的炉渣质量为: W S =CaO+MgO+SiO 2+Al 2O 3+MnO+P 2O 5+CaS+CaF 2=6.679+1.433+2.220+0.126+0.420+0.319+0.041+0.440 = 11.678kg 那么,总渣量为:W S ∑=11.678/(100%-10.00%-7.21%)=14.106kg(FeO )质量=14.106×10.00%=1.411kg ,其中铁=1.411×56/72=1.097Kg ;(Fe2O3)重量=14.106×7.41%=1.045kg,其中铁=1.045×112/160=0.732。
由于矿石和白云石等中带入了部分的(FeO)和(Fe2O3),实际的铁氧化物有:(FeO)质量=1.411-0.294=1.117Kg,其中铁=1.117×56/72=0.868kg;(Fe2O3)质量=1.045-(0.028+0.618+0.007+0.002)=0.389Kg,其中铁=0.389×112/160=0.272kg。
表8 终渣量及成分注:造渣剂中的FeO、Fe2O3被还原成铁进入钢中,带入的氧消耗与元素氧化。
矿石、烟尘中的铁及氧量。
假定矿石中的FeO、Fe2O3全部被还原成铁,则:矿石带入铁量=1.00×(29.40%×56/72+61.80%×112/160)=0.661kg 烟尘带走铁量=1.50×(75.00%×56/72+20.00%×112/160)=1.085kg 矿石带入氧量=1.00×(29.40%×16/72+61.80%×48/160)=0.251kg 烟尘消耗氧量=1.50×(75.00%×16/72+20.00%×48/160)=0.340kg其他造渣剂的Fe2O3带入的铁量和氧量忽略不计。
炉气成分、质量及体积。
当前炉气体积V1。
由元素氧化和造渣剂带入的气体质量见表9。
表9气体来源及质量体积注:气体体积=气体质量×22.4/气体分子量当前氧气消耗质量及体积。
当前氧气消耗质量见表10。
表10 氧气消耗质量则当前氧气消耗的体积Vo2=8.257×22.4/32=5.780m3。
炉气总体积Vg。
炉气总体积为:Vg=元素氧化生成的体积+水蒸气的体积+炉气中自由氧体积+炉气中氮气体积,即V g =V1+{O2}炉气×Vg+[Vo2+{O2}炉气×Vg]×{N2}氧气/{O2}氧气式中{O2}炉气——炉气中自由氧含量,0.5%;{N2}氧气——氧气中氮气成分;{O2}氧气——氧气中氧气成分。