一、课程的性质、目的和任务

1 ．课程性质

本课程是冶金工程专业学生的学科方向课之一，对于以后从事冶金工作的学生有着重要的作用。

2 ．课程的目的和任务

通过该课程的学习， 可使冶金专业的学生初步掌握钢铁及 常用有色金属 的用途、性质、冶金原理、冶金方法、生产流程及相应的冶金设备 ，了解我国冶金技术的发展状况，为以后从事相关的工作打下坚实的基础。

二、课程教学内容及要求

第 1 章：炼铁生产

内容： 概述高炉炼铁原料，介绍高炉炼铁反应，高炉炼铁工艺制度，高炉炼铁生产技术发展方向。

基本要求：

1•  了解高炉炼铁过程；

2•  理解高炉炼铁原理；

3•  掌握高炉炼铁各单元过程及其基本原理；

4•  掌握高炉炼铁工艺；

5•  掌握原材料及各工艺参数对高炉炼铁各项技术经济指标的影响；

重点： 高炉用原燃材料及操作工艺对炼铁生产的影响。

难点： 高炉冶炼新技术，包括，高压炉顶，喷煤，热风和富氧技术的应用。

第 2 章：炼钢生产

内容： 概述炼钢原料，介绍炼钢反应，氧气转炉炼钢法及电弧炉炼钢法的工艺制度，生产设备及上述技术的发展方向。

基本要求：

1•  了解氧气转炉炼钢过程；

2•  掌握炼钢各单元过程及其基本原理；

3•  掌握氧气转炉和电炉炼钢工艺。

重点： 炼钢用原燃材料及操作工艺对炼钢生产的影响。

难点： 各种新技术在炼钢过程中的应用。

第 3 章：炉外精炼

内容： 主要介绍炉外精炼技术的进展，炉外精炼设备的种类及典型的炉外精炼技术。

基本要求：

1•  了解炉外精炼过程；

2•  理解炉外精炼的理论依据；

3•  掌握各种精炼装置，特别是 LF 炉， RH 真空处理装置基本原理和工艺操作。

重点： 各工艺参数对精炼过程的影响。

难点： 工艺设备的基本构造。

第 4 章：连续铸钢

内容： 概述连续铸钢工艺流程及连铸机类型与特点，重点介绍连铸工艺，连铸坯质量及连铸技术的发展方向。

基本要求：

1•  了解连铸过程；

2•  掌握各工艺参数对连铸过程的影响及连铸过程的基础理论。

重点： 各种连铸机的工作原理机连铸过程。

难点： 连铸设备的基本构造。

第 5 章 绪论

内容 ：金属的分类；有色冶金单元过程；金属的资源；有色冶金方法

基本要求：

1•  掌握有色金属与黑色金属的种类；

2•  掌握有色冶金主要单元过程；

3 • 了解金属的资源类型：硫化物、氧化物、氧化物复合盐类；金属的资源分布情况；

4•  理解火法冶金、湿法冶金及电冶金的概念。

重点 ：火法冶金及湿法冶金的单元过程。

第 6 章 氧化铝生产

内容 ：铝土矿的分类及性质、氧化铝产品的质量要求； 铝酸钠溶液的组成及稳定性 ；拜尔法生产氧化铝；碱石灰烧结法生产氧化铝；拜尔烧结 —— 联合法生产氧化铝。

基本要求 ：

1•  了解铝土矿的分类、性质及质量评价标准；氧化铝产品的质量要求；

2•   了解 从铝土矿中提取氧化铝的方法；

3•  理解铝酸钠溶液的稳定性在生产中的作用；

4•  掌握拜尔法生产氧化铝的基本原理及生产流程，熟悉所使用的 主要设备和主要技术经济指标 ；

5•  掌握碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理及生产流程，熟悉所使用的设备及工艺控制条件；

6• 熟悉拜尔－烧结联合法生产氧化铝的工艺流程及流程中各单元过程的原理、工艺条件的控制、主要设备和主要技术经济指标。

重点 ：拜耳法、碱石灰法生产氧化铝的工艺原理和基本流程及相应的生产设备。

难点 ： 铝酸钠溶液的组成及稳定性控制，拜尔法生产氧化铝的工艺流程及流程中各单元过程的原理、工艺条件的控制、主要设备及影响主要技术经济指标的因素。

第 7 章 电解铝的生产

内容： 铝的性质、用途；炼铝原料；电解法生产金属铝的基本原理及技术条件； 炭阳极的制备方法 ； 铝电解质体系的构成、性质和特点； 铝工业电解主体设备、经济技术指标及铝电解烟气的净化。

基本要求：

1• 了解铝的性质、用途，炼铝原料；

2•  掌握电解法生产金属铝的基本原理及技术条件；

3• 掌握工业铝电解槽的分类及结构；

4•  掌握 铝电解质体系构成、性质和特点，以及影响铝电解主要技术经济指标的因素；

5•  熟悉和掌握 铝电解全部生产过程及主要 经济技术指标 ；

6• 了解铝电解烟气的净化方法。

重点： 电解法生产金属铝的基本原理；阴极及阳极结构； 铝电解质体系的构成、性质和特点 ； 铝电解生产过程；

难点： 铝电解槽的构造 ； 铝电解全部生产过程； 阳极的制备； 铝电解槽 的构造，铝电解质体系性质和特点以及影响铝电解主要技术经济指 标的因素。

第 8 章 镁冶金

内容： 镁的性质、用途及炼镁原料；氧化镁的生产；氧化镁的氯化；氯化镁熔体的电解；热还原法炼镁；

基本要求：

1•  熟悉镁的性质、用途及炼镁原料；

2•  理解镁生产的工艺流程；

3•  理解氧化镁生产过程；

4•  理解氧化镁氯化中碳的作用；

5•  掌握镁电解质体系及其性质特点；

6•  掌握氯化镁熔体的电解过程中阴极、阳极材料，两极的反应；

7•  掌握热还原法炼镁的基本原理，了解其工艺及设备。

重点： 氧化镁生产；氯化镁的生产；氯化镁熔体的电解；镁钛联合流程。

难点： 热还原法炼镁。

第 9 章 钛冶金

内容： 钛的性质、用途及炼钛原料；钛渣的生产； TiCl 4 的生产；粗 TiCl 4 的精制；镁还原法生产海绵钛。

基本要求：

1•  熟悉钛的性质、用途及炼钛原料；

2•  理解钛生产的工艺流程；

3•  理解钛铁矿还原生成产钛渣的热力学过程，熟悉生产工艺流程及主体设备；

4•  了解从钛铁矿精矿生产富钛料的其他方法；

5•  掌握 TiCl 4 的生产的基本理论，熟悉其生产工艺及主体设备与经济技术指标控制；

6•  掌握粗 TiCl 4 的精制的基本原理及主体设备；

7•  掌握镁还原法生产海绵钛的基本原理，了解其工业实践和设备。

重点 ：钛铁矿还原生成产钛渣的热力学过程； TiCl 4 的生产的基本理论； 镁还原法生产海绵钛。

难点 ：粗 TiCl 4 的精制。

第 10 章 铜冶金

内容： 铜的性质、用途及炼铜原料；火法炼铜的主要设备及工艺流程；火法炼铜的基本原理：造锍熔炼、转炉吹炼、铜的火法精炼及电解精炼；熔池熔炼及其他火法炼铜方法的发展；铜的湿法冶金。

基本要求：

1•  了解铜的性质、用途及炼铜原料；

2•  熟悉火法炼铜的工艺流程；

3•  掌握造锍熔炼的基本原理；

4•  掌握反射炉熔炼、密闭鼓风炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼及奥斯麦特熔炼法主要设备、工艺 及主要技术经济指标；

5•  掌握铜锍吹炼的化学反应，了解转炉吹炼的供风制度，吹炼设备及操作工艺条件；

6 • 掌握粗铜火法精炼的基本原理，熟悉火法精炼的设备及操作条件；

7•  掌握铜电解精炼的基本原理，熟悉精炼设备及操作条件；

8• 理解熔池熔炼及其他炼铜方法；

9•  掌握铜的湿法冶金中焙烧、 浸出、净化、以及从净化液中提取铜的原理、设备及主要技术经济指标。

重点 ：造锍熔炼基本原理与工艺、设备及主要经济技术指标；铜锍吹炼原理、熔炼工艺及主要经济技术指标；粗铜火法精炼基本原理；铜电解精炼原理、设备及工艺控制。

难点： 造锍熔炼基本原理与工艺；熔池熔炼的原理。

第 11 章 镍冶金

内容： 镍的性质、用途及炼镍原料；氧化镍矿火法炼镍的基本原理、设备及工艺流程；硫化镍矿火法炼镍的基本原理设备及工艺流程；低镍锍吹炼、高镍锍的处理及镍的电解精炼；氧化镍矿湿法冶金；硫化镍矿湿法冶金；羰基法生产高纯镍。

基本要求：

1•  了解镍的性质、用途及炼镍原料；

2•  熟悉炼镍的主要工艺流程；

3•  掌握氧化镍矿火法炼镍的基本原理、设备及工艺流程；

4•  掌握硫化镍矿造低镍锍炼的基本原理；掌握反射炉熔炼、密闭鼓风炉熔炼、闪速炉熔炼及奥斯麦特熔炼法主要设备、工艺流程及经济技术指标控制；

5•  掌握低镍锍吹炼的化学反应，了解转炉吹炼的供风制度，吹炼设备及操作；

6•  掌握处理高镍锍的主要的处理方法工艺及基本原理；

7•  掌握镍的电解精炼的基本原理，熟悉精炼设备及操作条件；

8•  理解氧化镍矿湿法冶金原理、设备及工艺控制；

9•  理解硫化镍矿湿法冶金原理、设备及工艺控制；

10•  理解羰基法生产高纯镍原理、设备及工艺控制。

重点 ：硫化镍矿熔炼基本原理、主要 设备及工艺控制条件；低镍锍吹炼的基本原理、主要设备及工艺控制条件；高镍锍的处理方法依据的基本原理和工艺控制；镍电解精炼基本原理、主要设备和工艺控制。

难点： 磨浮分离基本原理和工艺控制；镍电解精炼基本原理。

第 12 章 铅冶金

内容 ：铅的性质、用途及炼铅原料；火法炼铅包括传统炼铅法的烧结焙烧，鼓风炉还原熔炼，粗铅电解精炼；水口山 SKS 法以及液态高铅渣直接炼铅法的基本原理及流程；炼铅新技术。

基本要求 ：

1•  了解铅的性质、用途及炼铅原料；

2•  熟悉传统火法炼铅的工艺流程；

3•  理解铅精矿烧结焙烧的理论基础，熟悉烧结机的构造及操作；

4•  掌握铅烧结块鼓风炉还原熔炼的基本原理，熟悉铅鼓风炉的构造及主要技术经济指标；

5•  掌握 粗铅火法精炼及电解精炼的基本原理，熟悉工艺过程、设备及主要技术指标；

6•  掌握水口山 SKS 炼铅法的基本原理、工艺流程，熟悉主体设备及主要技术指标；

7•  掌握液态高铅渣直接炼铅法的基本原理及工艺流程，熟悉主体设备及主要技术指标；

8•  了解其它炼铅新技术的进展。

重点 ：还原熔炼的基本原理、工艺过程、主体设备及主要技术指标；铅电解精炼的基本原理、 工艺过程、设备及主要技术指标 。

难点： 液态高铅渣直接炼铅法工艺过程及主体设备。

第 13 章 锌冶金

内容 ：概述锌的性质、用途、炼锌原料及炼锌方法；主要学习湿法炼锌的基本原理和工艺流程：硫化锌精矿的焙烧，锌焙砂的浸出和除铁，硫酸锌溶液的净化、电积和熔铸。

基本要求：

1•  了解锌的性质、用途、炼锌原料及炼锌方法；

2•  了解火法炼锌的工艺流程；

3•  掌握湿法炼锌的原则工艺流程；

4•  掌握硫化锌精矿沸腾焙烧的基本原理，了解沸腾焙烧控制的关键参数及沸腾焙烧炉的结构，了解沸腾焙烧工艺操作；

5•  掌握锌焙砂和氧化锌浸出的主要设备、工艺流程及工艺控制条件；掌握浸出和中和除杂的基本原理和控制指标；理解除铁的特殊方法； 了解浸出中的主要工艺设备及工艺操作条件；

6•  掌握硫酸锌溶液的净化的基本原理及除铜镉、除钴及除氟氯的主要方法；了解各种杂质去除过程的操作工艺以及铟绵的回收；

7•  掌握硫酸锌溶液电积过程的电极反应，熟悉电积设备及操作条件。

重点： 锌焙砂浸出主体设备、工艺流程及控制条件；硫酸锌溶液的净化的基本原理及工艺控制；硫酸锌溶液电积的基本原理、设备及工艺。

难点 ：硫化锌精矿沸腾焙烧主要设备及工艺控制条件；硫酸锌溶液的净化基本原理及工艺。

第 14 章 金、银冶金

内容： 金、银的性质、用途及冶金原料；混汞法、氰化法从矿石中提取金、银的基本原理和工艺流程；含氰废液的处理方法；从金矿中提取金银的其他方法；从阳极泥中回收金银的方法。

基本要求：

1•  了解金、银的性质、用途及冶金原料；

2•  了解混汞法从矿石中提取金、银的基本原理和工艺流程；

3•  理解氰化法从矿石中提取金、银的基本原理，了解氰化提金的工艺；

4•  掌握含氰废液的处理方法；

5•  了解从金矿中提取金银的其他方法；

6•  理解从阳极泥中回收金银的方法。

重点： 氰化法从矿石中提取金、银的基本原理 ；含氰废液的处理方法。

三、课程教学基本要求

1 课堂讲授

本课程以课堂教学为主， 在教学过程中要求学生积极调动冶金原理等课程中的相关知识，并与生产实习的内容相结合，以更好的理解所学内容。

2 作业方面

每节课后给学生布置一定量的作业题，以加深学生对所学基本内容的理解和掌握。

3 考核方式

本课程的考核方式为考试，题型包括名词解释、简答、论述题及综合分析等。

总评成绩：考试成 绩占 80 ﹪，平时成绩占 20 ﹪。

四、实践教学环节

本课程与冶金综合实验课程、冶金课程设计课程相结合，开设相应的火法冶金、湿法冶金及电冶金单元过程实验和设计课程，强化学生对所学内容的理解，提高学生分析解决问题的能力。实践课程不占用本课程学时。

本课程授课前安排 2 周冶金认识实习，提高学生感性认识，课程学习结束后，安排 4 周生产实习，强化学生对所学知识的理解。

五、学时分配