冶炼基础知识教学大纲

《冶炼基础知识》教学大纲

课程编号 总 学 时 60 课程类型 理论学时 制订人 60 适用专业 实践学时 审核人 钢铁冶炼 0 制订日期 2011-4-25 一、课程性质和任务

金属材料知识

通过学习，使学生掌握金属和合金的成分、组织结构与性能，以及它们之间的相互关系和变化规律，并能利用这些关系和规律来指导科学研究和失产实践。

冶金过程的物理化学知识

通过学习，使学生掌握冶金过程的基本原理和使用原理分析问题解决问题的方法，为今后的专业课学习奠定理论基础。

冶金热工基础知识

通过本部分的学习使学生具有分析解决一般热工问题的能力，掌握有关冶金生产的耐火材料的基础知识。 二、课程内容及基本要求

金属材料知识

1．熟悉与掌握金属及合金相结构知识，不同相组成、尺寸、形状、分布对性能的影响，晶体缺陷的种类、作用与意义；

2．熟悉与掌握金属及合金的结晶基本理论、结晶过程及组织控制，铸锭组织的形成，成分偏析的原理等；

3. 掌握二元合金相图知识，结晶分析、杠杆定律、应用等。特别是Fe-C相图、重点加以分析与掌握。

4. 掌握钢的分类、牌号及主要性能如机械性能，使用性能等。 冶金过程的物理化学知识

重点是冶金熔体的相平衡和物理化学性质、冶金的热力学平衡分析和各种条件下的多相反应动力学模型的建立和应用。

1. 理解掌握热力学基本概念；理解热力学第一定律、热力学第二定律；熟练掌握化学平衡。

2. 理解掌握化学反应动力学基础；2、冶金反应动力学基础；

3. 掌握金属熔体的结构；了解元素在金属熔体中的溶解和相互作用；掌握金属熔体的物理化学性质；

4. 掌握炉渣相图；理解冶金熔渣炉渣的来源、化学组成和作用；熟悉熔融炉渣的结构；掌握熔融炉渣的物理化学性质；

冶金热工基础知识

1.理解掌握能量转换所用工质状态及基本参数，气体状态方程，掌握热力学第一定律、第二定律；

2.掌握流体静压强分布规律，深刻理解能量方程及其应用，掌握阻力损失的计算方法；

3.掌握传热的三种方式及其规律；

4. 掌握耐火材料的结构与性能之间的关系，熟悉常见耐火材料的生产工艺，能正确合理的根据使用要求选择合适的耐火材料。 三、教学内容及要求

金属材料知识

教学的基本内容包括：固态金属的结构、Fe-C相图、二元合金相图、金属及合金的结晶．金属的塑性变形与再结晶。

教学内容要求 1．固态金属的结构

（1） 搞清金属的特性，金属的结合，晶体结构的基本概念。 （2） 掌握三种典型金属结构的模型，结构参数。 （3） 掌握同素异晶转变的概念，及纯铁的固素异晶转变。 （4） 熟悉固溶体，金属化合物的概念，与有关的基本知识。 （5） 掌握点缺陷的形成、运动及点缺陷对性能的影响。 2．纯金属的结晶

（1） 熟悉液态金属的结构，结晶的结构条件与结晶能量条件 （2） 掌握金属结晶过程中的两个宏观现象和两个微观过程、过冷度。 （3） 掌握均质形核理论，对非均质形核理论一般了解。 （4） 晶核的长大，晶粒大小与性能的关系；晶粒大小的控制。 3．二元合金相图和合金的凝固 ． （1） 掌握相图的一般知识，杠杆定律。

（2） 掌握匀晶、共晶、包晶相图的分析方法，相图的规律和使用。 （3） 掌握匀晶、共晶合金的结晶分析、成分偏析及其组织。 4．铁碳合金

（1）.熟练掌握铁碳相图,铁碳合金的基本相，铁碳相图分析法、典型铁碳合金的结晶过程及平衡组织。

（2） 掌握铸锭组织及其组织控制。

（3） 掌握含C量对铁碳合金组织性能的影响。 冶金物理化学基础知识 教学内容要求： 1. 冶金热力学基础

（1）了解状态函数、内能、功和热、热容、焓和化合物标准生成焓、熵、自由能、标准自由能和化合物标准生成自由能、化合物分解压和分解温度、平衡常数、活度、电极电动势等概念；

（2）了解各热力学参数及热力学函数之间的相互关系； （3）熟练掌握过程焓变和吉布斯自由能变化的计算；

（4）熟练利用化学反应等温式进行反应方向和限度的判定和计算； 2. 冶金动力学基础

（1）了解冶金反应限制性环节的概念；

（2）了解界面反应和吸附扩散理论基础和多相反应动力学的基本特征及分类； （3）掌握气—固反应动力学、液—液反应动力学的动力学描述（未反应核模型和双膜理论）和改善措施。

3. 金属熔体

（1）掌握元素在金属熔体中的溶解和相互作用；

（2）了解金属熔体物理性质的变化规律。 4. 冶金炉渣 （1）理解炉渣相图；

（2）了解和掌握炉渣的物理化学性质参数，特别是炉渣的碱度、氧化性、稳定性等；

（3）了解炉渣物理化学性质的变化规律。 冶金热工基础知识 教学内容要求： 1. 气体力学

（1）了解气体的物理属性，气体射流。

（2）理解不可压缩气体从窑内的流出和吸入，音速和马赫数，可压缩气体通过渐缩嘴流出，喷射器的工作原理、结构及设计。

（3）掌握气体动力学方程，分散垂直气流法则， （4）掌握烟囱的工作原理及设计。 2. 传热原理 1）导热传热

（1）理解温度场、温度梯度和导热系数的含义， （2）掌握傅里叶定律的物理意义， （3）熟练进行平壁和圆筒壁的导热计算。 2）对流传热

（1）了解牛顿冷却定律及影响对流换热的因素，

（2）熟练地利用准则方程计算大空间自然对流、管内受迫流动、流体横掠管束时的换热。

（3）能利用换热公式计算大容积沸腾换热、管内沸腾换热、竖管和竖壁的凝结换热。

3）辐射传热

（1）理解吸收、反射、透射、黑体、灰体、辐射强度等概念， （2）掌握斯蒂芬—玻尔兹曼与基尔霍夫定律。 （3）理解有效辐射和角系数，