武科大冶金概论1.pptx

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冶金概论[1]

结构钢工具钢
特殊性能钢
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冶金概论[1]
（3）铁合金：
铁与一种或几种元素组成的中间合金，用于炼钢脱氧及合金化
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冶金概论[1]
2)钢铁副产品
(1)炉渣炉料冶炼过程中不能进到金属中的S-化物,O-化物
等形成的熔融体,主要成分: CaO,MgO,SiO2, Al2O3,MnO,FeO, P2O5, CaS 等。
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冶金概论[1]
3）我国能源使用情况
据资料统计,我国的能源开采回收率只有32%, 能源加工、转换和储存的效率为70.3%, 终端能源利用率平均为 42%, 这表示所生产能源中得到利用的只占29%。
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冶金概论[1]
4）我国单位产值能耗
据资料统计，我国每百万美元的单位产值能耗为 1172 吨油当量，远高于日本（162）、德国（229）、英国（292）和美国（384）等发达国家的数值，也远高于世界平均水平（397）。
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冶金概论[1]
中国冶金的辉煌历史
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冶金概论[1]
1.4 现代冶金过程—冶炼过程
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冶金概论[1]
现代冶金过程—轧钢过程
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冶金概论[1]
1.5 钢铁产品及副产品
1)钢铁冶炼产品
（1）生铁：
炼钢生铁[Si]≤1.25%
铁与C、Si、Mn、P、S组成的合金，主要由高炉生产
• 矿产资源人均占有量只有世界平均水平的 58%，排世界第53位;
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冶金概论[1]
在13种主要金属原料的地区分布前五位排名上，我国除锡（占14.8%）和钼（占6.0%）外，其余都榜上无名。

冶金概论1

一. 绪论1.1钢铁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提取金属或金属化合物，并用各种加工方法制成一定性能的金属材料的科学。

冶金方法：1)火法冶金：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。

2)湿法冶金：是常温或低于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。

3)电冶金：是利用电能提取和精炼金属的方法。

钢铁冶金主要用火法生铁与钢：1.2钢铁工业在国民经济中的地位评价一个国家的工业发达程度↓工业化水平国民生活水准↓↓工业生产所占比重↓工业机械化自动化程度交通工具市政设施工业化水平的标志民用住宅生活用品↓↓劳动生产率提高需要大量的基础材料↓↓需要大量的机械设备↓钢铁产品↓1、价格低廉2、较高的强度和韧性3、易于加工制造4、原料资源丰富5、冶炼工艺成熟、效率高1.3钢铁工业的发展炼钢技术的发展方面：⑴氧气底吹空气转炉法和顶底复合吹炼法⑵引进真空技术，采用各种真空冶炼和炉外精炼技术，改善钢的品质，扩大产品品种⑶连铸技术，使炼钢工艺连续化⑷大容量、超高功率的炼钢炉子，提高生产率，降低成本。

发展趋势：扩大高炉容积，原料预处理，发展精料技术，采用富氧鼓风、脱湿鼓风和喷吹燃料等技术，提高产量，降低焦比；利用皮带运料，炉前除尘等先进设备和仪器，改善了人工劳动条件。

钢铁生产用能源：主要：煤炭，燃料油，天然气，电力等节能途径：改进生产设备及生产工艺、降低能源损失，减少生产工序、回收利用散失热量、加强企业能源管理，推进技术研究与创新。

1.4钢铁生产基本流程矿山→烧铁厂球团厂→烧结厂球团厂煤矿→焦化厂→→焦炭﹜→高炉→铁水→1、铁水→铁水预处理→转炉炼钢→钢水精炼→连铸→轧钢2、废钢→电弧炉→钢水精炼→连铸→轧钢二. 高炉炼铁用原料2.1概述地壳中的Fe元素居第四位，占4.2%，由于以富集状态存在，故有开采价值。

冶金工程概论电炉炼钢幻灯片46页PPT

21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
2道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
冶金工程概论电炉炼钢幻灯片
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克

武科大冶金概论-PPT课件

02 冶金原料与预处理
原料种类及特点
矿石
包括铁矿石、锰矿石、铬矿石等，是冶金工业的主要原料，具有不同的成分和物理性质。
废钢
是钢铁冶金的重要原料之一，具有来源广泛、成本低廉、节能环保等优点。
合金料
如硅铁、锰铁、铬铁等，用于调整钢液成分，提高钢材性能。
原料预处理方法
选矿
通过物理或化学方法将矿石中有用矿物与脉石矿物分离，提高原料品位。
中国环境保护政策发展
中国政府高度重视环境保护工作，制定了一系列法律法规和政策文件，推动环境保护事业不断向前发展。
钢铁行业环保政策要求
钢铁行业作为高污染、高能耗行业之一，面临着更加严格的环保政策要求，包括排放标准、能源消耗限额等方面的规定。
资源循环利用途径探讨
钢铁企业资源循环利用现状
钢铁企业在资源循环利用方面已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题，如资源利用效率不高、废弃物排放量大等。
包括铁矿石、焦炭、石灰石等原料的选矿、破碎、配料和混合等预处理环节。
高炉冶炼
在高炉内通过还原反应将铁矿石中的铁元素还原出来，同时生成炉渣和煤气。
炼钢
将生铁和废钢作为原料，通过氧化反应去除杂质，调整钢的成分和温度，最终得到符合要求的钢水。
连铸
将钢水连续注入水冷结晶器中，使钢水凝固成坯，再经过切割、矫直等工序得到成品钢材。
发展趋势和前景展望
冶炼技术不断创新
随着科技的发展，有色金属冶炼技术也在不断创新，如连续冶炼、自动化控制等技术的应用，提高了冶炼效率和产品质量。
资源综合利用水平提高
为了提高资源利用率和降低生产成本，有色金属冶炼过程中越来越注重资源的综合利用，如从冶炼废渣中回收有用金属等。

冶金概论第一章

第一章、概述1.1. 金属及其分类1.1.1.金属：通常把元素周期表中具有光亮的金属光泽，很高的导热、导电性及良好的延展加工性的化学元素称为金属有色轻金属黑色金属稀有轻金属1.1.2.分类有色重金属稀有高熔点金属有色金属稀有金属稀有分散性金属贵金属稀土金属稀有放射性金属1.2. 冶金和冶金方法1.2.1. 冶金1、定义：冶金是一门研究如何经济地从矿石或精矿或其他原料中提取金属或金属化合物，并用各种加工方法制备成具有一定性能的金属材料科学2、广义的冶金：包括矿石的开采、选矿、冶炼、金属加工3、狭义的冶金：指矿石或精矿的冶炼，即提取冶金4、冶金：提取冶金、物理冶金（1）提取冶金：从矿石或精矿提取金属（包括金属化合物）的生产过程称为提取冶金，也称为化学冶金；（2）物理冶金：加工制备具有一定性能的金属或合金材料5、冶金学（过程冶金学）：它研究火法冶炼、湿法提取或电化学沉积等过程的原理、流程、工艺及设备1.2.2. 二、冶金方法1、火法冶金（1）定义：它是指在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中金属与脉石和杂质分开，获得较纯金属的过程。

（2）过程：原料准备、熔炼、精炼2、湿法冶金（1）定义：它是在常温（或低于100℃）常压或高温（100℃~300℃）高压下，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。

也称为水法冶金。

（2）过程：浸出、分离、富集、提取等3、电冶金（1）定义：它是利用电能提取和精炼金属的方法（2）分类：①电热冶金：利用电能转化为热能，在高温下提炼金属，本质与火法冶金相同②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（3）过程：水溶液电解、熔盐电解等1.3. 冶金工艺流程和冶金过程1.3.1. 工艺流程图1、设备连接图：表示冶炼厂主要设备之间的联系2、原则流程图：表示各个阶段作业间联系3、数质量流程图：表示各阶段作业获得产物的数量和质量情况1.3.2. 冶金过程1、焙烧：是指将矿石或精矿置于适当气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化、还原或其他化学变化的过程。

冶金工程概论ppt课件

更没有单一的矿床，常以微量杂质形态存在于其它矿物的晶格中。稀土金属；包括镧系元素和化学性质近似的钪和钇共17个元素。稀土并不似土，也不稀少，地壳中含量比Pb,Zn,Sn 等多几十倍，但物化性质非常近似，总是相互伴生；所有提取单独的纯金属或其化合物都相当困难。稀有放射性金属；习惯上不视为普通提取冶金的对象。
电热冶金；利用电能转变成热能，在高温下提炼金属，本质与火法冶金相同。
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。
水溶液电解；如铜的电解精炼和锌的电解沉积，属湿法冶金。
熔盐电解；如铝电解，属火法冶金。
精选环保处理低品位矿综合利用
1
重金属；密度大于6g/cm3,如Sb（6.2）,Zn (7.14),Cu (8.95),Pb (11.34),Hg (14.2)。其产量大，用途广，价格低，又称常用有色金属或贱金属。火法加湿法提取。
轻金属；密度小于4.5g/cm3,Al（2.7）,Mg (1.74).比重金属化学性质活泼，提取较困难，采用熔盐电解或金属热还原。
贵金属；价格比常用金属贵而得名，如Au,Ag,Pt族等。与其它金属区别在于其化学活性很低，不与氧起反应，故又称惰性金属。小部分从矿石中提出，大部分从Cu,Ni,Pb,Zn冶炼过程的付产品（阳极泥）中回收。
精选编辑ppt
2
稀有金属；已知的93种金属元素中约占60种。这类金属中有的地壳丰度小，天然资源少；有的地壳丰度大，但赋存状态分散，不易经济的提取，有的物化性质上近似不易分离成单一金属。故制取和使用得很少，得名为稀有金属。其提取方法多种多样。
液固分离：将残渣与浸出液组成的悬浮液分离成液相和固相的湿法冶金单元过程。主要用物理方法和机械方法，如重力沉降，离心分离，过滤等。

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。

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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。

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第一篇冶金工程概论部分第1章,第2章 4h

第1章绪论
8
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。
16
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
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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pptch1课件内容

2、材料的过程和工艺。2,冶金工程冶金工程冶金工程也称为金属工艺或金属加工，是一种把金属物料加工成为物品、冶金工程也称为金属工艺或金属加工，是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等的大型零件，乃至引擎、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等的大型零件，乃至引擎、珠宝、腕表的微小组件。（定义不精确，但后面引用的倒是比较全面贴珠宝、腕表的微小组件。（定义不精确，但后面引用的倒是比较全面贴切。）基础理论为物理冶金学、冶金物理化学、冶金热力学；讨论领域切。）基础理论为物理冶金学、冶金物理化学、冶金热力学；讨论领域为冶金反应工程、冶金热能工程、冶金技术、钢铁冶金、有色金属冶金
石，烧陶窑为金属的冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林烧陶窑为金属的冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林家马家窑文化遗址中发觉的距今约家马家窑文化遗址中发觉的距今约5000年的青铜刀，以及在其他一些新石器晚期遗址中相年的青铜刀，以及在其他一些新
有坑冶食货志载唐前期有坑冶168处,
15、计银冶处，计银冶58处,铜冶处，铜冶96处，铁山处，铁山5处，锡山处，锡山2处，铅山处，铅山4处。处。6.明清时期冶金业的进展明清时期冶金业的进展这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都
比唐宋时期有所增长，并生产白铜这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都比唐宋时期有所增长，并生产白铜（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货币，银产量亦有增长。（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货币，银产量亦有增长。1.2.2近代钢铁冶炼技术的进展近代钢铁冶炼技术的进展历史上，西方钢铁生产技术长期落后于中国。历史上，西方钢铁生产技术长期落后于中国。18世纪中期，工业革命世纪中期，工业革命在英国首先

冶金概论

８．熔盐电解：以熔盐作电解质的电解过程。
水溶液电解一般都在低于100℃的温度下进行，而进行熔盐电解时，必须使电解质成为熔融体，因此，过程是在高温下进行的。如电解生产铅的过程，就是在约1000 ℃ 的温度下，电解冰晶石和氧化铝熔融体的过程。熔盐电解其主要用于制取轻金属如铅、镁、钙、钠等。原因很简单，因它们化学活性很大，其对氧、卤素和碳的化合物都很稳定。水溶液电解得不到金属。有些稀有金属如铍、锂、钍、锆、钽也用熔盐电解制取。
５．火法精炼：
就是用各种方法除去熔融粗金属中的杂质的精炼过程。根据金属和杂质的不同特性，常用下列一些方法：加剂法、熔析法、精馏法等。加剂精炼就是向熔融的粗金属中加入一种或几种附加物质，使杂质与附加物质生成不溶于金属的稳定化合物，并上浮成渣而除去杂质的过程。如氧化熔炼、氯化熔炼、硫化熔炼等。熔析精炼是将粗金属加热熔化后，在冷却的过程中，控制温度，由于杂质与金属相互溶解及比重的不同，发生分层而达到分离杂质的目的。例如粗铅熔析除铜。
７．水溶液电解：
水溶液电解就是在水溶液的电解质中，插入两个电极，让电流通过电解质使其发生化学反应的过程。重有色金属的电解过程大多采用水溶液电解法。根据使用的阳极不同分为：可溶阳极电解称为电解精炼；不溶性阳极电解称为电积。如铜的电解精炼，粗铜为阳极，纯铜为阴极。在硫酸铜溶液中进行电解。在通电电解时，阳极粗铜逐渐溶解，纯铜则阴极上沉积出来，达到了精练的目的，称电解精练。又如锌的电积就是用铅板作成不溶阳极，对浸出过程中所得到的硫酸锌溶液来进行电积，以便使溶液中的锌在阴极上沉淀出来。
炼铜的步骤：（１）炉料制备（炉料）（２）熔炼（３）吹炼（粗铜）（４）火法精炼（阳极）（５）电解精炼

冶金工程概论复习要点ppt课件

非金属夹杂物来源(内生、外来、二次氧化等)、夹杂物的控制、不同钢种对夹杂物的要求、夹杂物的危害、夹杂物呵斥的缺陷〔性能、铸坯、钢材等〕、不同类型钢中的非金属夹杂物类型
四、转炉炼钢工艺-1
4.1 转炉炼钢的开展分类、技术提高、特点
4.2 转炉炼钢过程钢及渣成分过程成分变化规律、钢液成分与渣成分温度关系、详细数量关系
7.2 连铸的主要设备及消费工艺连铸机的类型、主要工艺参数、主要设备特点
7.3 连铸的主要缺陷裂纹、偏析、皮下缺陷等
7.4 连铸的干净度控制维护渣、中间包冶金、维护浇注
7.5 连铸的单元技术结晶器、二冷水、中间包、电磁搅拌、轻压下技术
祝祝同同窗窗们们复学习习考愉试快愉！快！
四、转炉炼钢工艺-2
4.6 转炉物料及热平衡物料及热平衡概念及计算方法、负能炼钢的概念
4.7 复合吹炼包括复吹特点、底吹安装种类、底吹流量的计算、搅拌功
的概念等 4.7 转炉自动控制
转炉吹炼模型、副枪控制及气相控制原理，目前终点控制方法的实施情况等 4.8 除尘、余热回收及环境维护
除尘方式、原理、目的，余热回收的方法，烟尘及渣的利用等
4.3 转炉设备设备组成、炉体、氧枪、除尘系统、上料系统
4.4 氧气射流氧枪的有关射流知识、冲击深度的概念、枪位的概念、氧气流量
及耗量的计算、吨钢耗氧量的计算 4.5 转炉炼钢的操作制度
装料、补炉护炉技术、造渣及渣的成分、造渣与脱磷的关系、渣料参与量的计算、转炉冶炼主要操作参数、转炉对耐材、合金及原资料的要求。温度及成分终点控制方法、温度确实定、拉碳及增碳法
5.7 电炉预热技术竖炉技术、双炉壳技术、Consteel 电炉技术的各自特点
5.8 电炉加铁水及余热回收技术加铁水的作用及利弊等

冶金原理课程介绍说明教学PPT学习教案

2. 课程性质：
专业课程沿革：
第2页/共6页
冶金学科各课程之间的关系
第3页/共6页
4. 课程的内容结构：
三篇：冶金物理化学基础，火法冶金，湿法冶金
5. 使用教材：
冶金原理，赵俊学等主编，冶金工业出版社，2012 5. 学习中需要注意的问题
（1）概念必须清楚；（2）主动利第用4页/共物6页理化学知识分析冶金问题；
冶金原理课程介绍机械原理课程设计化工原理课程设计编译原理课程设计自动控制原理课程设计机械原理课程设计题目微机原理课程设计编译原理课程设计报告课程与教学的基本原理粉末冶金原理
冶金原理课程介绍说明教学
会计学
1
1. 本课程和其它课程的关系：
已学课程：普通化学，基础物理，物理化学，传输原理
待学课程：提取冶金学，冶金工程设计
第5页/共6页