西安建筑科技大学教案 2011~2012学年第1学期 院(系) 冶金工程学院 教研室(研究所)冶金工程 课程名称 特种冶炼 授课专业班级 2008级冶金工程专业 主讲教师 朝晖李小明 职称职务 副教授 使用教材 特种熔炼与金属功能材料 西安建筑科技大学教务处制 二O—年十月 英文名称: Special Metallurgy 课程类型:选修课程 课程编号:108085 总学时:32学时学分:2学分 开课教研室:冶金工程教研室 适用对象:冶金工程专业 先修课程:治金物理化学、冶金原理 建议教材及参考书:
西安建筑科技大学教案 2011 ～ 2012 学年第 1 学期 院 ( 系 ) 冶金工程学院 教研室 ( 研究所 ) 冶金工程 课 程 名 称 特种冶炼 授课专业班级 2008 级冶金工程专业 主 讲 教 师 崔雅茹 张朝晖 李小明 职 称 职 务 副教授 使 用 教 材 特种熔炼与金属功能材料 西安建筑科技大学教务处制 二〇一一年十月 英文名称： Special Metallurgy 课程类型： 选修课程 课程编号： 108085 总 学 时： 32 学时 学 分： 2 学分 开课教研室： 冶金工程教研室 适用对象： 冶金工程专业 先修课程： 冶金物理化学、冶金原理 建议教材及参考书：
《特种熔炼与金属功能材料》崔雅茹王超编 治金工业出版社2010 《特种熔炼》 丁永昌徐曾启编 台金工业出版社1996 《感应炉冶炼》 王振东等编 冶金工业出版社1986 《金属材料学》 吴承建编 冶金工业出版社2000 《精密合金材料学》 何开元编 台金工业出版社1991 课程的性质、目的和任务 1.课程性质 本课程主要以感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔等特种冶金工艺过程为教学重点,简要介绍了特种冶金的 发屐历史以及未来的发展趋势,着重介绍了感应炉冶炼、真空感应炉治炼、电渣重熔、真空电弧重熔、等离子熔炼以及 电子束重熔的基本原理及冶炼工艺过程。它具有综合性强、涉及面广和实践性强的特点。是冶金工程专业的一门主要专 业选修课。是培养合格的、全面发展的现代冶金专业技术人员知识结构和能力的重要组成部分。 2.课程的目的和任务 通过对以感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔等特种冶金工艺过程为主的本课程的学习,要求学生掌握特种 冶金的主要冶炼方法的基本原理和工艺过程,为以后的工作打下良好的基础
《 特种熔炼与金属功能材料 》 崔雅茹 王超编 冶金工业出版社 2010 《 特种熔炼 》 丁永昌 徐曾启编 冶金工业出版社 1996 《 感应炉冶炼 》 王振东等编 冶金工业出版社 1986 《 金属材料学 》 吴承建编 冶金工业出版社 2000 《 精密合金材料学 》 何开元编 冶金工业出版社 1991 课程的性质、目的和任务 1. 课程性质 本课程主要以感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔等特种冶金工艺过程为教学重点，简要介绍了特种冶金的 发展历史以及未来的发展趋势，着重介绍了感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔、真空电弧重熔、等离子熔炼以及 电子束重熔的基本原理及冶炼工艺过程。它具有综合性强、涉及面广和实践性强的特点。是冶金工程专业的一门主要专 业选修课。 是培养合格的、全面发展的现代冶金专业技术人员知识结构和能力的重要组成部分。 2. 课程的目的和任务 通过对以感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔等特种冶金工艺过程为主的本课程的学习，要求学生掌握特种 冶金的主要冶炼方法的基本原理和工艺过程，为以后的工作打下良好的基础
第1次课的教学整体安排 授课时间 第9周周一第5~6节 课时安排 授课题目(教学章、节或主题) 1.绪论 11特种冶金的发展12特种冶金熔炼的主要品种13合金钢及合金质量评价指标 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次) 绪论中要求同学了解特种冶金主要熔炼技术的发展历史,认识和掌握特种冶金熔炼的主要品种以及冶炼质量 的评价指标 教学内容(包括基本内容、重点、难点) 基本内容 感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔、真空电弧重熔、等窝子熔炼以及电子束重熔的发展历史与未来的发 展前景。特种冶金熔炼的主要品种,包括特殊钢、高合金钢、精密合金以及高温合金。使同学们对特种冾金熔炼的 主要品种有一个总体的认识和掌握。合金钢及合金质量评价指标:成分控制、纯洁度以及铸态组织的评价指标。 重点 认识和掌握特种冶金熔炼的主要品种:特殊钢、髙合金钢、精密合金以及高温合金,掌握治炼质量的评价指 标 讨论、思考题、作业
第 1 次课的教学整体安排 授课时间 第 9 周 周 一 第 5 ～ 6 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 1. 绪 论 1.1 特种冶金的发展 1.2 特种冶金熔炼的主要品种 1.3 合金钢及合金质量评价指标 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 绪论中要求同学了解 特种冶金主要熔炼技术的发展历史， 认识和 掌握特种冶金熔炼的主要品种以及冶炼质量 的评价指标 。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 基本内容： 感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔、真空电弧重熔、等离子熔炼以及电子束重熔的发展历史与未来的发 展前景。特种冶金熔炼的主要品种，包括特殊钢、高合金钢、精密合金以及高温合金。使同学们对特种冶金熔炼的 主要品种有一个总体的认识和掌握。合金钢及合金质量评价指标：成分控制、纯洁度以及铸态组织的评价指标。 重点： 认识和掌握特种冶金熔炼的主要品种：特殊钢、高合金钢、精密合金以及高温合金，掌握冶炼质量的评价指 标。 讨论、思考题、作业：
1.简述钢和合金的冶炼质量评价指标。 2.冶炼工艺对钢和合金的组织性能有何影响? 参考资料(含参考书、文献等) [1]何开元编.功能材料导论.冶金工业出版社2000 [2]吴承建等编.金属材料学.冶金工业出版社,2000 [3]崔雅茹编·特种熔炼与金属功能林料.冶金工业出版社,2010 教学过程设计:复习/分钟,授新课95分钟,安排讨论3分钟,布置作业2分钟 授课类型(请打√):理论课口讨论课口实验课口练习课口其他口 教学方式(请打√):讲授口讨论口指导口其他口 教学资源(请打√):多媒体口模型口实物口挂图口音像口其他口 填表说明:1.每项页面大小可自行添减; 2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一
1. 简述钢和合金的冶炼质量评价指标。 2. 冶炼工艺对钢和合金的组织性能有何影响 ? 参考资料（含参考书、文献等）： [1] 何开元编 . 功能材料导论 . 冶金工业出版社 ,2000. [2] 吴承建等编 . 金属材料学 . 冶金工业出版社 , 2000. [3] 崔雅茹编 . 特种熔炼与金属功能材料 . 冶金工业出版社 , 2010 教学过程设计：复习 _/ 分钟，授新课 95 分钟， 安排讨论 3 分钟， 布置作业 2 分钟 授课类型（请打 √ ）：理论课 □ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□ 教学方式（请打 √ ）：讲授 □ 讨论□ 指导□ 其他□ 教学资源（请打 √ ）：多媒体 □ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□ 填表说明： 1. 每项页面大小可自行添减； 2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一
第2次课的教学整体安排 授课时间 第9周周三第3~4节 课时安排 授课题目(教学章、节或主题) 2.1感应炉工作原理及设备2.2感应炉熔炼的特点 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次) 要求同学掌握感应炉工作的基本电路以及工作的基本原理,理解感应炉熔炼的特点;了解感应炉熔炼设备的 主要类型,重点了解和理解中频感应炉的成套设备。 教学内容(包括基本内容、重点、难点) 基本内容 感应炉的基本电路以及工作的基本原理:法拉第电磁感应原理、电流热效应原理以及电磁搅拌力的作用。感应 炉熔炼设备主要类型,中频感应炉配套设备;感应炉熔炼的特点 重点 掌握感应炉工作的基本原理:法拉第电磁感应原理及电流热效应原理。掌握电磁力对钢液的作用;中频感应 炉的成套设备;在冶炼工艺方面,感应炉熔炼与电孤炉相比,具有的一系列特点和优点。 难点:感应炉工作的基本原理;电磁力对钢液的作用; 讨论、思考题、作业
第 2 次课的教学整体安排 授课时间 第 9 周 周三第 3 ～ 4 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 2. 感应炉 2.1 感应炉工作原理及设备 2.2 感应炉熔炼的特点 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 要求同学 掌握感应炉工作的基本电路以及工作的基本原理， 理解 感应炉熔炼的特点；了解感应炉熔炼设备的 主要类型，重点了解和理解中频感应炉的成套设备。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 基本内容： 感应炉的基本电路以及工作的基本原理：法拉第电磁感应原理、电流热效应原理以及电磁搅拌力的作用。感应 炉熔炼设备主要类型，中频感应炉配套设备；感应炉熔炼的特点； 重点 ： 掌握 感应炉工作的基本原理：法拉第电磁感应原理及电流热效应原理 。掌握 电磁力对钢液的作用；中频感应 炉的成套设备；在冶炼工艺方面，感应炉熔炼与电孤炉相比，具有的一系列特点和优点。 难点： 感应炉工作的基本原理；电磁力对钢液的作用； 讨论、思考题、作业：
1.感应炉工作的基本原理是什么? 2.与电孤炉相比,感应炉熔炼具有哪些特点? 3.电磁搅拌对钢液有何影响? 参考资料(含参考书、文献等): [1]崔雅茹编.特种冶炼.西安建筑科技大学內部教材,2008. [2]丁永昌,徐曾启编.特种冶炼.冶金工业出版社,1996. [3]王振东等编.感应炉冶炼.化学工业出版社,2000 [4]唱鹤鸣编.感应炉熔炼与特种铸造技术.冶金工业岀版社,2002 教学过程设计:复习3分钟,授新课92分钟,安排讨论3分钟,布置作业2分钟 授课类型(请打√):理论课口讨论课口实验课口练习课口其他口 教学方式(请打√):讲授口讨论口指导口其他口 教学资源(请打√):多媒体口模型口实物口挂图口音像口其他口 填表说明:1.每项页面大小可自行添减; 2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一
1. 感应炉工作的基本原理是什么？ 2. 与电孤炉相比，感应炉熔炼具有哪些特点 ? 3. 电磁搅拌对钢液有何影响？ 参考资料（含参考书、文献等）： [1] 崔雅茹编 . 特种冶炼 . 西安建筑科技大学内部教材 ， 2008. [2] 丁永昌，徐曾启编 . 特种冶炼 . 冶金工业出版社， 1996 . [3] 王振东等编 . 感应炉冶炼 . 化学工业出版社， 2000 . [4] 唱鹤鸣编 . 感应炉熔炼与特种铸造技术 . 冶金工业出版社， 2002. 教学过程设计：复习 3 分钟，授新课 92 分钟， 安排讨论 3 分钟， 布置作业 2 分钟 授课类型（请打 √ ）：理论课 □ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□ 教学方式（请打 √ ）：讲授 □ 讨论□ 指导□ 其他□ 教学资源（请打 √ ）：多媒体 □ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□ 填表说明： 1. 每项页面大小可自行添减； 2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一
第3次课的教学整体安排 授课时间 第10周周一第5~6节 课时安排 授课题目(教学章、节或主题) 2.3感应炉熔炼原理24感应炉冶炼用原材料 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次) 要求同学掌握感应炉熔炼过程中与元素的氧化、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程有关的物理化学基本原理。理解 和掌握感应炉熔炼中常用的扩散脱氧、沉淀脱氧以及综合脱氧方式,脱氧剂的选择原则以及常用的脱氧剂。理解感 应炉熔炼中常用的脱硫方式。理解非金属夹杂物的类型、钢中存在的形式以及去除的基本方法。掌握感应炉冶炼用 主要原材料。 教学内容(包括基本内容、重点、难点) 基本内容 感应炉熔炼原理包括与元素的氧化与脱氧、脱氧方式及脱氧剂的选择、合金的脱硫、非金属夹杂物的去除有 关的物理化学基本原理与过程。感应炉冶炼用原材料,包括钢铁料、纯金属料、合金料、氧化剂、脱氧剂、增碳 剂、增硫剂的性质及使用方法,感应炉冶炼的造渣材料、发热剂等 重点和难点 掌握感应炉熔炼原理,掌握感应炉熔炼中常用的扩散脱氧、沉淀脱氧以及综合脱氧方式。掌握感应炉冶炼用主 要原材料。 讨论、思考题、作业
第 3 次课的教学整体安排 授课时间 第 10 周 周 一 第 5 ～ 6 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 2.3 感应炉熔炼原理 2.4 感应炉冶炼用原材料 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 要求同学 掌握感应炉熔炼过程中与元素的氧化、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程有关的物理化学基本原理。理解 和掌握感应炉熔炼中常用的扩散脱氧、沉淀脱氧以及综合脱氧方式，脱氧剂的选择原则以及常用的脱氧剂。理解感 应炉熔炼中常用的脱硫方式。理解非金属夹杂物的类型、钢中存在的形式以及去除的基本方法。掌握感应炉冶炼用 主要原材料。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 基本内容 ： 感应炉熔炼原理 包括与 元素的氧化与脱氧、脱氧方式及脱氧剂的选择、合金的脱硫、非金属夹杂物的去除有 关的物理化学基本原理与过程。感应炉冶炼用原材料，包括钢铁料、纯金属料、合金料、氧化剂、脱氧剂、增碳 剂、增硫剂的性质及使用方法，感应炉冶炼的造渣材料、发热剂等。 重点和难点： 掌握感应炉熔炼原理，掌握感应炉熔炼中常用的扩散脱氧、沉淀脱氧以及综合脱氧方式。掌握感应炉冶炼用主 要原材料。 讨论、思考题、作业：
1.感应炉熔炼的基本原理有哪些? 2.感应炉熔炼中使用的原材料主要有哪些? 3.感应炉熔炼中常用的脱氧方式有哪些,如何实现? 参考资料(含参考书、文献等): [1]崔雅茹编.特种冶炼.西安建筑科技大学內部教材,2008. [2]丁永昌,徐曾启编.特种冶炼.冶金工业出版社,1996. [3]王振东等编.感应炉治炼.化学工业出版社,2000 [4]唱鹤鸣编.感应炉熔炼与特种铸造技术.冶金工业岀版社,2002 教学过程设计:复习5分钟,授新课90分钟,安排讨论3分钟,布置作业2分钟 授课类型(请打√):理论课口讨论课口实验课口练习课口其他口 教学方式(请打√):讲授口讨论口指导口其他口 教学资源(请打√):多媒体口模型口实物口挂图口音像口其他口 填表说明:1.每项页面大小可自行添减;2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一
1. 感应炉熔炼的基本原理有哪些？ 2. 感应炉熔炼中使用的原材料主要有哪些 ? 3. 感应炉熔炼中常用的脱氧方式有哪些，如何实现？ 参考资料（含参考书、文献等）： [1] 崔雅茹编 . 特种冶炼 . 西安建筑科技大学内部教材 ， 2008. [2] 丁永昌，徐曾启编 . 特种冶炼 . 冶金工业出版社， 1996 . [3] 王振东等编 . 感应炉冶炼 . 化学工业出版社， 2000 . [4] 唱鹤鸣编 . 感应炉熔炼与特种铸造技术 . 冶金工业出版社， 2002. 教学过程设计：复习 5 分钟，授新课 90 分钟， 安排讨论 3 分钟， 布置作业 2 分钟 授课类型（请打 √ ）：理论课 □ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□ 教学方式（请打 √ ）：讲授 □ 讨论□ 指导□ 其他□ 教学资源（请打 √ ）：多媒体 □ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□ 填表说明： 1. 每项页面大小可自行添减； 2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一
第4次课的教学整体安排 授课时间 第10周周三第3~4节 课时安排 授课题目(教学章、节或主题) 25感应炉冶炼用坩埚26中频感应炉熔炼工艺 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次) 要求同学掌握坩埚的种类、成型方法以及烧结方法。掌握感应炉冶炼的工艺过程,重点掌握配料计算方 法、裝料原则、熔化期、精炼期主要化学反应及工艺要点以及合金化、浇注等工艺过程。 教学内容(包括、重点、难点) 基本内容: 感应炉冶炼用坩埚的种类、坩埚的质量要求、粒度的配比、坩埚的成型以及烧结方法。中频感应炉熔炼工艺, 包括配料计算、装料、熔化精炼以及合金化浇注等工艺过程,钢液的精炼和浇注温度控制方法,主要的发热剂 与保温剂以及钢锭的脱模与冷却方法 重点 理解和掌握碱性坩埚砂料的配比、打结方法以及烧结方法;掌握配料计算方法、熔化期、精炼期的主要化学 反应及工艺要点;理解和掌握钢液的精炼和浇注温度控制方法。 难点:配料计算方法;感应炉冶炼的工艺要点; 讨论、思考题、作业
第 4 次课的教学整体安排 授课时间 第 10 周 周 三 第 3 ～ 4 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 2.5 感应炉冶炼用坩埚 2.6 中频感应炉熔炼工艺 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 要求同学 掌握坩埚的种类、成型方法以及烧结方法。 掌握感应炉冶炼的工艺过程，重点掌握配料计算 方 法 、装料原则、熔化期、精炼期主要化学反应及工艺要点以及合金化、浇注等工艺过程。 教学内容（包括、重点、难点）： 基本内容： 感应炉冶炼用坩埚的种类、坩埚的质量要求、粒度的配比、坩埚的成型以及烧结方法。中频感应炉熔炼工艺， 包括 配料计算、装料、熔化、精炼以及合金化、浇注等工艺过程。钢液的精炼和浇注温度控制方法，主要的发热剂 与保温剂以及钢锭的脱模与冷却方法。 重点： 理解和掌握碱性坩埚砂料的配比、打结方法以及烧结方法； 掌握配料计算 方法、 熔化期、精炼期的主要化学 反应及工艺要点；理解和掌握钢液的精炼和浇注温度控制方法。 难点： 配料计算 方法；感应炉冶炼的工艺要点； 讨论、思考题、作业：
1.感应炉冶炼用坩埚的成型方法有哪些,各使用什么型芯 2.如何进行全新料的配料计算?如果带返回料该如何计算? 3.坩埚的质量要求有哪些? 参考资料(含参考书、文献等): [1]崔雅茹编.特种冶炼.西安建筑科技大学內部教材,2008. [2]丁永昌,徐曾启编.特种冶炼.冶金工业出版社,1996. [3]王振东等编.感应炉冶炼.化学工业出版社,2000 教学过程设计:复习5分钟,授新课90分钟,安排讨论3分钟,布置作业2分钟 授课类型(请打√):理论课口讨论课口实验课口练习课口其他口 教学方式(请打√):讲授口讨论口指导口其他口 教学资源(请打√):多媒体口模型口实物口挂图口音像口其他口 填表说明:1.每项页面大小可自行添减;2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为
1. 感应炉冶炼用坩埚的成型方法有哪些，各使用什么型芯？ 2. 如何进行全新料的配料计算 ? 如果带返回料该如何计算？ 3. 坩埚的质量要求有哪些？ 参考资料（含参考书、文献等）： [1] 崔雅茹编 . 特种冶炼 . 西安建筑科技大学内部教材 ， 2008. [2] 丁永昌，徐曾启编 . 特种冶炼 . 冶金工业出版社， 1996 . [3] 王振东等编 . 感应炉冶炼 . 化学工业出版社， 2000 . 教学过程设计：复习 5 分钟，授新课 90 分钟， 安排讨论 3 分钟， 布置作业 2 分钟 授课类型（请打 √ ）：理论课 □ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□ 教学方式（请打 √ ）：讲授 □ 讨论□ 指导□ 其他□ 教学资源（请打 √ ）：多媒体 □ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□ 填表说明： 1. 每项页面大小可自行添减； 2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一