《铁冶金学》课程教学教案.pdf

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1、铁冶金学课程教学教案 一、课程名称：铁冶金学 An Introduction of Ironmaking 二、学时与学分：40 学时 2.5 学分 三、课程性质：专业必修课 四、适用专业：冶金工程 五、选课对象：冶金工程专业本科生 六、预修课程：冶金原理、传输原理和材料科学与工程基础 七、课程教材：七、课程教材：谢兵，白晨光主编.An Introduction of Ferrous Metallurgy(I).自编教材，2004 八、参考书目：王筱留编.钢铁冶金学:炼铁部分.冶金工业出版社，2006 文光远编.铁冶金学.重庆大学出版社，1993 九、开课单位：材料科学与工程学院 十、课程的目的

2、、性质和任务：本课程是高等院校工科冶金工程专业学生的一门专业必修课程。通过本课程的学习使学生了解炼铁的历史、现状和发展方向，掌握高炉炼铁的基本原理，为本专业的深化学习及知识的拓宽打下基础。本课程采用英语原版书籍作为教材，力图使学生们在掌握现代钢铁冶金生产工艺技术的同时，学好与本专业相关的英语知识，为及时掌握世界冶金工业技术发展动态打下坚实的基础。十一、课程的基本要求：要求学生通过本课程的学习，掌握铁矿石造块、高炉炼铁工艺过程的基本原理。重点掌握的部分有：铁矿石烧结过程物理化学及低温烧结机理，铁矿石质量评价；高炉炼铁过程物理化学，包括蒸发、分解、汽化反应，铁氧化物还原，高炉造渣过程，高炉内碳的燃

3、烧反应等；高炉内传输现象，包括高炉内炉料下降的条件，固体散料层的流态化及机理，高炉内充液散料层的流体力学现象，液泛、崩料、管道行程等失常现象的形成机理及措施，高炉断面煤气流分布，高炉内热量传输及温度分布规律等；高炉冶炼工艺，主要包括高炉冶炼的原则，高炉冶炼操作制度，富氧、喷煤、加湿、高风温等强化冶炼措施的机理及相互作用；非高炉炼铁简介等；高炉炼铁计算，重点介绍高炉操作线。十一、教学安排及教案：第一章 绪论 Introduction 1教学内容：Preface,The History of Ironmaking,The Current Situation of Ironmaking.在这一章中，

4、主要介绍炼铁技术发展历史，现代化的钢铁工业中炼铁技术的发展趋势，生产工艺流程，炼铁过程的主要任务及目的。2教学重点：掌握现代化钢铁工业生产中高炉炼铁技术进步及先进的非高炉炼铁工艺流程及发展趋势，炼铁过程的主要任务及目的。3主要参考书目：A.王筱留编.钢铁冶金学:炼铁部分.冶金工业出版社，2006；B.文光远编.铁冶金学.重庆大学出版社，1993；C.朱苗勇.现代冶金学，冶金工业出版社，2005。4习题及思考题：A.高炉炼铁技术优势与劣势？B.焦炭在高炉炼铁中的作用及质量要求？C.高炉冶炼主要技术经济指标及相互关系？5学时分配：4 个学时。第二章 铁矿石造块 Agglomerating of I

5、ron Ores 1教学内容：The Nature and Occurrence of Iron Ores,Major Iron Ore Deposits,Discovery And Mining of Iron Ores,Beneficiation of Iron Ores,Agglomeration Processes,Transportation of Iron Ores,Iron Ore Quality.在这一章中，主要介绍铁矿石造块的目的和意义，烧结工艺及烧结过程物理化学，低温烧结机理，烧结矿质量评价指标，高炉炉料结构；简要介绍铁矿石种类、形态、选矿，球团矿生产工艺技术。2教学重点：

6、铁矿石烧结过程物理化学变化，铁烧结矿成块机理及低温烧结理论；烧结矿质量评价指标，尤其是冶金性能的理解及测试方法，高炉炉料结构。3主要参考书目：A.王悦祥.烧结矿与球团矿生产，冶金工业出版社，2006.B.贾艳.铁矿粉烧结生产，冶金工业出版社，2006.4习题及思考题：A.低温烧结理论的要点？B.改善烧结料层透气性的对策？C.影响烧结矿强度的因素。5学时分配：8 学时。第三章 高炉冶炼过程物理化学 Physical chemistry of Blast Furnace Processing 1教学内容：Fundamentals of Ironmaking Reactions,Vaporizati

7、on,decomposition and gasification,Reduction process,Slagging process,Combustion reaction of carbon。在这一章中，主要介绍高炉冶炼过程的物理化学反应，包括蒸发、分解、汽化反应，铁氧化物还原反应，高炉造渣过程，高炉内碳的燃烧反应等。2.教学重点：高炉内铁氧化物的还原反应机理，高炉造渣过程机理，碳的燃烧反应。3主要参考书目：A.R.Guthrie.Engineering in Process Metallurgy.2nd version.Oxford University Press,New York,

8、1992.B.王筱留编.钢铁冶金学:炼铁部分.冶金工业出版社，2006.C.文光远编.铁冶金学.重庆大学出版社，1993.4习题及思考题：A.造渣在高炉冶炼过程中的作用。B.与炼钢过程相比，高炉冶炼过程炉渣脱硫的利弊？C.炉渣各物理性能的概念及检测方法？D.高炉内间接还原与直接还原。5学时分配：8 学时。第四章 高炉冶炼过程的传输现象 Transformations in Blast Furnace Processing 1教学内容：General rule of gas passing through bulk solid.Descending condition of charging m

9、aterials,Effective weight of charging materials in countercurrent movement,Fluidization of bulk solid,Fluid mechanics in bulk solid with liquid infilling,Gas distribution at different BF cross-section.在这一章中，主要讲述高炉冶炼过程的动量传输和热量传输。包括高炉内炉料下降的条件，固体散料层的流态化及机理，高炉内充液散料层的流体力学现象，液泛、崩料、管道行程等失常现象的形成机理及措施，高炉断面煤气

10、流分布，高炉内热量传输及温度分布规律。2教学重点：高炉内炉料下降的条件，高炉内充液散料层的流体力学现象，高炉断面煤气流分布，高炉内温度分布规律。3主要参考书目：A.R.Guthrie.Engineering in Process Metallurgy.2nd version.Oxford University Press,New York,1992.B.王筱留编.钢铁冶金学:炼铁部分.冶金工业出版社，2006.C.文光远编.铁冶金学.重庆大学出版社，1993.4习题及思考题：A.Egan 方程的意义及在高炉中适用性电弧炉炼钢如何与连铸工艺相匹配；B.高炉纵向温度分布特征，断面煤气分布特征；C.

11、高炉液泛现象的成因及预防措施？5学时分配：8 学时。第五章 高炉炼铁工艺 Blast Furnace Smelting process 1教学内容：Outline of the Blast Furnace Process,Blast Furnace Smelting Principles,Blast Furnace Operating Duty,Modern Techniques for Improving Blast Furnace Operating Performance,Brief Introduction of Non-coke Ironmaking 在本章中，主要讲述高炉冶炼的原则

12、，高炉冶炼操作的装料、送风、造渣及热制度，富氧、喷煤、加湿、高风温等强化冶炼措施的机理及相互作用；非高炉炼铁简介等。2教学重点：高炉冶炼操作制度，强化冶炼措施的机理及相互补偿，Corex 工艺的基本原理。3主要参考书目:A.宋建成.高炉炼铁理论与操作.冶金工业出版社，2005.B.R.Guthrie.Engineering in Process Metallurgy.2nd version.Oxford University Press,New York,1992.C.王筱留编.钢铁冶金学:炼铁部分.冶金工业出版社，2006.D.文光远编.铁冶金学.重庆大学出版社，1993.4.习题及思考题：

13、A.高炉上部调节和下部调节的涵义。B.富氧鼓风对高炉冶炼的影响及其原因。富氧鼓风与喷吹煤粉有何关系？C.谈谈你对 Corex 工艺的理解。D.提高风温后高炉冶炼进程将发生什么变化？并说明原因？5学时分配：8 学时。第六章 高炉炼铁计算 Blast Furnace Ironmaking Calculation 1教学内容：Charge calculation,Mass balance calculation,Heat balance calculation,Rist operation line of Blast Furnace。在这章中，主要讲述高炉炼铁的配料计算，物料平衡计算，热量平衡计算，高炉操作线（Rist）。2教学重点：高炉操作线原理及应用。3、主要参考文献：A.那树人.炼铁计算，冶金工业出版社，2005.B.王筱留编.钢铁冶金学:炼铁部分.冶金工业出版社，2006.4习题及思考题：A.画出高炉操作线，指出高炉操作线各点、线的含义？5学时分配：4 学时。教学教案制订者：白晨光、邱贵宝 教学教案审定者：黄佳木