高炉冶炼操作与控制课程大纲.docx

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高炉冶炼操作与控制课程大纲

高炉冶炼操作与控制课程大纲

一、高炉冶炼操作与控制课堂教学大纲

高炉冶炼操作与控制是三年制冶金技术专业的一门核心必修课程。

（一）教学目的

1.知识目标

（1）掌握高炉炼铁生产的工艺流程、技术经济指标及其计算方法；

（2）掌握高炉冶炼原燃料的性质特点；

（3）掌握高炉炼铁的基本原理，理解高炉基本操作制度的制定依据；

（4）掌握炼铁配料、物料平衡、热平衡计算、现场负荷调节计算方法；

（5）掌握高炉本体、高炉五大附属系统主要设备的结构、性能、特点、工作原理，并能够进行比较；

（6）掌握高炉炉况的判断方法与失常炉况的处理手段；

（7）掌握高炉强化冶炼的措施以及这些措施对高炉冶炼的影响；

（8）掌握高炉炉前操作的指标和维护铁口的方法；

（9）掌握高炉煤气除尘工艺及其特点；

（10）掌握高炉休风与复风、开炉与停炉的方法与生产过程等。

2.技能目标

（1）会识别和分析炼铁原燃料；

（2）会分析高炉操作日报表并能够根据实际情况进行调节；

（3）会进行炉型的简易计算、砌砖量的计算、能够根据要求选择高炉不同部位砌筑用耐火材料；

（4）会利用计器仪表进行炉体的监控，并提出炉体破损的维护方案；

（5）熟练进行高炉筛分、称量与运输操作、炉顶布料操作、热风炉烧炉、换炉与送风操作、高炉炉况的判断与失常炉况的处理操作、高炉常压与高压的转换操作、高炉制煤操作、喷煤操作、高炉炉前操作、高炉煤气除尘操作、高炉休风与复风等操作；

（6）会进行炉前操作指标的计算等。

3.职业核心能力要求

（1）具有从事高炉冶炼生产一线主要岗位的操作能力和处理一般事故能力；

（2）具有应用专业知识分析和解决高炉炼铁生产过程中常见问题的能力；

（4）具有从事炼铁设备的调试、使用、维护和管理的基本能力；

（5）具有对高炉冶炼生产工艺、设备进行初步设计和改进的能力；

（6）具备高炉炼铁生产组织、管理、环境保护、产品质量分析能力。

（二）教学任务

高炉炼铁生产的典型工作任务是使用高炉及其附属设备，进行装料、送风、炉内操作和炉前操作，生产炼钢生铁或铸造生铁。

炼铁厂进行生铁冶炼时，车间人员根据生产任务、操作规程等文件在规定的时间内以优质高效的工作方式在指定的工作岗位上，按照要求完成原燃料的准备、基本操作制度的制定、岗位操作及生铁质量的反馈等任务。

车间生产人员都以班组形式组织生产，每个员工独立完成各自的生产任务，组内协调最终冶炼出生铁产品。

通常，车间人员使用不同岗位的设备和工具，按照不同的操作规程熟练地操作生产设备、准确调节与控制各岗位生产进程、正确判断与处理失常炉况、安全组织排除生产故障，修订生产工艺，对已完成的工作进行记录存档，始终注意对岗位的清理，自觉维护使用设备，并保持安全作业和规范作业。

该学习领域的实践性很强，是学生就业的主要工作领域，对学生毕业后工作具有重要的作用。

本课程的具体学习任务如下：

项目1高炉炼铁生产工艺的认知

项目2高炉炼铁原燃料的识别与分析

项目3高炉基本操作制度的制定与调节

项目4高炉炉体的监控与维护

项目5高炉装料操作

项目6送风操作

项目7高炉炉况的判断与处理

项目8高炉强化冶炼操作

项目9高炉炉前操作

项目10高炉煤气除尘操作

项目11特殊炉况操作

（三）教学内容的结构

项目

任务

课时数

项目1高炉炼铁生产工艺的认知

任务1-1高炉炼铁生产工艺的认知

4

任务1-2高炉生产主要技术经济指标的计算

2

项目2高炉炼铁原燃料的识别与分析

任务2-1铁矿石的识别与分析

4

任务2-2辅助原料与燃料的识别与分析

4

项目3高炉基本操作制度的制定与调节

任务3-1高炉基本操作制度的制定与分析

36

任务3-2高炉炉况的日常调节

4

项目4高炉炉体的监控与维护

任务4-1高炉炉型的设计计算

2

任务4-2高炉炉衬的选择与砌筑

4

任务4-3高炉炉体的监控与维护

14

项目5高炉装料操作

任务5-1槽下筛分、称量与运输操作

6

任务5-2高炉炉顶布料操作

6

项目6送风操作

任务6-1送风系统的认知

8

任务6-2热风炉操作

4

项目7高炉炉况的判断与处理

任务7-1煤气流分布失常的判断与处理

6

6

2

任务7-2炉料分布失常的判断与处理

任务7-3炉缸冻结以及炉型失常的判断与处理

项目8高炉强化冶炼操作

任务8-1高压操作

4

任务8-2高风温与富氧鼓风操作

2

任务8-3高炉喷吹燃料操作

8

项目9高炉炉前操作

任务9高炉炉前操作

8

项目10高炉煤气除尘操作

任务10-1煤气的湿法除尘操作

4

2

任务10-2煤气的干法除尘操作

项目11特殊炉况操作

任务11-1高炉的休风与复风操作

4

4

2

任务11-2高炉开炉操作

任务11-3高炉停炉操作

（四）与前后课程关系

本课程以“冶炼基础知识”、“冶金通用设备使用与维护”、“冶金电气设备使用与维护”为基础，并与后部工序的“转炉炼钢操作与控制”、“连续铸钢操作与控制”等课程相衔接。

（五）教学方法上的基本要求

宏观上讲，本课程为理实一体课程。

这类课程要求以学生完成工作任务的行动来学习。

它可以通过两种途径实现：

一是开展深度的校企合作，或建设生产型的实训基地，让学生在企业中学习；二是创设仿真的工作环境，比如通过一些生产仿真软件，或者拍摄生产视频资料、企业案例等方式进行学习。

根据我院当前情况，本课程采用第二种方法。

微观上看，针对不同的教学内容，选择运用正确的教学方法可以化解教学中的重点、难点，提高学习效果。

本课程主要采用任务驱动教学法、现场教学法、仿真教学法（信息教学法）、案例教学法、小组讨论法、多媒体教学法、模型制作法等来帮助学生完成学习性工作任务，在此基础上还运用类比教学法、实验法等多种辅助教学法，做好教学过程设计，充分调动学生的学习积极性，激发其自主学习的动力，让学生在参与任务解决的过程中，发现问题、解决问题，培养学生的综合职业能力。

（六）教学评价

本课程的教学评价分为两部分，第一部分是平时成绩考核，采用学生自评、小组成员互评和教师测评相结合的方式，主要对学生的专业完成情况、出勤情况、动手能力、技能测试、沟通与合作能力等方面进行综合评价。

第二部分是试卷评价，主要考核学生对基础知识的掌握。

评价的分值如下：

课程成绩

所占比重

考核内容

平时成绩考核

50%

出勤、书面作业的质量、任务工单的完成情况、小组合作沟通、技能测试等

试卷评价

50%

基本概念、基本构成、基本功能等

（七）选用教材

选用冶金工业出版社“十二.五”高职高专规划教材《高炉冶炼操作与控制》，以及高炉炼铁仿真实训校本教材。

二、高炉冶炼操作与控制实践教学大纲

（一）教学目的

（1）会识别和分析炼铁原燃料；

（2）会分析高炉基本操作制度并能够根据实际情况进行调节；

（3）会进行炉型的简易计算、砌砖量的计算、能够根据要求选择高炉不同部位砌筑用耐火材料；

（4）会利用计器仪表进行炉体的监控，并提出炉体破损的维护方案；

（5）熟练进行熟练进行高炉筛分、称量与运输操作、炉顶布料操作、热风炉烧炉、换炉与送风操作、高炉炉况的判断与失常炉况的处理操作、高炉常压与高压的转换操作、高炉制煤操作、喷煤操作、高炉炉前操作、高炉煤气除尘操作、高炉休风与复风等操作；

（6）会进行炉前操作指标的计算。

2、方法能力和社会能力目标

●具有较好的吸收新技术和新知识的能力；

●具有较好分析和解决实际问题的能力；

●具有查找资料、文献等取得信息的能力；

●具有较好的逻辑性和科学思维方法能力；

●具有良好的思想政治素质、行为规范和职业道德；

●具有较强的口头与书面表达能力和人际沟通能力；

●具有良好的职业道德和敬业精神；

●具有良好的环保、节能与安全生产意识。

（二）教学任务

通过本实践教学环节，使学生能熟练地掌握高炉炼铁生产的工艺流程，具有操作高炉装料设备、送风设备、喷煤设备的能力，并能对其进行检查、维护和一般故障的判断；具备高炉炼铁工原材料质量的判别能力、确定各种原料配比的能力、编制冶炼工艺操作方案的能力、冶炼过程调节和控制等能力，并能按照产品生产要求完成一炉次铁的完整操作，使学生初步具备高端技能人才应有的生产操作的技能、独立分析问题和解决现场实际问题的能力。

具体任务如下：

项目1高炉炼铁生产工艺的认知

项目2高炉炼铁原燃料的识别与分析

项目3高炉内型的设计与炉体说明书的编制

项目4高炉炼铁计算

项目5高炉值班报表的分析

项目6高炉装料操作

项目7热风炉操作

项目8高炉炉况的判断与分析

项目9高炉喷煤操作

项目10高炉炉前操作

项目11高炉休风与复风操作

（三）教学内容的结构

1高炉炼铁工艺认知

任务1高炉炼铁仿真操作系统的使用

任务2高炉炼铁车间构筑物名称及作用的描述

1.能够描述高炉车间主要构筑物的名称

2.能够描述高炉炼铁的工艺流程

2炼铁原燃料的识别与质量分析

任务1烧结矿质量分析

任务2球团矿质量分析

任务3焦炭质量分析

1.能够识别铁矿石、焦炭；

2.能够根据相关数据分析铁矿石与焦炭的质量。

3高炉内型的设计与炉体说明书的编制

任务1高炉炉型的设计

任务2高炉炉体说明书的编制

1.能够准确选择炉型设计参数，并进行炉型设计计算；

2.能够对高炉本体的耐火材料、冷却设备、支撑结构等做出的合理的解释说明。

4高炉炼铁计算

任务1高炉配料计算

任务2高炉物料平衡计算

任务3热平衡计算

任务4.现场简易计算

1.能正确进行高炉铁矿石用量、石灰石用量计算。

2.会进行炉渣产生量与炉渣成分的计算，并能够正确校核生铁成分

4.会进行现场负荷调节等计算

5高炉值班报表的分析

任务1高炉炼铁值班报表的分析

任务2高炉生产主要技术经济指标的计算

1.会分析高炉值班报表的内容；

2.能正确进行高炉生产主要技术经济指标的计算。

6高炉装料操作

任务1装料参数的输入操作

任务2槽下筛分、称量、运输操作

任务3炉顶布料操作

正确进行装料参数的输入操作；

熟练进行高炉槽下操作与炉顶布料操作

7热风炉操作

任务1热风炉的烧炉操作

任务2热风炉的换炉操作

任务3热风炉的休风操作

熟练进行热风炉的烧炉、换炉与休风操作

8高炉炉况的判断与分析

任务1.高炉煤气流分布的判断

任务2.炉温趋势的判断

任务3.炉料运动情况的判断

能够判断高炉炉顶煤气流分布是否合理、高炉炉温变化趋势、高炉炉况是否顺行，如果失常属于哪种类型，并推出正确调节与处理失常炉况的方案

9高炉喷煤操作

任务1烟气炉的烧炉操作

任务2煤粉的制备操作

任务3煤粉的喷吹操作

1.能够按照要求进行合理的燃烧炉送干燥气操作；

2.能够熟练进行煤粉的制备操作与煤粉喷吹操作

10高炉炉前操作

任务1高炉炉前操作

能够掌握出铁操作的要点，熟练进行炉前操作

11高炉休风与复风操作

任务1高炉短期休风操作

任务2高炉复风操作

1.掌握高炉短期休风与复风的操作程序；

2.熟练进行短期休风与复风操作

（四）实践领域实施建议

1、实训指导书的编写

依据本实践大纲编写实习指导书，充分体现项目引领、任务驱动实践领域设计思想。

实习指导书内容要体现先进性、通用性、实用性以及体现地区产业特点，还要反映新技术、新工艺。

编写推荐体例如下：

（1）实习目标

（2）实习项目与实习任务

（3）实践操作

（4）问题探究

（5）拓展

2、教学建议

（1）教学条件

1）学生应具有的专业基础

◇进行过“高炉冶炼操作与控制”课程的学习以及识岗实训；

◇具有一定的计算机应用能力；

◇具备一定的资料查询、学习、归纳、总结能力。

2）教师应具有的专业能力

◇具备丰富的高炉炼铁生产操作经验、设备维护知识及相关的理论知识；

◇具备一定的教学设计、教学实施、教学组织、教学评价能力；

◇具备一定的计算机应用能力。

3）教学设施条件

◇高炉炼铁仿真软件及仿真实训室；

◇拥有高炉炼铁的生产实训基地。

（2）教学组织

不同阶段采用不同的组织形式。

现场生产实习阶段主要采用观察法、自学法、讨论法等进行；

仿真训练阶段主要采用仿真操作训练法、小组讨论法、联合练习法进行；

教学中以学生为主体，以能力培养为目标，采用“教、学、做、考、赛”五位一体的教学模式。

（3）教学方法

分组讨论法、独立学习法、仿真实训法、角色扮演法、问题探究法、演讲阐述法、技能竞赛法、现场教学法、案例分析法等。

（4）教学手段

现场录像、精品课程网站资源和图片、任务单、高炉炼铁仿真实训室实训软件、钢铁大学仿真模拟软件。

3、教学评价

建立体现工学结合的评价机制，实践多种评价方法，技能评价及对知识的理解能力、运用能力的考核，充分发挥评价的导向功能和激励功能，促进学生专业能力和创新意识的提高。

（1）考试内容包括现场实习考核和仿真实训考核两部分，分别占总成绩的50%，实践技能部分考核不及格定为考试不通过；

（2）现场实习考核主要考核学生主要考核学生在校外实习基地的出勤情况、安全意识、现场的表现、认识实习报告的质量；仿真考核主要考核学生在仿真训练过程中的思考能力、团队合作能力、语言表达能力以及仿真实训的质量；

（3）考核方式发生变化须经学院教务处和学院教学指导委员会认可。

4、学习资源的开发与利用

充分利用钢铁生产实习基地以及高炉炼铁仿真实训室、仿真软件、现场录像等学习资源,以及相关的教辅材料、精品课程、电子书籍、电子期刊、数字图书馆、钢铁大学网站等网络资源，方便学生自主学习，使同学们在操作过程中训练能力，掌握新知识，使教学内容从单一化向多元化转变，使学生知识和能力的拓展成为可能。

并及时调整教学内容，使之与行业、企业和学生职业能力发展的要求相适应。

（五）职业资格证书

高炉炼铁工中级或高级工证书

（六）实习地点与实习教师安排

1、实习地点

太原钢铁集团公司、中阳钢铁集团、邯郸钢铁集团、安泰钢铁集团、侯马建邦钢铁集团等实习基地。

2、实习教师

每班由三名老师带队，其中2名为学院在职教师、1名为现场聘请的兼职教师。

在职教师主要负责组织管理、理论资讯、安全动员、实际操作讲解以及考勤，兼职教师主要负责现场安全动员、现场实习指导等。

（七）对学生的实习要求

◇下厂前应认真学习大纲要求的内容，借阅必要的参考资料，安排自己的实训计划；

◇进入实习岗位后劳保用品必须穿戴齐备，否则不准进厂；

◇严格遵守工厂的安全操作规程和有关规章制度，听从带队老师和现场工作人员指挥，杜绝任何事故的发生；

◇严格考勤和请假制度，实习期间原则上不允许请假，如遇特殊情况必须请假者，需按学校规定手续审批；

◇在实习过程中应记好实习笔记，并定期整理和交流，实习结束时应写出认识实习报告；

◇严格作息制度，按时上，下班，不迟到早退，不私自离开岗位，一经发现违纪者，视情节作严肃处理。

（八）说明

1.本实践大纲主要适用于三年制高职冶金技术专业；

2.实践项目与工作任务的设计，应根据钢铁行业发展、区域钢铁生产特点和教学需要定期修订；

3.实习实训时数可根据需要进行调整。