校内学习阶段培养方案
为进一步体现冶金工程专业特色,以学生工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力的培养为核心,以工程实践能力训练为主线,着眼于学生兼备专业知识与动手能力培养,即要拓宽冶金领域的知识,同时注重提高学生的工程素质。依据以上思路,制定以下校内学习阶段培养方案:
培养目标:本专业立足于冶金工程知识培养体系,注重学生基础知识掌握、综合素质的提高和应用创新能力培养。以钢铁冶金工艺为基础,研究反应过程热力学条件、动力学行为、冶金过程物理化学反应、合适的反应器选取及工艺参数设计、反应熔池中元素的取舍与走向等应用问题,重点突出实践能力和应用创新能力的培养。
核心课程设置:钢铁冶金学、烧结与球团工艺、高炉过程控制、铁水预处理、合金钢冶炼、有色金属冶金学、炉外精炼新技术、连铸铸钢、金属凝固过程及组织控制、金属压力加工、钢铁厂设计原理、冶金物理化学、冶金传输原理、材料现代研究方法、等等。
实践教学:围绕提高学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力的培养核心目标,加强实践教学环节,改革实验内容,根据不同阶段学生的知识结构特点进行相应实践训练。
部分校内实践阶段培养方案
课程目的
课程内容
实验/实践课时
考核形式
钢铁冶金实验
使学生掌握钢铁冶金的基本物理化学原理、传输理论、能量利用,生产工艺。
炼铁部分课程学习炼铁的基本物理化学原理、传输理论、能量利用,炼铁工艺,并结合钢铁工业的最新发展,对数学模型、高炉过程自动控制及非高炉炼铁做了简要介绍;炼钢部分学习炼钢工业发展历史、炼钢基本任务及主要原材料等内容的基础上,掌握氧气顶吹转炉炼钢和电弧炉炼钢两大炼钢方法的主要设备结构、冶炼原理、工艺过程及操作制度等方面的知识,并讲述炼钢前沿技术、炉外精炼及几种典型钢种的冶炼。
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课时
考试、实验报告
冶金物理化学
通过利用物理化学的基本原理和研究方法,分析研究冶金过程中最重要的反应,得出反应进行的热力学和动力学规律。
学习冶金热力学中应用于反应的吉布斯自由能变化、标准吉布斯自由能变化、平衡常数以及为它们所涉及的溶液的热力学性质中组分的化学势、活度。
化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数:化学反应等温方程式,标准生成吉布斯自由能变化的温度关系式,冶金反应标准吉布斯自由能变化的求法;溶液的热力学关系式:理想溶液,稀溶液,实际溶液;活度的测定与计算方法:同一体系中组元活度的计算,利用吉布斯-杜亥姆方程计算组元活度,多元体系的活度系数及活度相互作用系数;标准溶解吉布斯自由能变化。
冶金传输原理
使学生掌握动量、热量、质量传输的基本原理,深入了解冶金过程中各种传输现象,以及各种因素对传输过程的影响。
学习冶金过程中的流体流动,动量、热量、质量传输的基本原理及其传递的速率关系、传输研究的对象与性质;动量传输研究问题的模型和方法;描述流场的基本物理量及其梯度、散度和旋度、流场的分类及描述、理想流体的流动、实际流体的流动等知识。
钢铁厂设计原理
使学生熟悉钢铁厂设计基础和设计原则,通过本课程的学习,使学生掌握钢铁厂主要设备工作原理、设备特征与设备选型,了解钢铁厂设计基本知识。
学习炼铁原料车间设计概论、高炉炼铁车间设计及炼铁车间设备结构、工作原理、设计计算和设备选型、转炉炼钢车间设计及炼钢车间设备结构、工作原理、钢铁厂物料、热平衡等知识。
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考试
有色金属冶金学
使学生了解常用有色金属的性质、用途、冶炼工艺、主体设备构造以及有色金属冶炼工艺的发展动态。
学习有色金属的分类及各种金属的所属类别、有色金属的提取方法、有色金属提取过程的特点(金属铜、铝、金、银与其氧化物)、湿法冶金的主要工艺流程与相关设备、有色冶炼过程中产生的有毒废弃物防治与处理等知识。
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金属学与热处理
明晰金属热处理原理与方法、掌握钢的热处理的基本原理及其工艺。
学习金属的力学性能、金属的晶体结构、纯金属的结晶、二元合金的相结构与结晶、铁碳合金相图、三元合金相图、金属的塑性变形与再结晶、钢的热处理、工业用钢、铸铁、有色金属及其合金等知识。
铁合金冶炼
使学生系统掌握铁合金冶炼的基本理论、基本知识、冶炼基本原理以及各种铁合金的化学性质、用途和生产方法。
学习铁合金的简介、用途和种类、硅系铁合金、锰系铁合金、铬系铁合金及其他铁合金的用途、生产工艺及流程。
冶金电化学
目的是使学生熟悉冶金电化学的理论与操作方法;掌握冶金过程中的基本原理、操作方法、控制方式及实验技能。
学习冶金过程中的电化学现象的原理及其电化学测试技术,掌握基本的电化学测试技术技能,科学合理地在电化学、电解、冶金以及高温熔盐等领域加以应用。
岩相矿相结构分析实验
能正确掌握用光学显微镜等仪器对材料的显微结构进行岩相分析,充分理解所用的原料、配方、生产工艺等对制品显微结构的影响。
学习晶体光学基础、单偏光显微镜下晶体的光学性质、正交偏光镜下晶体的光学性质等知识。
实验报告
生产实习(校内部分)
为生产实习(校外部分)打下知识基础,通过实训软件的学习,提高学生综合实践创新能力。
通过钢铁仿真实训、实操软件学习,查阅资料等方式、广泛收集有关技术基础资料〔生产工艺流程、技术操作方法、主要技术经济指标、设备结构性能及其运行方式、车间配置等)、查阅、研究相关资料、按实习要求,整理有关数据,重点探索课堂知识与校内模拟生产的联系,最终撰写实习报告。
2周
生产实习报告、PPT答辩