冶金生产工艺及装备1_概述

《冶金生产工艺及装备》杨海波教授博导[e-mail]:ustbyhbSchool办ofM公ec地han点ica：lEn北gine科eri大ng,会Un议iver中sity心of-S第cien5c会e&议Te室chnology,Beijing联系电话：6233-3549SME.USTB2课程简介课程名称《冶金生产工艺及设备》2013冶金生产工艺及装备（Technologyandequipmentforiron&steelproduction）课程编号：4040014学时/学分：32/2主要内容钢铁生产过程的工艺技术、机械设备、检测方法等。包括炼铁、炼钢（含连铸）和轧钢三个部分：高炉和非高炉炼铁，转炉和电炉炼钢，炉外精炼，连续铸钢，厚板、冷热薄板、无缝钢管、型材、棒线材轧制等。课程目的了解从矿石原料到钢铁产品的生产流程，熟悉钢铁生产的基本工艺、主要设备、检测方法，提高运用专业理论和方法分析和解决实际问题的能力，培养工程意识。课程对象机械工程（冶金机械方向）或其它专业的高年级本科生、研究生先修课程机械设计，机械原理，机械制造，工程材料等相关课程《冶金设备设计与制造》，《轧钢过程控制》，《炼铁机械》，《炼钢机械》，《轧钢机械》，《轧制理论与工艺》，……3《冶金生产工艺及设备》2013学什么（内容）钢铁生产过程中的工艺技术机械设备检测方法等三个部分炼铁：高炉和非高炉炼铁炼钢：转炉和电炉炼钢，炉外精炼，连续铸钢轧钢：中厚板、冷热轧薄板、无缝钢管、型材、棒线材轧制等为什么学（目的）了解钢铁，掌握方法了解钢铁生产流程，掌握钢铁生产的基本工艺、主要设备、检测方法运用知识，分析问题运用已学的专业理论和方法，研究和分析典型的工业生产过程结合理论，联系实际，体会理论与实际结合的含义，增强工程意识。4《冶金生产工艺及设备》2013需要哪些知识数学，物理，化学静力学，动力学，流体力学，热力学，材料学，冶金学设计，制造，检测，控制学过哪些课程高等数学，线性代数，大学物理，程序设计，概率论与数理统计，理论力学，材料力学，微机原理与应用，机械制图热工学，电工技术，电子技术，机械原理，工程流体力学，工程材料及成形工艺，机械设计，自动控制理论互换性与测量技术，测试技术，机械制造工艺基础，液压与气压传动，机械制造装备设计机电传动控制，机械创新设计，机械振动将要学哪些课程工程数值计算，现代设计方法，CAD/CAM，微机电系统，质量管理与控制相关课程冶金设备设计与制造，轧钢过程控制，炼铁机械，炼钢机械，轧钢机械，轧制理论与工艺，……5教学安排《冶金生产工艺及设备》2013授课方式：讲授+提问+讨论学习方式：听课+笔记+看书+习题考核方式：课堂+作业+考试公共邮箱：[e-mail]:ustbyhb课程安排上课时间：2016年9月05号～2016年11月03号（学历第1周~第8周)每周一、机械楼820III（13:30~14:15，14:20~15:05）每周四、机械楼820IV（15:20~16:05，16:10~16:55）考试时间：2016年11月日选课班级：机械E13.66《冶金生产工艺及装备》《冶金生产工艺及设备》2013冶金，冶金生产，工艺，装备冶金（Metallurgy）从矿石中提取金属或金属化合物，并将其制成有一定性能的金属材料的过程和方法火法冶金，湿法冶金，电冶金（电热冶金、电化冶金）冶金生产（Metallurgicalproduction）包括金属的冶炼、金属的轧制、轧材的处理等工艺（Craft，Technology）对原材料、半成品进行加工和处理，使之成为制成品的方法与过程（技术、手段等）装备（Equipment）实现生产活动的设备、工具、器材等，这里指的是实现钢铁生产所采用的机械设备、电气设备、检测设备、仪器仪表等钢铁是重要的金属材料，本课程仅限于钢铁的冶金生产7[1]《冶金生产工艺及设备》，李应强，冶金工业出版社，1998参考书炼铁部分[2]《钢铁冶金学-炼铁部分》，王筱留，冶金工业出版社，2013[3]《炼铁工艺》，卢宇飞，冶金工业出版社，2006[4]《炼铁机械》（修订版），严允进，冶金工业出版社，1990[5]《炼铁生产自动化技术》，刘玠，马竹梧，冶金工业出版社，2005[6]《钢铁工业自动化-炼铁卷》，马竹梧，邱建平，李江，冶金工业出版社，2000炼钢部分[7]《钢铁冶金学-炼钢部分》，陈家祥，冶金工业出版社，1990[8]《炼钢工艺学》，高泽平，冶金工业出版社，2006.8[9]《连续铸钢》，贺道中，冶金工业出版社，2007[10]《连续铸钢原理与工艺》，蔡开科，冶金工业出版社，1995[11]《炼钢设备》，潘毓淳，冶金工业出版社，1992.6[12]《炼钢机械》（修订版），罗振才，冶金工业出版社，1989年[13]《钢铁工业自动化-炼钢卷》，马竹梧，邹立功，孙彦广，冶金工业出版社，2003轧钢部分[14]《中国材料工程大典》（第20卷材料塑性成型工程），胡正寰，化学工业出版社，2006[15]《板带材生产原理与工艺》，王廷溥，冶金工业出版社，1995[16]《金属塑性加工学-轧制理论与工艺》,王廷溥、齐克敏主编，冶金工业出版社，1998-2012[17]《轧钢机械》（修订版），邹家祥，冶金工业出版社，1989[18]《轧钢设备及自动控制》，曹建国，化学工业出版社，2010[19]《型材生产理论与工艺》，王有铭，[20]《零件轧制成型技术》，胡正寰，华林，化学工业出版社，2010.4[21]《钢铁工业自动化-轧钢卷》，薛兴昌，马竹梧，沈标正，冶金工业出版社，2010参考教材及参考书参考教材《冶金生产工艺及设备》20138参考资料《冶金生产工艺及设备》2013学术论文国内大学学报：《工程科学学报（北科大学报）》，《中南大学学报》，《东北大学学报》专业期刊：《钢铁》，《轧钢》，《冶金设备》，《冶金自动化》，《特殊钢》，《钢铁研究》，《金属学报》，《塑性工程学报》综合期刊：《机械工程学报》，国外《IronandSteelEngineer》，《TheIronandSteelInstitute》，《ISIJInternational》，《铁と钢》会议期刊网上资源中国金属学会中国钢铁协会网新浪博客“我的钢铁”，中国轧辊网，课程目录1钢铁生产概述（2学时）1.1钢铁材料及应用1.2钢铁生产工艺流程1.3钢铁工业的发展2炼铁生产（8学时）2.1炼铁概述（1学时）2.2高炉炼铁工艺（2学时）2.2.1高炉炼铁的化学反应2.2.2高炉炼铁过程2.2.3高炉结构2.2.4高炉指标2.3高炉炼铁设备（3学时）2.3.1供料上料设备2.3.2炉顶装料设备2.3.3渣铁处理（炉前）设备2.3.4送风系统2.3.5煤气除尘及回收系统2.4高炉炼铁检测（1学时）2.4.1炉料状态检测2.4.2渣铁状态检测2.4.3设备状态检测与诊断2.5炼铁技术发展（0.5学时）2.6非高炉炼铁（0.5学时）2.6.1直接还原法2.6.2熔融还原法3炼钢及连铸生产（9学时）3.1炼钢概述（1学时）3.2转炉炼钢工艺（1学时）3.2.1转炉炼钢过程3.2.2转炉炼钢主要指标3.3转炉炼钢设备（2学时）3.3.1供料系统3.3.2转炉系统3.3.3供氧系统3.3.4其他设备3.4电炉炼钢（1学时）3.5炉外精炼（0.5学时）3.6炼钢检测（0.5学时）3.6.1钢水温度测量3.6.2钢水定氧测量3.6.3钢水定碳测量3.6.4炉衬检测3.7连续铸钢（2学时）3.7.1连续铸钢技术的发展3.7.2连续铸钢工艺3.7.3连续铸钢设备《冶金生产工艺及设备》20134轧钢生产（11学时）4.1轧钢原理（2学时）4.1.1轧钢过程及任务4.1.2轧钢的原料及产品4.1.3轧制理论4.2板带轧制（6学时）4.2.1中厚板生产工艺4.2.2薄板热轧工艺4.2.3薄板冷轧工艺4.2.4板带生产设备4.3钢管轧制（1学时）4.3.1钢管生产概述4.3.2无缝钢管热轧工艺4.4棒线材轧制（0.5学时）4.5型材轧制（0.5学时）4.6轧钢生产检测（0.5学时）4.7零件轧制（0.5学时）10成的？1钢铁生产概述《冶金生产工艺及设备》20131.1钢铁材料及应用1.2钢铁生产工艺流程1.3钢铁工业的发展钢铁是怎样炼这要从什么是钢铁讲起……111.1钢铁材料及应用金属（Metal）分为黑色金属和有色金属黑色金属（Ferrousmetal）《冶金生产工艺及设备》2013对铁(Fe)、铬(Cr)和锰(Mn)及它们合金的统称，是冶炼钢铁的主要原料纯铁及锰为银白色，铬为银灰色钢铁表面常覆盖黑色的四氧化三铁锰及铬主要应用于冶炼黑色的合金钢产量约占世界金属总产量的95%钢铁属于黑色金属，都含有铁元素本课程主要内容针对“黑色金属”121.1钢铁材料及应用《冶金生产工艺及设备》2013有色金属（Non-ferrousmetal）除铁、铬和锰及合金以外的其它金属轻金属：比重小于4.5（如铝、镁、锂、钠、钾等）重金属：比重大于4.5（如铜、锌、镍、汞、锡、铅等）贵金属：如金、银、铂、锇、铱放射性金属：镭、铀、钍、钋、锝等稀有金属：如铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等有色金属的生产工艺及设备与钢铁生产工艺及设备是有所不同，本课程钢铁生产工艺及设备。13《冶金生产工艺及设备》2013金属材料之最地壳中含量最高的：铝人体中含量最高的：钙导电性、导热性最好的：银光照下最易产生电流的：铯延展性最好的：金高速飞机结构用的最多的：钛硬度最高的：铬熔点最高的：钨熔点最低的：汞密度最大的：锇密度最小的：锂《冶金生产工艺及设备》2013铁的特点元素周期表中：第4周期，原子序数26蕴藏丰富,地壳中含量4.75%，排在氧、硅、铝之后的第4位以铁矿石形式，存在相对集中，采掘、提炼方便冶炼比较容易，容易实现大量、高效、低成本生产较好的物理性能，如坚硬性、延展性、铁磁性、导热导电性性能可调性，通过热处理、加合金改变性能1415《冶金生产工艺及设备》2013钢与铁的区别钢与铁的区别主要是含碳量的不同，导致性能不同、用途差别很大材料熔点(℃)理论含碳量(%)实际应用含碳量(%)力学性能加工性能用途生铁1150～12502.11～6.692～4.3塑性差，硬而脆，耐磨性好铸造性好，难焊接，压力加工难铸件，如灰口铁，炼钢原料钢1450～15000.02～2.110.02～1.7塑性好，韧性好，强度高铸造性适中，易焊接，压力加工易非常广泛熟铁15000.02-塑性很好，强度低，硬度低，用途很少含碳量越高、强度和硬度越高，但塑性、韧性会越低降低，脆性越高钢和铁中还含有其它元素，会影响性能硅Si锰Mn磷P硫S铁合金（Alloy）两种或多种化学组分（金属、非金属）构成的固溶体或化合物形式的材料或物质钢和生铁都是铁合金（铁碳合金）还可以加入其它元素，以改变钢铁的性能16《冶金生产工艺及设备》2013铸铁分类按碳的存在形式划分白口铸铁，碳主要以渗碳体形式存在，硬、脆，很少直接用麻口铸铁，碳一部分以渗碳体形式存在另一部分以石墨形式存在，硬、脆，很少直接用灰口铸铁，碳主要以石墨形式存在，因石墨形状不同，性能和用途也不同：灰铸铁，铸造性、减震性、减摩性、切削性比钢好，但力学性能较差可锻铸铁，力学性能稍好于灰铸铁球墨铸铁，其中石墨为球状，力学性能与调质钢相当蠕墨铸铁，石墨为蠕虫状，力学性能稍低于球墨铸铁17《冶金生产工艺及设