《钢铁冶金学》(教学大纲)
- 格式:doc
- 大小:61.50 KB
- 文档页数:5
2023-2023 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安排课堂教学〔45 学时〕1.概论〔4 学时〕1.1钢铁工业的进展概况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〔主要反响,固结机理,传输现象,工艺及技术〕2.3球团过程的理论及工艺〔生球成型、枯燥、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构造3.高炉冶炼过程的物理化学〔10 学时〕3.1蒸发、分解与气化反响3.2复原过程〔铁的氧化物特性,复原热力学、动力学,间接、直接复原,耦合反响等〕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高炉炉缸反响〔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.高炉炼铁工艺及技术〔10 学时〕6.1高炉炼铁生产原则及根本操作制度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直接复原炼铁法原理及工艺8.2熔融复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〔炼铁局部〕》,冶金工业出版社,2023 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,2023 年,第1 版三、思考题和大作业思考题:第一章5-7 题;其次章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。
《钢铁冶金概论》教学大纲一、教学目的和任务钢铁冶金概论是工科类本科生的专业选修课,通过本课程的学习使学生了解现代化钢铁工业生产工艺流程、了解钢铁冶炼及金属加工的基本知识及方法,完善学生的知识结构,有助于其所修专业知识在钢铁冶金方面的应用。
二、教学内容及要求1.绪论教学目标了解钢铁工业发展史、钢铁工业现状、钢铁工业基本流程2. 炼铁生产教学目标1、高炉炼铁原料了解炼铁原料;熟悉铁矿烧结及球团的基本原理、工艺;掌握主要技术经济指标;2、高炉冶炼基本原理及工艺理解高炉炼铁原理及能量利用;熟悉高炉冶炼工艺流程;熟悉高炉的五大系统;3、非高炉炼铁了解非高炉炼铁的特点、分类;了解直接还原法、熔融还原法;了解非高炉炼铁的技术经济指标;4、铁合金熟悉铁合金的冶炼原理及生产工艺;了解硅系、锰系及铬系合金的生产;重点难点铁矿烧结及球团的基本原理、工艺、烧结层的结构、高炉炼铁原理、铁的直接还原;间接还原、直接还原法。
2.炼钢生产教学目标1、炼钢原材料熟悉金属料、造渣料、辅助料;熟悉铁水预处理;2、转炉炼钢熟悉炼钢基本任务;了解炼钢基本原理;了解转炉炼钢工艺的五大制度;3、电炉炼钢掌握电炉炼钢原理;了解电炉炼钢生产工艺;了解电炉炼钢设备;了解新技术;4、炉外精炼炉外精炼概念及目的;炉外精炼的分类;炉外精炼原理及设备;5、连续铸钢掌握连铸的特点及类型;熟悉连铸生产工艺;了解工艺参数;重点难点炼钢基本原理、脱碳与脱磷、脱氧与脱硫的关系、钢中碳与氧的关系、炉外精炼原理及设备、真空精炼、连铸生产工艺、中间包及结晶器技术3.轧钢生产教学目标1、概述及轧制理论基础掌握金属成型方法、压力加工的方法;了解简单轧制与非简单轧制、变形区的主要参数;了解纵轧变形的表示方法、纵轧时轧辊咬入轧件的条件、纵轧时的轧制压力用及纵轧时的传动力矩。
2、轧钢生产基本问题了解轧制钢材的品种及用途;熟悉轧钢机;熟悉轧钢生产系统及工艺流程;3、钢坯和型、线材生产熟悉钢坯生产;熟悉型钢生产;熟悉线材生产;4、板带材生产熟悉中厚板生产;熟悉热轧薄板带钢生产;熟悉冷轧板带钢生产];5、钢管生产熟悉钢管的生产方法;熟悉自动轧管机组工艺及冷轧无缝钢管生产简介;熟悉焊接钢管生产;重点难点变形区的主要参数、纵轧时的轧制压力;纵轧时的传动力矩;轧制钢材的品种及用途、轧钢机;型钢生产、线材生产;热轧薄板带钢生产、冷轧板带钢生产;钢管的生产方法自动轧管机组工艺;四、学时分配表五、课程考核方法及要求1、考试形式:闭卷考试2、成绩评定方式:按学院要求评定成绩六、选用教材及参考书(资料)《钢铁冶金概论》,李慧主编,冶金工业出版社,2004年出版。
《钢铁冶金》实验教学大纲课程代码:METE2008 课程学分:1.0课程名称(中/英):钢铁冶金Iron and Steel Metallurgy Experiment 课程学时:30 实验学时:30适用专业:冶金工程专业实验室名称:江苏省冶金工程实践教育中心,冶金工程实验室一、课程简介《钢铁冶金》是冶金工程专业的重要基础课之一,《钢铁冶金》实验是加强学生实践能力的一个重要的教学环节。
本实验课程包括炼铁实验与炼钢试验两部分,实验主要内容有实验设计与数据处理,高温冶金实验,冶金模拟实验,冶金物相分析,冶金熔体和散状原料的物性检测,试样的采集和制备,高温实验等主要进行基本操作训练。
通过本门课程的学习,使学生了解冶金工程专业常用的实验设备和实验技术、并掌握冶金工程常用实验设备的用途、特点和使用方法。
通过实验,进一步理解冶金工程实验的基本原理。
最终学会在以后的生产、科研中如何选择实验设备和实验方法实现实验目的。
二、实验项目及学时分配三、实验内容及教学要求实验项目1:铁水脱硫实验1.教学内容通过监控不同时间、温度、脱硫剂含量变化等因素,总结铁水脱硫的影响规律,为制定合理的脱硫工艺提供指导。
2.教学目标(1)了解铁水脱硫的优越性和必要性;(2)掌握铁水脱硫的基本原理;(3)掌握渣金间硫分配比测定的基本方法。
实验项目2:合格生球的制备实验1.教学内容采用铁精矿和粘结剂进行配料,混匀、机械活化预处理和造球,然后对成品进行生球质量检验。
2.教学目标(1)了解造球过程、掌握造球方法、培养造球技能;(2)了解影响圆盘造球机产量和生球质量的因素;(3)了解对生球质量的要求、掌握测定生球质量的方法;掌握不同原料对生球质量的影响。
实验项目3:氧化球团预热焙烧实验1.教学内容在球团预热焙烧炉球团、成品球团矿抗压强度测定等。
2.教学目标(1)巩固球团高温固结的基本理论;(2)明确预热和焙烧的温度、时间等因素对焙烧球团矿理化性能的影响;(3)掌握实验室进行氧化球团焙烧的方法。
1.绪论 (4)1.1 炼钢历史的发展过程 (4)1.2我国钢铁冶金的发展 (5)1.3炼钢的基本任务 (5)2. 炼钢任务、原材料和耐火材料 (7)2.1去除杂质 (7)2.2 调整钢的成分 (8)2.3 浇注成内外部质量好的钢锭和钢坯 (9)3. 炼钢熔池中的基本反应 (10)3.1 脱碳反应 (10)3.1.1 脱碳反应的作用 (10)3.1.2碳在熔铁中的溶解 (11)3.1.3 脱碳反应的热力学条件 (11)3.1.4 脱碳反应的动力学条件 (13)3.2 硅锰的氧化和还原 (16)3.3脱磷反应 (17)3.3.1 磷在钢铁冶炼过程中氧化 (18)3.3.2 脱磷的热力学条件 (20)3.3.3 冶炼低磷钢的几个问题 (22)3.4 脱硫反应 (25)3.4.1 硫在炼钢中表现的热力学性质 (25)3.4.2 碱性氧化渣与金属间的脱硫反应 (26)3.4.3 熔渣脱硫的计算 (29)3.4.4 气相在脱硫中的作用 (30)3.5 钢中气体和非金属夹杂物 (32)3.5.1 钢中气体 (32)3.5.2 钢中的非金属夹杂物 (35)3.5.3 非金属夹杂物的种类 (35)3.5.4 夹杂物的来源及减少其的措施 (37)4 转炉炼钢工艺 (39)4.1 炼钢用原材料 (39)4.1.1 金属料 (39)4.1.2 造渣材料 (40)4.1.3 氧化剂(自学) (41)4.1.4 冷却剂(自学) (42)4.1.5 还原剂和增碳剂(自学) (42)4.2 装料 (42)4.2.1 三种不同的装入制度 (42)4.2.2 确定个阶段装入量应考虑的因素 (43)4.3 铁的氧化和熔池传氧方式 (43)4.3.1 铁的氧化和还原 (43)4.3.2 炉渣的氧化作用 (44)4.3.3 杂质的氧化方式—直接氧化和间接氧化 (44)4.4 供氧 (45)4.4.1氧流对熔池作用 (45)4.4.2 氧化机理 (51)4.4.3 LD的供氧操作 (52)4.5 造渣 (53)4.5.1炉渣碱度的控制 (53)4.5.2炉渣粘度的控制 (56)4.5.3炉渣氧化性的控制 (56)4.5.4放渣及留渣操作 (58)4.6 温度及终点的控制 (58)4.6.1 LD物料平衡和热平衡 (59)4.6.2 出钢温度的确定 (59)4.6.3 吹炼过程的温度控制 (59)4.6.4 终点控制 (60)4.7 脱氧和合金化 (60)4.7.1 吹炼终点的含氧量及脱氧的任务 (60)4.7.2 脱氧剂的选择及加入量的确定 (62)4.7.3 脱氧操作 (64)4.7.4 合金化的一般原理 (65)5 转炉顶底复合吹炼 (67)5.1 转炉顶底复吹的发展及其特点: (67)5.1.1 顶吹底吹转炉炼钢的特点及复合吹工艺的产生 (67)5.1.2 复合吹炼工艺的分类及目前发展状况 (68)5.1.3 复合吹炼的主要冶金特点 (69)5.2复合吹炼的熔池搅拌问题 (70)5.2.1转炉熔池搅拌问题—CO气泡搅拌及气流搅拌 (70)5.2.2 搅拌能与均匀混合时间(混匀时间) (72)5.3 复合吹炼的冶金问题 (73)5.3.1 对成渣及渣中FeO的影响 (73)5.3.2 对各元素化学反应的影响 (74)5.3.3 对钢中气体含量的影响 (75)5.4 底部供气元件 (76)5.4.1 底部供气种类及选择 (76)5.4.2 底部供气元件的种类及特点 (76)5.4.3 底部供气元件的布置对熔池搅拌的影响 (78)6 炼钢常用耐火材料 (79)6.1 炉衬材料 (79)6.2 炉衬破损机理 (80)6.3 延长炉龄的措施(自学) (81)7 预脱硫 (83)8 含钒铁水的吹炼 (87)8.1 提钒 (87)8.2 半钢炼钢 (89)使用说明 (90)参考文献 (91)1.绪论钢铁是现代生产和科学技术中应用最广的金属材料.特别是钢,在金属材料的用量中约占85%以上.这是由于钢的强度高,韧性好,容易加工和焊接,使优良的结构材料.钢的品种由上千种,可以跟据不同要求,得到不同性能的钢.作为钢的基体的铁元素在地壳中的蕴藏量5.10%,在金属元素中仅次于铝8.80%,容易从矿石中提取和加工.近三四十年,钢生产迅速发展,世界上岗的年产量已超过七亿吨.近代钢铁生产的主要方法一直是沿用”二步法”,第一步先用矿石冶炼出生铁,第二不再以生铁和废钢为基本原料炼出不同的钢种.近十几年,虽然有人在”一步法”上作了大量的工作,即直接还原—从矿石直接还原出钢,但目前来看,最起码在近期,其法不会最为生产钢的主要手段;也很难成为发展方向.原因主要是其技术不成熟;成本太高.1.1 炼钢历史的发展过程近代主要的炼钢方法首推1885年在英国获得专利的贝塞麦法,即酸性空气底吹转炉炼钢法.他是在底吹转炉中,将空气直接吹入铁水,利用空气中的氧气氧化铁水中铁、硅、锰、镁等元素,并依靠这些元素氧化释放出的热量将体金属加热到能顺利进行浇铸所需的高温。
钢铁冶金原理第四版教学大纲课程概述本课程是钢铁冶金原理第四版,旨在为学生介绍冶金工程学科的基本知识和相关理论。
通过对钢铁冶金工艺、冶炼技术和冶金原理的全面介绍,本课程的目的是使学生了解钢铁冶金的发展历程,掌握钢铁冶金加工的整个过程,培养学生掌握各种冶金工艺和技术的能力,同时提高学生的实际操作能力。
课程内容第一章钢铁冶金概论• 1.1 钢铁冶金概述• 1.2 钢铁冶金的起源和发展历程• 1.3 钢铁冶金的基本概念和术语• 1.4 钢铁冶金工程的分类和特点• 1.5 钢铁冶金工程的发展趋势第二章钢铁冶金原理• 2.1 钢铁冶金原理的基本概念和分类• 2.2 钢铁冶金原理的物理基础• 2.3 钢铁冶金原理的化学基础• 2.4 钢铁冶金加工的机理和规律第三章钢铁冶金工艺• 3.1 钢铁冶金生产工艺的基本流程• 3.2 水冷炉工艺• 3.3 胆碱本质• 3.4 油焦工艺• 3.5 钢水净化工艺• 3.6 热处理工艺第四章钢铁冶金的基础理论• 4.1 钢铁冶金原理• 4.2 钢铁冶金工艺• 4.3 钢铁金相学• 4.4 钢铁热处理学• 4.5 钢铁物理力学教材选择1.《钢铁冶金原理第四版》,王柏政等,机械工业出版社。
2.《钢铁冶金学》,贾维佳,冶金工业出版社。
3.《钢铁冶金学》,崔志勇,化学工业出版社。
教学方法本课程采用经典案例分析、教师个案分析、场地实验和实习等多种教学方法,以提升学生的实际操作能力,同时调动学生的兴趣,增加了解和掌握知识的实用性。
课堂教学安排•第一次课:教学大纲讲解,及选好教材后引导学生预习第一章内容。
•第二次课:介绍钢铁冶金概论,具体讲解钢铁冶金的基本概念和术语。
•第三次课:钢铁冶金的起源和发展历程,及钢铁冶金的基本概念和分类。
•第四次课:分析钢铁冶金工艺的基本流程,了解氧气杆和金属制粉工业的发展历程。
•第五次课:具体讲解钢铁冶金的物理基础、化学基础以及加工的机理和规律。
•第六次课:了解水冷炉工艺、胆碱本质和油焦工艺。
钢铁冶金学Ⅰ一、课程说明课程编号:050133Z10课程名称:钢铁冶金学I/ Ferrous Metallurgy (I)课程类别:专业选修课学时/学分:48 /3先修课程:物理化学;冶金原理适用专业:冶金工程教材、教学参考书:1、黄希祜编,钢铁冶金原理,冶金工业出版社,20022、朱苗勇主编,现代冶金学(钢铁冶金卷),冶金工业出版社,20053、王筱留主编,钢铁冶金学(炼铁部分),冶金工业出版社,20004、陈家祥主编,钢铁冶金学(炼钢部分),冶金工业出版社,20015、包燕平,冯捷主编,钢铁冶金学教程,冶金工业出版社,2008二、课程设置的目的意义钢铁冶金学是物理化学、冶金原理、传输原理在炼铁、炼钢工艺过程中的应用,是培养冶金工程专业高级技术人员的核心专业课程。
通过本课程的学习,使学生了解国内外钢铁冶金技术的现状,全面掌握钢铁冶金的基础理论、生产工艺过程及主要设备,了解钢铁冶金领域的前沿技术和发展动态,培养学生分析和解决钢铁冶金工艺理论问题的初步能力,为从事钢铁冶金专业技术开发、管理及科学研究奠定理论基础。
三、课程的基本要求知识:深入学习钢铁冶金过程的基础理论,掌握铁氧化物还原、碳燃烧、碳的氧化与脱碳、脱氧、除杂的热力学和动力学原理。
重点掌握以下内容:铁氧化物还原的热力学,气固相还原反应的动力学,造渣过程,铁水渗碳与生铁的形成,高炉冶炼过程中的动量传输、热量传输现象,熔融金属中的炼钢反应,炉渣和钢渣间的氧化还原反应;深入了解钢铁冶炼过程的基本工艺流程、工艺特点及主要工艺参数,了解钢铁冶金过程(特别是高炉炼铁、转炉炼钢、电炉炼钢等过程)主要设备的功能与作用。
能力:了解钢铁冶金领域的前沿技术和国内外发展动态,初步具有分析和解决钢铁冶金理论与工艺问题的能力。
素质:通过课程中的分析、讨论与辩论来培养分析沟通交流素质,培养基础理论知识的应用技能;通过课外导学的模式,提升自主学习和终身学习的意识,形成不断学习和适应发展素质。
钢铁冶金学2 课程教学大纲Metallurgy of steel and Iron 2课程编号: 12923102 适用专业: 冶金工程(本科)学时数: 40 学分数: 2.5执笔人: 芶淑云编写日期:2008年10月一、课程的性质和目的本门课程属于冶金工程专业(钢铁冶金方向)的一门专业方向课,通过本门课程的学习,使学生掌握炼钢的基本原理和生产工艺过程,及设备,确定工艺参数的方法,了解转炉、电炉炼钢的工艺设备及构造、炼钢用的原材料和耐火材料、炉外精炼法及其发展趋势,使学生熟悉炼钢工艺流程,为今后从事相关的生产、科研奠定必要的基础。
二、课程教学环节的基本要求课堂讲授:本课程以课堂讲授为主,在讲授过程中,应充分注意理论与实际的联系,以增强学生的学习兴趣,调动学生的积极性,可采取讲授与讨论相结合的教学方式。
作业方面:每章布置一定量的作业或思考题,以巩固所学的基本知识,并锻炼学生分析和解决实际问题的能力。
考试环节:本课程为考试课,建议期末以考试成绩和平时成绩综合评定结果作为课程成绩。
三、课程的教学内容和学时分配第一章概论(4学时)教学内容:炼钢的发展过程;炼钢的任务;炼钢生产流程;钢铁生产的主要技术经济指标,炼钢原料。
教学要求:1.了解炼钢铁生产的发展过程,炼钢的任务。
2.理解炼钢用原材料的主要种类、性能及评价指标,耐火材料的损毁原因。
3.掌握炼钢生产流程,钢铁生产主要技术经济指标。
重点:炼钢生产流程和钢铁生产主要技术经济指标。
难点:炼钢过程中耐火材料的损毁机理。
第二章氧气转炉炼钢(10学时)教学内容:转炉炼钢的特点;氧气转炉炼钢过程渣、钢成分的变化;氧气射流与熔池的相互作用;氧气转炉炼钢的冶金特征;氧气转炉吹炼钢过程的操作制度;少渣吹炼工艺;氧气转炉炼钢的自动化控制和新技术。
教学要求:1.了解转炉炼钢的特点,氧气转炉炼钢不同吹炼方式的冶金特点。
2.理解氧气转炉炼钢的自动化控制和新技术,氧气射流与熔池的相互作用。
钢铁冶金PPT大纲目录•钢铁冶金概述•原料与预处理•炼铁工艺及设备介绍•炼钢工艺及设备介绍•连铸连轧技术与装备发展动态目录•产品检测与质量评价标准体系建立•安全生产与环境保护要求及措施•总结:提高钢铁冶金行业竞争力途径探讨01钢铁冶金概述钢铁冶金定义与特点定义钢铁冶金是一种研究从矿石、废钢等原料中提取金属铁,并经过精炼、连铸、轧制等工序生产钢材的工业过程。
特点高温、高能耗、高排放;生产流程复杂,技术密集;产品种类繁多,应用领域广泛。
钢铁冶金发展历史古代冶铁技术起源于春秋战国时期,采用木炭还原铁矿石的方法得到生铁,再经过锻造得到熟铁和钢。
近代钢铁工业19世纪中叶,随着工业革命的发展,钢铁生产逐渐实现机械化、自动化和大型化。
现代钢铁冶金技术20世纪以来,钢铁冶金技术不断创新,出现了氧气转炉炼钢、连铸连轧等新技术,提高了生产效率和产品质量。
钢铁冶金行业现状及趋势现状全球钢铁产量持续增长,中国成为全球最大的钢铁生产国和消费国;行业集中度不断提高,大型企业占据主导地位;环保和能源利用效率成为行业发展的重要指标。
趋势绿色低碳发展成为行业主流,推动钢铁冶金行业向环保、节能、高效方向发展;智能制造和数字化转型加速推进,提高生产智能化水平和效率;个性化、定制化产品需求增长,推动钢铁冶金行业向高品质、高附加值方向发展。
02原料与预处理原料种类及性质主要成分为铁的氧化物,是钢铁生产的主要原料。
由煤炭经过高温干馏得到,是钢铁冶炼中的还原剂和热源。
用于造渣,与铁矿石中的杂质结合生成炉渣。
如萤石、硅石等,用于调整炉渣成分和性质。
铁矿石焦炭石灰石其他辅助原料将大块原料破碎成合适粒度,并进行筛分,以满足冶炼要求。
破碎与筛分混合与配料预热与预还原根据不同原料的成分和性质,按照一定比例进行混合和配料。
将原料在高温下进行预热和预还原,以提高冶炼效率。
030201原料预处理方法原料成分波动会直接影响冶炼过程和产品质量。
原料成分波动原料粒度和配比不合理会导致冶炼效率低下和产品质量问题。
冶金学课程教学大纲课程编号: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3.5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。
讲授大纲
0、绪论(2学时)(内容补充,不做考试要求)
基本要求:
(1)掌握现代高炉生产工艺及冶炼过程,
(2)了解炼钢发展史及国内外炼钢发展现状及发展方向。
主要内容:
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,国外炼钢生产发展状况和趋势,高炉冶炼产品及主要技术经济指标,炼钢生产的主要技术经济指标。
重点难点:
(1)现代高炉生产工艺及冶炼过程的特点和发展趋势,
(2)炼钢技术兴衰的原因及当前炼钢发展的前沿问题。
1、现代高炉炼铁工艺(2学时)
基本要求:
(1)掌握高炉炼铁生产流程;
(2)掌握高炉炉体;
主要内容:
(1)高炉炼铁生产流程;
(2)高炉主体及主要构成;
(3)高炉冶炼产品;
(4)高炉技术经济指标
重点难点:
(1)炼铁生产流程;
(2)高炉区域划分;
2、高炉炼铁原料(5学时)
目的要求:
(1)掌握评价铁矿石和熔剂质量的方法;
(2)掌握评价焦炭质量的方法;
(3)掌握烧结过程的物理化学反应和基本特点;
(4)掌握球团工艺过程的基本特点
教学内容:
(1)铁矿石和原料;
(2)烧结矿
(3)球团矿
重点难点:
(1)高炉冶炼对铁矿石和熔剂质量的合理要求;
(2)高炉冶炼对焦炭质量的合理要求,高炉喷吹燃料替代焦炭的原因和限制;
(3)烧结矿的矿物组成与矿物结构;
(4)强化烧结的主要技术措施
3、高炉炼铁基础理论(5学时)
基本要求:
(1)掌握铁矿石还原过程和生铁形成的基本原理;
(2)掌握间接还原和直接还原的概念;
(3)掌握高炉炉渣的造渣过程和高炉炉渣脱硫的基本理论和特点;
主要内容:
(1)高炉内还原过程;
(2)渗碳和生铁的形成;
(3)造渣与脱硫
重点难点:
(1)铁氧化物在高炉内的还原过程,高炉内生铁的形成过程;
(2)影响高炉炉渣冶金性能的各种因素,降低生铁硫含量的有效途径;4、高炉炉料和煤气运动(4学时)
基本要求:
(1)掌握炉缸内燃烧反应、鼓风动能和理论燃烧温度;
(2)掌握高炉上下部热交换规律;
(3)理解高炉内炉料和煤气运动的基本规律;理解高炉装料制度。
主要内容:
(1)炉缸反应;
(2)煤气运动;
(3)炉料运动;
(4)高炉能量利用计算
重点难点:
(1)炉缸内燃料燃烧的特点,高炉内的热交换规律。
(2)鼓风动能、理论燃烧温度的概念
(3)炉料下降的力学条件,高炉内煤气流的分布特点。
5、高炉强化冶炼(4学时)
基本要求:掌握高炉精料、高风温、高压操作、富氧鼓风操作的基本内涵;
主要内容:
(1)强化高炉冶炼方向
(2)精料
(3)高压操作
(4)高风温
(5)喷吹燃料
(6)富氧鼓风操作
重点难点:
(1)高炉强化冶炼的技术措施。
(2)各技术措施对高炉冶炼的影响。
6、非高炉炼铁(自学)
7、炼钢概述(2学时)
基本要求:
(1)理解转炉和电弧炉炼钢今后的发展趋势和我国钢铁工业的状况;
(2)掌握掌握炼钢基本任务(六大任务);
主要内容:
(1)炼钢的发展历程
(2)我国钢铁工业的状况
(3)炼钢的基本任务
(4)钢的分类
重点难点:
(1)S、P、O、H、N的危害及去除;
8、炼钢基础理论(5学时)
基本要求:
(1)掌握炼钢的基本理论计算;
(2)掌握渣钢间的氧化还原反应;
(3)掌握钢液的脱碳、脱磷和脱硫反应。
主要内容:
(1)钢液的物理性质;
(2)熔渣的物理化学性质;
(3)硅和锰的氧化和还原、碳氧化、脱磷、脱硫、脱氧反应;
(4)氢、氮的反应
重点难点:
(1)炉渣的性质和作用;
(2)脱C、脱P、脱S、脱O,分配系数以及各过程的影响因素。
9、炼钢原材料(1学时)
基本要求:
(1)了解对原材料的要求;
主要内容:
(1)金属料
(2)非金属料
(3)氧化剂
重点难点:原料条件的意义。
10、氧气转炉炼钢(5学时)
基本要求:
(1)掌握氧气顶吹转炉炼钢工艺的五大操作制度;
(2)熟悉底吹氧气转炉炼钢的特点和反应;
(3)掌握复合吹的类型、特点、炉内反应及对冶炼的影响。
主要内容:
(1)顶吹氧气转炉炼钢法;
(2)底吹氧气转炉炼钢法;
(3)侧吹氧气转炉炼钢法;
(4)顶底复合吹转炉炼钢法。
重点难点:
(1)顶吹工艺流程及主要设备;
(2)复吹冶金特点及搅拌。
重点难点:
(1)五大操作制度;
(2)氧气射流特征
(3)复合吹的种类和特征;
(4)溅渣护炉原理和转炉少渣冶炼;
(5)喷溅、返干的原因与防止措施。
11、电弧炉炼钢(5学时)
基本要求:
(1)掌握电弧炉炼钢设备;
(2)理解电弧炉炼钢的方法与特点
(3)掌握传统电弧炉的三期操作;
(4)掌握电弧炉冶炼的新工艺;
(5)掌握废钢预热、二次燃烧、超高功率交流和直流电弧炉等相关技术。
主要内容:
(1)电炉炼钢的历史及发展;
(2)电炉炼钢设备;
(3)电炉炼钢冶炼工艺;
(4)现代电炉炼钢技术;
重点难点:
(1)传统电弧炉的冶炼过程及熔化期、氧化期、还原期的任务;
(2)废钢预热、二次燃烧的作用;废钢预热的各种方法。
(3)CONSTEEL和竖式电弧炉的冶炼特征。
12、炉外处理(5学时)
基本要求:
(1)掌握炉外处理的主要目的、任务、手段、技术特点;
(2)掌握铁水脱硅、脱硫、脱磷的原理和方法;
(3)掌握真空冶金原理和钢液真空脱气的各种方法
主要内容:
(1)铁水处理的基本手段;
(2)铁水预处理技术;
(3)钢水二次精炼方法;
(4)炉外精炼发展趋势。
重点难点:
(1)炉外处理的任务、手段、技术特点;
(2)铁水脱硅、脱硫、脱磷的原理和方法;
(3)真空脱气和脱氧的理论,真空循环脱气(RH)法,真空吹氩(VD)法;
13、连续铸铁(6学时)
基本要求:
(1)了解连铸机的种类、特点、基本参数;
(2)掌握连铸机的主要设备(中间包、结晶器、二次冷却装置);
(3)掌握浇注的温度控制,拉速控制和冷却水控制,
主要内容:
(1)连铸概述;
(2)连铸机的主要设备;
(3)钢的凝固级连铸坯的凝固结构;
(4)连铸工艺;
(5)连铸坯质量(自学);
(6)薄板坯连铸连轧(自学)。
重点难点:(1)钢的结晶过程及结晶特点、钢的成分过冷。
(2)结晶器内的冶金行为,二冷的冷却强度控制,。