《冶金工程概论》课程大纲
冶金工程概论
第1章绪论1.1金属及其分类人类最早使用的金属——黄金。
铜是人类最早发现和使用的金属之一,距今8000年以前,人类已经使用铜。
铅也是人类史前金属,炼铅术和炼铜术大致始于同一历史时期。
锡也是古老金属,最初是在熔炼自然铜和锡矿石或处理锡铜矿石的混合物偶然获得锡铜合金(锡青铜)-构成了人类古代文明的青铜器时代。
锌在古代是被人类制成黄铜作装饰品应用。
我国是最早掌握炼锌技术的国家,大概在北宋末年(12世纪初)已使用了金属锌。
镍是既古老又年轻的金属。
古代埃及、中国、巴比伦人都曾用含镍很高的陨铁制作器物。
古代云南生产的白铜中含镍很高,在欧洲曾经称这种白铜为“中国银”。
而到了1751年,瑞典矿物学家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)才分离出金属镍,而且镍用于工业上是近一百多年的事。
西方分为:铁和非铁金属。
苏联、中国:黑色金属和有色金属。
黑色金属通常指铁,锰、铬及它们的合金(主要指钢铁)。
锰和铬主要应用于制合金钢,而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁,所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。
这样分类,主要是从钢铁在国民经济中占有极重要的地位出发的。
有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属。
有色金属可分为四类:(1)重金属,如铜、锌、铅、镍等;(2)轻金属,如钠、钙、镁、铝等;(3)贵金属,如金、银、铂、铱等;(4)稀有金属,如锗、铍、镧、铀等。
轻金属密度在4.5 g·cm-3以下的金属叫轻金属。
例如钠、钾、镁、钙、铝等。
周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属。
重金属一般是指密度在4.5 g·cm-3以上的金属叫重金属。
例如铜、锌、钻、镍、钨、钼、锑、铋、铅、锡、镉、汞等,过渡元素大都属于重金属。
贵金属贵金属通常是指金、银和铂族元素。
这些金属在地壳中含量较少,不易开采,价格较贵,所以叫贵金属。
这些金属对氧和其他试剂较稳定,金、银常用来制造装饰品和硬币。
稀有金属稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。
冶金工程概论第二版课程设计 (2)
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。
《冶金工程概论》课程教学大纲
《冶金工程概论》课程教学大纲课程编号:0802505104课程名称:冶金工程概论英文名称:Conspectus of Metallurgical Engineering课程类型:专业选修课总学时:24 讲课学时:24 实验学时:0学时:24学分:1.5适用对象:冶金、材料等专业先修课程:无机化学、材料热力学等一、课程性质、目的和任务冶金工程概论课程是从事冶金行业和金属材料的一门专业基础课,它是在学生学习无机化学的基础上,系统地介绍了钢铁和主要有色金属(铜,铝等)提取冶金过程的基本原理,工艺特点和基本工艺流程。
通过学习,学生对冶金(包括火法,湿法和电冶金)生产过程有一个全面而概括的了解,初步掌握冶金的基本知识,为进一步学习冶金学理论、机加工生产工艺和金属材料理论打下必要的专业基础。
除此之外,本课程还简要介绍了金属的分类,主要金属的性质,用途,资源状况,生产方法,近年来的世界产量和价格,以及发展我国冶金工业的基本国情等方面的内容。
本课程旨在介绍冶金工业在国民经济的地位,冶金工业的原料,冶金过程和方法,冶金工程设计和新技术。
使学生了解冶金工业概况和冶金技术的进步,为材料开发提供新的思路。
要求学生认识冶金工业是国民经济的支柱产业。
了解冶金工程的主要研究内容是从金属矿石中提取有价元素加工成纯金属和金属化合物的原理和工艺,涉及过程自动控制,工程设计,新材料制备等领域。
二、教学基本要求本课程介绍炼铁、炼钢、铜冶金和铝冶金原理、工艺及设备,以炼铁和炼钢为重点。
学完本课程应达到以下基本要求:1.了解金属及其分类方法,金属的产量和价格,冶金工业在国民经济中的地位和作用;矿石、矿床和矿物的概念及金属元素在地壳中的分布;掌握冶金和冶金方法,冶金工艺流程和冶金过程;选矿的基本任务,工艺指标和选矿方法.。
2.了解高炉炼铁的基本知识,高炉附属设备和高炉生产的发展方向。
熟练掌握高炉冶炼用原料及要求,高炉冶炼中铁氧化物碳热还原的一般规律,高炉冶炼炉内反应,高炉结构以及高炉生产的主要技术经济指标。
冶金工程设计原理课程教学大纲
冶金工程设计原理课程教学大纲课程名称:冶金工程设计原理英文名称:Design Theory of Metallurgical engineering课程编号:x3010861学时数:30其中实验(实训)学时数:0课外学时数:学分数:2.0适用专业:冶金工程A/B一、课程的性质和任务《冶金工程设计原理》是冶金工程专业的专业课,是培养冶金工程专业工程技术人员和进行相关领域研究人员的的必修课程之一,本课程是一门综合性很强、理论联系实际、且偏重解决实际问题的一门专业课。
通过教学,使学生了解现代钢铁厂生产工艺过程;设备的选择;车间平面布置及技术经济指标;环境保护与综合利用等。
通过这门课程的学习,使学生具有正确的设计思想,掌握钢铁厂设备与设计的基本知识和基本方法,培养学生具有进行车间设计和设备选型的初步能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点(-)钢铁联合企业概述了解钢铁厂设计遵循的原那么;钢铁厂的组成。
重点和难点:总图布置方案。
(二)炼铁原料加工车间设计概论了解并掌握烧结车间和球团矿生产车间的设计院安排。
重点和难点:烧结机和球团焙烧设备的设计与选择。
(三)高炉车间及高炉本体设计了解并掌握高炉车间的平面规划。
难点和重点:高炉本体的设计。
(四)高炉附属系统设计了解并掌握高炉各附属系统的设计与选择。
难点和重点:送风系统。
(五)氧气转炉车间设计了解炼钢厂车间设计的内容。
难点和重点:炼钢物料平衡和热平衡,转炉炉型及炉衬设计。
(六)连续铸钢设备的选择与设计了解连铸机的分类,机型的开展与选择,连铸机生产能力确实定。
难点和重点:连铸机主要参数确实定。
(七)炉外精炼设备与工艺布置了解炉外精炼技术的选择。
难点和重点:RH、VOD等精炼方式的参数选择与设计。
三、教学方式及学时分配四、课程其他教学环节要求完成铁厂设计和钢厂设计的大作业。
五、本课程与其他课程的联系先修课程:冶金学I、冶金学H等六、教学参考书目(1)钢铁厂设计原理(上、下).张树勋,冶金工业出版社.1994(2)钢铁厂设计原理.李传薪.冶金工业出版社.2004。
《冶金工程概论》课程教学大纲
《冶金工程概论》课程教学大纲课程编号:0802505104课程名称:冶金工程概论英文名称:Conspectus of Metallurgical Engineering课程类型:专业选修课总学时:24 讲课学时:24 实验学时:0学时:24学分:1.5适用对象:冶金、材料等专业先修课程:无机化学、材料热力学等一、课程性质、目的和任务冶金工程概论课程是从事冶金行业和金属材料的一门专业基础课,它是在学生学习无机化学的基础上,系统地介绍了钢铁和主要有色金属(铜,铝等)提取冶金过程的基本原理,工艺特点和基本工艺流程。
通过学习,学生对冶金(包括火法,湿法和电冶金)生产过程有一个全面而概括的了解,初步掌握冶金的基本知识,为进一步学习冶金学理论、机加工生产工艺和金属材料理论打下必要的专业基础。
除此之外,本课程还简要介绍了金属的分类,主要金属的性质,用途,资源状况,生产方法,近年来的世界产量和价格,以及发展我国冶金工业的基本国情等方面的内容。
本课程旨在介绍冶金工业在国民经济的地位,冶金工业的原料,冶金过程和方法,冶金工程设计和新技术。
使学生了解冶金工业概况和冶金技术的进步,为材料开发提供新的思路。
要求学生认识冶金工业是国民经济的支柱产业。
了解冶金工程的主要研究内容是从金属矿石中提取有价元素加工成纯金属和金属化合物的原理和工艺,涉及过程自动控制,工程设计,新材料制备等领域。
二、教学基本要求本课程介绍炼铁、炼钢、铜冶金和铝冶金原理、工艺及设备,以炼铁和炼钢为重点。
学完本课程应达到以下基本要求:1.了解金属及其分类方法,金属的产量和价格,冶金工业在国民经济中的地位和作用;矿石、矿床和矿物的概念及金属元素在地壳中的分布;掌握冶金和冶金方法,冶金工艺流程和冶金过程;选矿的基本任务,工艺指标和选矿方法.。
2.了解高炉炼铁的基本知识,高炉附属设备和高炉生产的发展方向。
熟练掌握高炉冶炼用原料及要求,高炉冶炼中铁氧化物碳热还原的一般规律,高炉冶炼炉内反应,高炉结构以及高炉生产的主要技术经济指标。
冶金工程概论全册配套最完整精品课件 (一)
冶金工程概论全册配套最完整精品课件 (一)随着现代工业的发展,冶金工程已经成为现代工业生产的重要领域之一。
为了更好地帮助学生了解冶金工程的相关知识,提高学生的专业素养和实践能力,冶金学教研室特别推出了一套配套最完整精品课件,旨在为学生提供全面深入的教学内容和系统性的学习方法,让学生在学习冶金工程时更加得心应手、轻松自如。
本套课件是由冶金学教研室精心打造,集结了冶金学专业领域技术、理论和实践等多方面知识。
其中,“冶金工程概论”是系统的精品课件之一,主要内容包括:第一部分:冶金工程概述和发展历程。
本部分从多个角度为学生介绍了冶金工程的基本概念、研究内容和研究对象,并详细描述了冶金工程的发展历程和现状,帮助学生全面了解冶金工程的相关背景知识。
第二部分:冶金工程材料学。
本部分主要介绍了冶金工程材料学的基本原理和理论知识,涵盖了金属材料、非金属材料、复合材料等多个方面的内容,让学生对冶金工程材料的种类、性能、制备、加工和应用有更加清晰、深入的认识。
第三部分:冶金工程设备。
本部分涉及冶金设备的基本设备、制造和选择、使用与维护等多个方面的知识,为学生提供了一个完整的冶金工程设备知识体系。
第四部分:冶金工艺学。
本部分主要讲解了冶金工艺学的相关知识和技术,包括热力学、动力学、反应过程等多个方面的内容,让学生更好地理解冶金工艺的基本原理和技术要领。
第五部分:冶金工程实践。
本部分为学生提供了充分的实践场景和案例,将学生所学到的知识应用到实践环节中,更好地帮助学生掌握和运用冶金工程知识和技能。
此外,本套课件还包括了丰富多样的教学资源和教学工具,如课件动画、图像、表格等,使学生在学习过程中更加形象直观、生动有趣。
总之,本套冶金工程概论全册配套最完整精品课件不仅具备全面深入、系统完整的教学内容,还提供了丰富多样的教学资源和工具,让学生更加便捷的学习和掌握冶金工程知识和技能,是冶金学教育中不可或缺的重要教育工具。
第一篇 冶金工程概论部分 第1章,第2章 4h
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1.2 金属的分类
2.有色金属
3)贵金属 : Au Ag 铂及铂族元素
4)稀有金属 稀有轻金属:Li Be Rb Cs 稀有难熔金属:W Mo Nb Ta Zr Hf V 稀散金属: In Ge Ga Tl Se Te Re 稀土金属: Sc Y 及 La系元素 稀有放射金属:Th Pa U Ra 锕及锕系元素
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2、提取冶金方法的分类 注 意
任何一种金属的提取都不是一步完成的,需要分为若干个 阶段进行; 一种金属的提取往往是多步冶金过程联合作用的结果; 金属的提取方法取决于金属的性质、原料的情况、最终产 品的要求等。 钢铁冶金主要采用火法,有色金属的提取往往是多种冶金 方法联合而制备的。
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第1章 绪论
3、工艺流程图
金属的冶金过程是由若干个阶段或步骤完成的,各个阶段 的冶炼方法和使用的设备不尽相同。 各阶段过程间的联系及其所获得的产物间流动线路图称为 工艺流程图。可分为设备连接图,原则流程图和数质量流 程图。 设备连接图是表示冶炼厂主要设备之间联系的图; 原则流程图是表示各阶段作业间联系为主的图;
如石灰石煅烧为石灰;氢氧化铝煅烧成氧化铝,作 电解铝原料。
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第1章 绪论
2、提取冶金方法的分类 主要火法冶金单元过程:
烧结和球团:将粉矿或精矿经加热焙烧,固结成多孔状 或球状的物料,以适应下一工序熔炼的要求。 如鼓风炉熔炼,高炉炼铁,氧气底吹炼铅的物料准备。 熔炼:是指将处理好的矿石、精矿或其他原料,在高温 下通过氧化还原反应,使矿物原料中有色金属组分与脉 石和杂质分离为两个液相层即金属(或金属锍)液和熔 渣的过程,也叫冶炼。 分为:还原熔炼、造锍熔炼、氧化吹炼
Ti
1668 4.51VΒιβλιοθήκη 1900 6.1Cr
冶金概论培训课程
6
6
宝钢 中国 22.53 22.73 -0.9
9
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唐钢
中国 19.06 16.08 18.5
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鞍钢 中国 15.00 11.90 26.1
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沙钢
中国 14.63 12.02 21.7
18
16
武钢
中国 13.76 13.05 5.5
24
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济钢
中国 11.24 10.43 7.8
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1.2.3 我国钢铁工业的发展
p 1996年,突破1亿吨; p 1999年,产量世界第一; p 2003年,突破2亿吨,世界唯一年产钢
超过2亿吨的国家; p 2004年,产量2.8亿吨; p 2005年,产量3.5亿吨; p 2006年,产量4.2亿吨。
全球部分钢厂产量排名
排名 2006 2005
马钢
中国 10.91 9.65
13.1
26
25
莱钢
中国 10.79 10.34 4.4
27
23
首钢
中国 10.55 10.44 1.0
中国年粗钢产量增长情况
•1.3 钢铁冶炼
•磁
•铁
线
材
•矿
•赤
•铁
板
•矿
材
钢铁生产的两个典型流程
•高炉炼铁
p 烧结/球团 — 高炉—转炉—连铸机—轧机
•非高炉炼 铁
1.1 冶金基本概念
1.1.1 冶金学 1.1.2 火法冶金(Pyrometallurgy)主要过程简介
1.1.1 冶金学
p 冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它 原料中提取金属或金属化合物,并用一定加 工方法制成具有一定性能的金属材料的科学 。由于矿石性能不同,提取金属的原理、工 艺过程和设备不同,从而形成专门的冶金学 科—冶金学(Metallurgy)。
《冶金工程概论》课程大纲
东北大学本科课程教学大纲课程名称:冶金工程概论开课单位:材料与冶金学院制订时间:2004年3月修订时间:2013年3月《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息二.内容结构基于《冶金工程概论》课程性质,依照东北大学冶金人才培养目标,设计《冶金工程概论》课程内容,共6章、24学时(其中2学时“职业发展规划”内容,此处未列入),具体分配如下:第一章走进冶金行业(4学时),介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构,介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题,介绍冶金史、历史重要人物及事件。
本章的主要内容结构为:1.1 冶金专业的选择与设置1.1.1我们为什么选择冶金专业1.1.2 为何设置冶金专业1.1.3 合格的冶金工程师是什么样1.2 怎样走进冶金领域1.2.1 我们怎样走进冶金领域1.2.2 在冶金领域我们应该做什么1.3 学习冶金的任务及目的1.4 冶金史1.4.1 冶金工艺的发展历史:过去、现在、将来1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位第二章钢铁冶金概述(5学时),介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。
本章的主要内容结构为:2.1 钢铁冶金流程概述2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程2.1.2 废钢电炉炼钢流程2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程2.2 高炉炼铁2.2.1 高炉炼铁基本任务2.2.2 高炉炼铁系统2.2.3 高炉内的主要物理化学过程2.3 铁水预处理2.3.1 铁水预处理基本任务2.3.2 铁水预处理设备及处理剂2.4 转炉炼钢2.4.1 转炉炼钢基本任务2.4.2 转炉内的主要物理化学过程2.5 电炉炼钢2.5.1 电炉炼钢基本任务2.5.2 电炉内的主要物理化学过程2.6 炉外精炼2.6.1 炉外精炼基本任务2.6.2 炉外精炼方式及设备2.7 连铸2.7.1 连铸基本任务2.7.2 连铸设备2.8 新一代钢铁冶金流程2.8.1 什么是冶金流程工程学2.8.2 新一代钢铁厂设计理念及方法2.9 非高炉炼铁工艺2.9.1 开发非高炉炼铁工艺的必要性(驱动力)2.9.2 直接还原工艺的分类2.9.3 我国非高炉炼铁的发展前景第三章有色冶金概述(4学时),介绍有色冶金工业发展历程及成就,介绍铝、铜、锌、稀土等冶炼原理、主要设备、工艺特点等。
冶金工程概论全册配套最完整精品课件
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开采方法:
为了经济而有效地开发地下资源,需根据矿床所处的 地理位置、埋藏条件以及国民经济发展的需要,进行 可行性的技术经济分析,选择合理的开采方法。
露天开采:如果矿床埋藏得比较浅时可采用露天开采, 以台阶的方式一层一层地向下开采,剥离岩石到达矿 体,然后再以台阶方式开采矿石。露天采矿的步骤主 要包括矿区的地面准备、矿山基本建设、剥离岩石和 每种类型的金属的性质、及其冶炼方法都有其特殊性。 黑色金属:冶炼方法均为火法。 重金属:可分为火法和湿法冶炼。
轻金属:密度小、活性大,多采用熔盐电解法和金属热还原 法生产。
贵金属:一部分可由矿石提取,大部分都是从铜、镍、铅、 锌冶炼厂的副产品(阳极泥)中回收的。
稀有金属:分散、没有富集的矿床,难于开采和冶炼。 有的熔点高,硬度大,耐腐蚀;有的没有形成单独
一、火法冶金
定义: 在高温条件下,使矿石或精矿中的有用矿物部分或全部 在高温条件下进行一系列的物理化学反应,达到提取、 提纯金属与脉石和其它杂质分离的目的。 高温的获得: 燃料、自身反应,电能 地位:火法冶金在金属冶炼中占主导地位。
二、湿法冶金
在低温下(一般低于100℃,现代湿法冶金的高温高 压过程,200℃~300℃)用溶剂来处理矿石和精 矿,并在低温溶液中进行一系列的物理化学反应, 达到提取、提纯金属与脉石和其它杂质分离的目 的。
的矿床,只能从化工厂和冶金厂的废料中提取;有的提取 异常困难;有的含有放射性。所以稀有金属的冶炼方法多 种多样。
定义
冶金:是一门研究如何经济地从矿石或精矿和其它材料中 提取金属,并使之经过加工处理,适用于人类的科学。 广义的冶金包括矿石的开采、选矿、冶炼和金属加工。由 于科学技术的进步和工业的发展,采矿、选矿和金属加工 已形成一门独立的学科。因而目前的冶金是指矿石或精矿 的冶炼。 又称: 化学冶金:主要采用的是化学的方法。 提取冶金:从矿石或精矿中提取金属。 冶金方法是多种多样的,根据冶炼方法的不同,大致可分为 三类:火法冶金、湿法冶金、电冶金。
冶金工程概论(教案讲稿)
冶金工程概论教案1 绪论1.1 冶金基本概念冶金是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中撮提取金属或金属化合物,并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
用于提取各种金属的矿石具有不同的特性,故提取金属要根据不同的原理,采用不同的生产工艺过程和设备,从而形成了冶金的专门学科——冶金学。
冶金学以研究金属的制取、加工和改进金属性能的各种技术为重要内容,发展到对金属成分、组织结构、性能和有关基础理论的研究。
就其研究领域,冶金学分为提取冶金和物理冶金两门学科。
提取冶金学是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程,由于该过程伴有化学反应,故又称化学冶金。
物理冶金学是通过成型加工制备有一定性能的金属或合金材料,研究其组成、结构的内在联系,以及在各种条件下的变化规律,为有效地使用和发展特定性能的金属材料服务。
它包括金属学、粉未冶金、金属铸造、金属压力加工等。
1.1.1 冶金方法从矿石或其它原料中提取金属的方法很多,可归结为以下三种方法:火法冶金。
它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的金属和杂质分开,获得较纯金属的过程。
整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。
过程所需能源,主要靠燃料燃烧供给,也有依靠过程中的化学反应热来提供的。
湿法冶金。
它是在常温或低于100℃下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶液中,而其它杂质不溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。
由于绝大部分溶剂为水溶液,故也称水法冶金。
该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。
电冶金。
它是利用电能提取和精炼金属的方法。
按电能形式可分为两类:电热冶金:利用电能转变成热能,在高温下提炼金属,本质上与火法冶金相同。
电化学冶金:用电化学反应使金属从含金属的盐类的水溶液或熔体中析出。
前者称为溶液电解,如铜的电解精炼,可归入湿法冶金;后者称为熔盐电解,如电解铝,可列入火法冶金。
采用哪种方法提取金属,按怎样的顺序进行,在很大程序上取决于所用的原料以及要求的产品。
冶金学课程教学大纲
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。
《冶金工程概论》报告
《冶金工程概论》报告《冶金工程概论》是研究冶金学科的一门基础课程,通过该课程的学习,可以全面了解冶金工程的基本概念、基本原理和基本技术,为进一步深入学习和研究相关专业打下坚实的基础。
本报告将对《冶金工程概论》的主要内容进行介绍,包括课程的目标、课程大纲、教学方法和评估方式等方面。
一、课程目标:二、课程大纲:1.冶金工程的基本概念和发展历程:介绍冶金工程的定义、范畴和主要发展阶段,学习冶金学科的基本概念和基本术语。
2.冶金工程的基本原理:学习冶金工程中的基本原理,包括金属原子结构、金属合金及其性质、相变规律、固态变形等。
3.冶金工程的基本技术:学习冶金工程中的基本技术,包括矿石选矿、冶炼工艺、提纯技术、无机非金属材料和工艺技术等。
4.冶金工程的应用领域:介绍冶金工程在现代工业和科学研究中的应用领域,包括金属材料的加工、制备和应用,以及冶金工程在环境保护和资源循环利用方面的应用。
三、教学方法:1.课堂讲授:教师通过讲解理论知识和实例分析,向学生介绍冶金工程的基本概念、原理和技术。
2.案例分析:通过分析实际案例,让学生了解冶金工程在实际工程中的应用,培养学生的实际应用能力和问题解决能力。
3.实验探究:通过实验操作和研究,让学生亲身体验冶金工程中的基本技术和操作方法,培养学生的实际动手能力和分析能力。
4.讨论:鼓励学生积极参与讨论,思考和解决冶金工程相关问题,培养学生的团队合作和交流能力。
四、评估方式:1.平时成绩:平时成绩包括课堂表现、小组讨论和实验报告等方面,旨在考察学生的参与和理解程度。
2.期末考试:期末考试主要考察学生对冶金工程基本概念、原理和技术的掌握程度,以及问题分析和解决能力。
综上所述,《冶金工程概论》是研究冶金工程学科的一门基础课程,通过学习该课程,学生可以全面了解冶金工程的基本概念、基本原理和基本技术,为后续专业课程的学习和研究打下坚实的基础。
通过采用多种教学方法和评估方式,旨在培养学生的实际应用能力、问题解决能力和团队合作能力。
07371190冶金概论
冶金概论Introduction of Metallurgy课程编号:07371190学分:1学时:15(其中:讲课学时:15 实验学时:0 上机学时:0)先修课程:无适用专业:材料成型与控制工程专业三年级学生教材:《冶金工程概论》,李广田,东北大学出版社,2010年5月,第二版开课学院:材料科学与工程学院一、课程的性质与任务《冶金概论》是材料成型与控制工程专业的选修课程。
课程主要内容包括矿石采选、提取金属到加工成材的冶金生产全过程。
课程的主要任务便于学生对冶金生产有一个概括的全面的了解。
二、课程的基本内容及要求第一章绪论1、教学内容(1)金属冶炼概述(2)冶金能源(3)耐火材料2、基本要求了解金属冶炼方法和发展,冶金能源结构和所需的耐火材料。
第二章采矿与选矿1、教学内容(1)采矿(2)选矿2、基本要求了解采矿和选矿工艺。
第三章炼铁1、教学内容(1)高炉冶炼用原料及预处理(2)高炉冶炼原理(3)高炉本体及附属系统(4)高炉操作(5)非高炉炼铁2、基本要求了解炼铁的基本原理及操作工艺。
第四章炼钢1、教学内容(1)炼钢用原材料(2)炼钢基本原理(3)转炉炼钢法(4)电炉炼钢法(5)钢的炉外精炼(6)钢的浇注2、基本要求了解炼钢的基本原理和方法,以及钢水炉外精炼和浇注。
第五章有色金属冶炼1、教学内容(1)铜冶炼(2)铝冶炼(3)钛冶炼(4)钨冶炼(5)镍、锌和铅冶炼2、基本要求了解典型有色金属冶炼的原理和工艺。
第六章金属压力加工1、教学内容(1)基本概念(2)轧制(3)锻造(4)挤压(5)金属压力加工的技术经济指标2、基本要求了解金属压力加工的概念和方法。
第七章环境保护1、教学内容(1)环境污染及其对人类的危害(2)冶金企业的环境保护(3)冶金企业环境污染的控制2、基本要求了解冶金企业环境概括和环境保护措施。
四、大纲说明1、课后提出一些信息资料帮学生理解专业。
五、参考书目1、《冶金工程概论》,张训鹏,中南大学出版社,2005年7月,第一版制定人:审定人:批准人:2013年4月17日课程简介课程编号:07371190课程名称:冶金概论英文名称:Introduction of Metallurgy学分:1学时:15(其中:讲课学时:15 实验学时:0 上机学时:0)课程内容:包括矿石采选、提取金属到加工成材的冶金生产全过程。
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东北大学本科课程教学大纲课程名称:冶金工程概论开课单位:材料与冶金学院制订时间:2004年3月修订时间:2013年3月《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息二.内容结构基于《冶金工程概论》课程性质,依照东北大学冶金人才培养目标,设计《冶金工程概论》课程内容,共6章、24学时(其中2学时“职业发展规划”内容,此处未列入),具体分配如下:第一章走进冶金行业(4学时),介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构,介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题,介绍冶金史、历史重要人物及事件。
本章的主要内容结构为:1.1 冶金专业的选择与设置1.1.1我们为什么选择冶金专业1.1.2 为何设置冶金专业1.1.3 合格的冶金工程师是什么样1.2 怎样走进冶金领域1.2.1 我们怎样走进冶金领域1.2.2 在冶金领域我们应该做什么1.3 学习冶金的任务及目的1.4 冶金史1.4.1 冶金工艺的发展历史:过去、现在、将来1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位第二章钢铁冶金概述(5学时),介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。
本章的主要内容结构为:2.1 钢铁冶金流程概述2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程2.1.2 废钢电炉炼钢流程2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程2.2 高炉炼铁2.2.1 高炉炼铁基本任务2.2.2 高炉炼铁系统2.2.3 高炉内的主要物理化学过程2.3 铁水预处理2.3.1 铁水预处理基本任务2.3.2 铁水预处理设备及处理剂2.4 转炉炼钢2.4.1 转炉炼钢基本任务2.4.2 转炉内的主要物理化学过程2.5 电炉炼钢2.5.1 电炉炼钢基本任务2.5.2 电炉内的主要物理化学过程2.6 炉外精炼2.6.1 炉外精炼基本任务2.6.2 炉外精炼方式及设备2.7 连铸2.7.1 连铸基本任务2.7.2 连铸设备2.8 新一代钢铁冶金流程2.8.1 什么是冶金流程工程学2.8.2 新一代钢铁厂设计理念及方法2.9 非高炉炼铁工艺2.9.1 开发非高炉炼铁工艺的必要性(驱动力)2.9.2 直接还原工艺的分类2.9.3 我国非高炉炼铁的发展前景第三章有色冶金概述(4学时),介绍有色冶金工业发展历程及成就,介绍铝、铜、锌、稀土等冶炼原理、主要设备、工艺特点等。
本章的主要内容结构为:3.1 有色金属冶炼概述13.1.1 有色冶金的概念及分类3.1.2 重要的有色金属介绍3.2 有色金属冶炼概述23.2.1 我国有色金属矿的特点3.2.2 我国有色金属工业发展历程及成就3.3 有色冶金工艺3.4 铝冶金及其发展3.4.1 氧化铝生产工艺3.4.2 电解铝生产工艺3.4.3 惰性阳极存在的问题3.4.4 先进铝材料及其用途3.5 稀土元素及矿石的处理方法3.5.1 稀土元素的主要物理化学性质3.5.2 我国的稀土资源的特点3.5.3 溶浸工艺3.6 稀土元素的分离及工艺介绍3.6.1 萃取分离法(溶剂萃取)3.6.2 稀土综合回收绿色分解工艺第四章冶金工程专业基础课程概述(5学时),介绍冶金工程专业基础课程(冶金物理化学、冶金传输原理及反应工程学)在冶金中的作用和地位,并介绍计算机在冶金中的应用,如流场计算、优化设计等。
本章的主要内容结构为:4.1 冶金物理化学课程概论4.2 冶金物理化学应用4.3 冶金传输原理在冶金中的应用4.3.1 冶金过程中的传输现象4.3.2解决冶金问题的两门专业基础课4.3.3冶金传输原理及反应工程简述4.4 冶金传输原理及反应工程在传输问题中的解决案例4.5 钢铁生产过程数值仿真与控制4.5.1 数学模拟概念4.5.2 数学模拟的必要性4.5.3 数学模拟在冶金中的作用及应用第五章冶金行业发展趋势(4学时),介绍钢铁工业今后的发展趋势和展望;采用案例法介绍铝基材料的制备、性能及用途等。
本章的主要内容结构为:5.1 钢铁形式解读15.1.1 生产集中度日益提高5.1.2 能耗与CO2排放持续下降5.2 钢铁形式解读25.2.1 环境保护日渐强化5.2.2 劣质资源高效利用5.2.3 冶金行业的展望5.3 中国钢铁业发展趋势5.3.1 当前钢铁业的形势5.3.2 应对方法5.4 先进材料的发展趋势5.4.1 先进材料的发展趋势及地位5.4.2 惰性阳极铝电解技术的研究进展5.5 泡沫铝材料研究进展5.5.1 泡沫铝材料特性5.5.2 泡沫铝材料工艺5.5.3 泡沫铝材料发展趋势三.教学方法3.1 教学理念与教学设计古人云:“学起于思,思起于疑”,又云:“人贵有疑,小疑则小进、大疑则大进;凡事先要会疑,于不疑处有疑,方是进矣”。
《冶金工程概论》课堂授课首先从设“疑”入手,注重启疑。
例如:在本课程的“走进冶金领域”之篇中,也是学生第一次接受本课程教育时,授课伊始,就连续向同学们提出了:“为什么选择冶金专业”,“为何设置冶金专业”,“合格的冶金工程师是什么样”,“怎样走进冶金领域”,“我们应该做什么”,“我们的目的能达到吗”等六个问题,然后再针对命题,细细展开,不但提高了趣味性和目的性,也达到了让学生在思考中学习的目的。
实践表明,该教学方式极大地激发了学生的学习兴趣,课堂上学生充分发表个人见解,不仅活跃了课堂气氛,学生也能由听课的客体转变为参与教学的主体,改变了传统的以教师为中心单向传授知识的教学方法,教师与学生的双向讨论、交流、研究、提高,充分发挥了学生学习的积极性、主动性、创造性,体现了教学中教师的主导作用与学生的主体作用。
另外,为了适应建设研究型大学的需要,在教学中改变传统“演绎法”为主导的教学方式,逐步向“归纳法”转变;采用探究性、讨论式教学方法,引导学生提出问题,启发学生思考,展开课堂讨论、鼓励学生发表不同见解,培养了学生独立思考和创造性的思维能力。
每个单元完成之后,都给学生布置课后作业,采用自主性、协作式教学方法,让学生自己去查资料,归纳总结,积极引导学生自主学习、主动学习、鼓励同学之间进行交流探讨,培养学生自学能力。
采用组织学生参加学术讲座的方法,聘请外籍兼职教师为学生办讲座,极大地促进了学生对知识的理解和应用,也同时开扩了学生的眼界和知识面,收到了很好的效果。
总之,通过不断地探索与实践,形成了行之有效的适合于《冶金工程概论》课程特点的教学方法和体系,取得了非常好的教学效果。
3.2 多种教学方法的使用及效果在教学中,应用传统的板书与现代教育技术手段相结合的方式,教学效果显著。
使用PPT课件、工程录像等多媒体进行授课,使教学整体更加科学化、规范化、生动化和形象化。
例如,授课中穿插冶金企业现场生产录像等,切实促进学生对冶金现象的了解和对专业知识的理解,增强了学生的现场认知能力。
本课程注重学生的平时学习过程,改变以往单纯以考试作为评定成绩的简单做法,而是根据同学的出勤、自主学习、完成作业、课堂参与等情况综合评价。
例如根据课堂教学内容,要求学生查阅相关资料,完成书面报告,由此作为成绩考核的依据之一。
对于重点和难点内容,在课堂上拿出一定时间讨论。
这些措施大大促进了学生学习进程,引导学生向自主学习、提高能力的方向发展,教学效果不断提高。
教学方法的改革,优化了知识结构,增强了师生亲和力同时也有效地调动了学生的学习积极性和主动性。
《冶金工程概论》课程的教学改革与建设实践,使学生增长了知识,开阔了眼界,运用基本理论分析和解决实际问题的能力得到了培养和提高。
在历届、各层次教学过程中均得到了学生的高度赞扬,取得了良好的教学效果。
3.3 信息技术充分发挥东北大学网络资源的优势,鼓励学生应用信息技术上网查阅文献资料,学生在增加信息量的同时也学会了一种自学能力。
应该说信息技术对于《冶金工程概论》课程来说,是一种不可或缺的辅助教学手段,为拓展课外教学空间发挥着重要作用。
(1)建设网络课程相对于课堂上的精讲,大量的内容应该采用学生自主学习的方式。
突破教师设计的主体教学内容信息容量的局限,开发和建设基于校园网络的教学网站(http://202.118.27.146:8001/),为学生提供一个良好的自主学习和深入学习的平台。
(2)建设网络交流平台建设网络交流平台使师生之间和学生之间的协作不受时间和空间的限制,网络使师生的交互、学生的协作更为方便,更利于实施教师指导下的学生自主式学习,教师由知识的灌输者成为学习的引导着,学生由被动地接受教育变成主动地探索知识。
(3)合理运用现代教育技术手段,力求获得最佳教学效果将现代教育技术的设计理念和技术实现贯穿于教学活动之中。
通过制作案例软件,多方位地丰富教案内容,实现现代教育技术的综合利用,使课程条理化、形象化、立体化。
3.4重点和难点的解决办法对课程中遇到的重点和难点采用如下解决办法:(1)对于重点、难点的内容,组织课程组集体讨论,授课老师分别试讲,大家评论、改进,选择效果最好的教学方法和教学手段。
(2)利用日常生活中常见或熟知的实例,引入原理,深入浅出,以案例教学方式引导学生。
使学生能够通过具体问题理解抽象的理论,并认识到理论的重要性,掌握科学的研究方法。
(3)积极应用适宜的教学方法和手段,全方位、立体化教学,激发学生学习兴趣。
(4)引领学生查资料、写报告、采用归纳法教学与学习模式,提高学生的自主学习能力。
四.模块或单元教学目标与任务本课程主要内容按专业内容可划分为:钢铁冶金、有色金属冶金两部分。
涉及冶金学科的形成、在国民经济中所占据的地位、与其他学科之间的相互关系、简单的冶金理论、当今的存在状态、今后的发展前景以及职业发展规划、介绍行业就业形势背景等。
共设计六章(24学时):第一章走进冶金行业(4学时),介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构,介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题,介绍冶金史、历史重要人物及事件;第二章钢铁冶金概述(5学时),介绍钢铁冶炼的基本原理、主要设备、工艺流程及新一代钢铁冶金流程;第三章有色冶金概述(4学时),介绍铝、铜、锌、稀土等冶炼原理、工艺特点、主要设备等,并介绍主要的化工原理及方法在冶金工艺中的应用;第四章冶金工程专业基础课程概述(5学时),介绍冶金工程专业基础课程(冶金物理化学、冶金传输原理及反应工程)在冶金中的作用和地位,并介绍计算机在冶金中的应用,如流场计算、优化设计等;第五章冶金行业发展趋势(4学时),介绍钢铁工业今后的发展趋势和展望,采用案例法介绍铝基材料的制备、性能及用途等。
第六章职业发展规划(2学时),介绍冶金人才需求状况及引导学生设计大学四年乃至本科毕业后的职业发展路线图。
五.教学安排及方式总学时24 学时,讲课24 学时,实验0 学时。
学时分配表:六.课程教学的有关说明本课程课平均周学时: 4 ;可对下述有关情况做出说明:1.全部学时利用现代化教学手段(多媒体)2.对学生能力培养的要求:要求学生对钢铁冶金和有色冶金的发展史、主要原理、工艺流程、主体设备等全方位的概貌有较全面的了解和掌握,并了解冶金行业的最新科技发展动态和将来的发展趋势。