大学钢铁冶金学教案
钢铁冶金学(炼铁)课件第3章A
本科生主干课《钢铁冶金学－炼铁部分》授课资料
北京科技大学冶金学院 吴胜利 杨世山64
本科生主干课《钢铁冶金学－炼铁部分》授课资料
北京科技大学冶金学院 吴胜利 杨世山65
3.1.3 碳酸盐分解
炉料中碳酸盐来源： 生熔剂(石灰石、 白云石)、天然块矿 碳酸盐分解反应： FeCO3 ====== FeO + CO2 MnCO3 ====== MnO + CO2 MgCO3 ====== MgO + CO2 CaCO3 ====== CaO + CO2 碳酸盐分解条件 开始分解： Pco2 (分解压) ≥ Pco2 (炉内CO2分压) ⇐⇒ 化学沸腾： Pco2 (分解压) ≥ P总 (炉内总压) ⇐⇒ T沸 T开
当气相中CO2分压为101 kPa时 FeCO3 ： T开 = 380－400℃ MnCO3 ：T开 = 525℃ MgCO3 ：T开 = 640－668℃ CaCO3 ：T开 = 900－920 ℃ 在高炉上部低温区分解 仅消耗高炉上部多余热量 对高炉冶炼过程影响也不大 因分解温度高、耗热大， 对高炉过程影响大
(1) 在高炉冶炼过程中还原反应能否进行 ⎯⎯ (2) 反应进行的程度，即还原的数量 (3) 反应所消耗的能量 ⎯⎯ ⎯⎯ ΔG K ΔH
1. 还原的顺序性 < 570℃ > 570℃ 570℃ Fe2O3 → Fe3O4 → Fe Fe2O3 → Fe3O4 → FexO → Fe FexO → Fe3O4 + α−Fe
T or V or渣量
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北京科技大学冶金学院 吴胜利 杨世山67
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钢铁冶金概论教学大纲
《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。
冶金原理教案
冶金原理教案教案标题：冶金原理教案教案目标：1. 了解冶金原理的基本概念和重要性。
2. 理解冶金原理在金属材料加工和制造中的应用。
3. 掌握冶金原理相关的基本知识和实验技能。
教学内容：1. 冶金原理的定义和基本概念a. 冶金的定义和起源b. 冶金原理的重要性和应用领域2. 金属材料的结构与性质a. 金属晶体结构的基本类型b. 金属的物理性质和化学性质c. 金属的力学性能和热处理3. 冶金原理的实验技能a. 金属材料的制备和处理技术b. 金属材料的组织观察和性能测试方法c. 冶金实验的安全操作和数据处理教学方法：1. 讲授法：通过讲解冶金原理的基本概念和理论知识，引导学生理解冶金原理的重要性和应用。
2. 实验法：组织实验活动，让学生亲自进行金属材料的制备、观察和测试，培养他们的实验技能和数据处理能力。
3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，探讨不同金属材料的结构与性质之间的关系，促进学生的思维能力和合作能力。
教学步骤：1. 引入：通过实例和问题引入冶金原理的重要性和应用领域。
2. 知识讲解：讲解冶金原理的基本概念、金属材料的结构与性质以及冶金实验的技能要求。
3. 实验操作：组织学生进行金属材料的制备、观察和测试实验。
4. 实验结果分析：引导学生对实验结果进行观察和分析，探讨金属材料的结构与性质之间的关系。
5. 知识巩固：组织学生进行小组讨论，解决冶金原理相关的问题，巩固所学知识。
6. 总结回顾：对本节课的内容进行总结回顾，强调冶金原理的重要性和应用。
教学评估：1. 实验报告评估：评估学生的实验操作技能和数据处理能力。
2. 小组讨论评估：评估学生的思维能力和合作能力。
3. 课堂练习评估：通过课堂练习检验学生对冶金原理的理解程度。
教学资源：1. 教科书和参考书籍：提供冶金原理的基本知识和理论支持。
2. 实验设备和材料：提供金属材料的制备和处理所需的实验设备和材料。
3. 多媒体教学工具：使用多媒体教学工具展示冶金原理的实验过程和实验结果。
《钢铁冶金》实验教学大纲
《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。
钢铁冶金学(炼钢部分)课件
• 炼钢基本原理 • 炼钢原料与设备 • 转炉炼钢法 • 电弧炉炼钢法 • 炉外精炼技术 • 钢铁冶金学实验与实践
目录
01
炼钢基本原理
炼钢的目的和意义
01
炼钢的目的是通过一系列的物理 和化学反应，将生铁转化为钢， 以满足不同领域对钢材性能的需 求。
02
炼钢的意义在于提高钢材的质量 和性能，降低生产成本，促进钢 铁工业的发展，满足社会经济的 需要。
熔化
将铁矿石、燃料、熔剂等加入炉中，加热熔化 成铁水。
氧化
向熔化的铁水中吹入氧气，使铁水中的杂质氧化 成气体或熔渣排出。
还原
向铁水中加入还原剂，如焦炭或煤粉，将氧化物还 原成金属。
精炼
通过加入其他合金元素或调整温度、压力等手段 ，进一步调整钢的成分和性质。
浇注
将精炼后的钢水浇注成各种规格的钢坯或钢材。
实验步骤
详细说明实验操作步骤和 方法。
实验内容与方法
01
数据分析：对实验数据进行处理和分析，得出实验 结果。
02
实验三：连铸实验
03
实验原理：介绍连铸的基本原理和工艺流程。
实验内容与方法
实验设备
01
介绍连铸的主要设备及其功能。
实验步骤
02
详细说明实验操作步骤和方法。
数据分析
03
对实验数据进行处理和分析，得出实验结果。
03
转炉炼钢法
氧气顶吹转炉炼钢法
总结词
以氧气顶吹的方式，将铁水炼制成钢的工艺。
详细描述
氧气顶吹转炉炼钢法是一种常见的炼钢工艺，通过向熔池表面中心位置吹入氧 气，使铁水中的杂质氧化，同时降低碳含量，达到炼钢的目的。该方法具有生 产效率高、成本低等优点，广泛应用于大型钢铁企业。
钢铁冶金学(炼钢学)
脱氧和脱硫反应 的平衡：在炼钢 过程中，需要控 制脱氧和脱硫反 应的平衡，以保 证钢的质量和性 能。
脱氧和脱硫反应 的影响因素：温 度、时间、钢的 成分等会影响脱 氧和脱硫反应的 效果。
转炉：用于炼钢的主要设备，具有容量大、生产率高、操作方便等特点。 电炉：用于炼钢的辅助设备，具有节能环保、操作简单等特点。 炉外精炼设备：用于提高钢的质量和性能，具有高效、节能、环保等特点。 连铸设备：用于将钢水连续铸造成钢坯，具有高效、节能、环保等特点。 轧钢设备：用于将钢坯轧制成各种钢材，具有高效、节能、环保等特点。
按化学成分分类：碳钢、合金钢、不锈钢等 按生产工艺分类：转炉钢、电炉钢、平炉钢等 按用途分类：建筑用钢、机械用钢、汽车用钢等 性能要求：强度、硬度、韧性、塑性、焊接性能等 标准：国家标准、行业标准、企业标准等
碳钢：含碳量在0.25%-2.11%之间，硬度高，耐磨性好，适用于制造机械零件、工具等。
XX,
汇报人：XX
钢铁冶金学：研究钢铁生产工艺、 原理和设备的科学
定义：包括炼铁、炼钢、轧钢等过 程
重要性：钢铁是现代工业的基础材 料，广泛应用于建筑、机械、汽车、 船舶等领域
发展历程：从早期的土法炼铁到现 代的高炉炼铁、转炉炼钢等技术， 不断提高钢铁质量和生产效率
古代冶金：青铜器、铁器等金属制品的出现 近代冶金：18世纪末，高炉炼铁、转炉炼钢等技术的出现 现代冶金：20世纪初，电炉炼钢、氧气顶吹转炉炼钢等技术的发展 现代冶金：21世纪初，绿色冶金、智能制造等技术的兴起和发展
操作技术：包括设备启 动、运行、停机等步骤， 以及操作注意事项和常 见故障处理方法
维护技术：包括设备日 常维护、定期检查、维 修和更换部件等，以及 维护注意事项和常见故 障处理方法
钢铁冶金原理第四版教学大纲
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。
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课时：2课时年级：高中学科：物理教学目标：1. 知识目标：了解冶金的基本概念、原理和方法，掌握冶金过程中常见的化学反应和物理过程。
2. 能力目标：培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的实验操作技能和科学探究能力。
3. 情感目标：激发学生对冶金领域的兴趣，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
教学重点：1. 冶金的基本概念和原理。
2. 冶金过程中常见的化学反应和物理过程。
3. 冶金实验的基本操作和注意事项。
教学难点：1. 冶金过程中复杂化学反应的理解。
2. 冶金实验中安全操作的重要性。
教学准备：1. 多媒体课件2. 实验器材：冶金实验装置、试剂、实验记录表等3. 教学案例和图片资料教学过程：第一课时一、导入1. 通过展示冶金产品图片，引导学生思考冶金的作用和重要性。
2. 提问：什么是冶金？冶金有哪些基本原理和方法？二、讲授新课1. 讲解冶金的基本概念和原理，包括金属的提炼、合金的制备等。
2. 介绍冶金过程中常见的化学反应，如还原反应、氧化反应等。
3. 讲解冶金过程中常见的物理过程，如熔融、凝固、结晶等。
三、案例分析1. 展示冶金领域的典型案例，如钢铁冶炼、铜铝提炼等。
2. 分析案例中的冶金原理和工艺流程。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，强调冶金的基本概念、原理和方法。
2. 引导学生思考冶金在现代社会中的应用。
第二课时一、复习导入1. 回顾上一节课所学内容，提问学生冶金的基本概念、原理和方法。
2. 引导学生讨论冶金在现代社会中的应用。
二、实验操作1. 介绍冶金实验的基本操作步骤和注意事项。
2. 学生分组进行实验操作，教师巡回指导。
三、实验观察与记录1. 学生观察实验现象，记录实验数据。
2. 教师引导学生分析实验结果，解释实验现象。
四、实验讨论与总结1. 学生分组讨论实验结果，总结实验经验。
2. 教师点评实验操作，强调实验安全。
五、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，强调冶金实验的基本操作和注意事项。
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大学钢铁冶金学教案
大学钢铁冶金学教案
教学课程：大学钢铁冶金学
教学时长：36学时
教学目标：
通过学习，使学生了解钢铁冶金学领域的基本概念、基本理论和基本知识，掌握有关钢铁生产的流程、工艺和技术原理，培养学生的分析、解决问题的能力和实践运用技能；引导学生掌握本领域的前沿发展现状和趋势。
教学内容：
第一章钢铁冶金学概论
1.1 钢铁冶金学的基本概念和历史
1.2 钢铁冶金学领域的基本结构和发展趋势
1.3 钢铁生产的现状和发展
第二章钢铁原料和炼铁
2.1 钢铁原料的分类和性质
2.2 炼铁过程和工艺
2.3 炼铁技术的发展
第三章赤铁和精铁的制备
3.1 赤铁制备的工艺
3.2 赤铁的品质和应用
3.3 精铁制备的工艺和设备
第四章钢的制备
4.1 炼钢原料和特点
4.2 碳素钢和合金钢的制备
4.3 炼钢过程和工艺
4.4 炼钢技术的发展
第五章钢铁材料的处理和加工
5.1 热处理和热加工
5.2 冷处理和冷加工
5.3 钢铁材料的表面处理和涂层
第六章钢铁质量控制
6.1 钢铁材料化学成分的分析
6.2 钢铁材料理化性能的检测
6.3 钢铁质量控制的方法和技术
教学方法：
本课程采取讲授与讨论相结合的教学方法。
以理论为主，加强实践、应用与综合能力
的融合教学，通过课堂讲解、学生讨论、实验和案例分析等方式，使学生更深入地理
解和掌握相关知识。
教学资源：
本课程的教学资源主要包括图书、网络资源和实验室设备。
在教学中将引导学生积极
参与自主学习，积极使用相关资源，以提高学习效果。
评价方式：
根据学生的出勤率、课堂表现、作业完成情况、实验室成绩等方面进行评价。
同时，
鼓励学生主动参与课堂讨论和小组项目的开展，以培养学生的自主学习能力、创新能力、团队协作能力等。
教学建议：
本课程是钢铁冶金学领域的重要学科，对于学生掌握相关领域的基本概念和理论，以
及习得实践技能和应用能力都具有较高的重要性。
教师将以渐进式教学方式展开课程，为学生提供充分的支持与指导，在鼓励学生多思考、多动手的同时，使学生在本领域
领域接受更全面、深入的知识培养，以更好地适应未来的职业发展。