煉鐵設計基礎課程教學改革與實踐

閆永旺 羅果萍 范秀風 王藝慈

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.161

摘 要：為提高冶金卓越工程師煉鐵畢業設計教學的質量，培養學生工程型、創新型等工程能力。該文以現代鋼鐵制造流程動態精準設計方法為指導，改革煉鐵設計基礎課程教學方法和內容，該方法的實施取得了良好的教學效果，顯著提高了該校冶金卓越工程師煉鐵畢業設計教學的質量。

關鍵詞：冶金專業 煉鐵設計 改革 實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（c）-0161-02

煉鐵設計基礎是內蒙古科技大學冶金工程專業在進入煉鐵畢業設計之前的一門必修課程，教學目標是使學生了解并掌握高爐本體及其五大附屬系統的設計方法，根據高爐煉鐵的實際生產技術指標，正確選擇和計算高爐本體及原料供應系統、煤粉噴吹系統、送風系統、渣鐵處理系統、煤氣凈化系統設計的工藝參數；掌握高爐本體及其五大附屬系統的設計方法和步驟，并掌握物料平衡計算和熱平衡計算及高爐有效容積、有效高度選擇計算、高爐車間平面布置方式等方面的知識；提高冶金卓越工程師的工程能力，為其在第八學期完成煉鐵畢業設計奠定基礎。

針對該校煉鐵設計基礎課程的應用性較強的特點，改革該課程教學手段和方法及教學內容。

1 教學手段和方法改革

該課程過去采用的教學方法是“灌輸式”的和以講授為主的，冶金卓越工程師班的學生聽課效果較差，教學手段和方法改革迫在眉睫。由于煉鐵設計基礎課程與高爐煉鐵生產緊密聯系，在教學方法上需要采用理論和工程實踐相結合的授課方式，理論教學的同時進行仿真模擬煉鐵生產工藝。教學中積極采用問題式教學、實例教學（由任課老師或設計院工程師設計的成果舉例）等教學方法，實現了煉鐵設計基礎該門課程工程能力培養的目標，充分調動了冶金卓越工程師班學生學習的積極性和主動性[1]。

為使卓越工程師班學生活學活用，在理論教學時聯系實際生產情況，充分調動學生學習該門課程的積極性、主動性和創造性。授課教師在了解該門課程目前最前沿技術、設備的基礎上，依據高爐本體及其五大附屬系統的重點和難點，按照由表及里、由淺入深、理論聯系實際等原則引導學生，尤其是對高爐煉鐵工藝設計所需的各項工藝參數進行正確的選擇和確定。采用“提問”和“釋疑”的“問題式教學”方法，充分調動卓越工程師班學生學習的積極性、主動性和創造性，提高該校卓越工程師的工程能力。

煉鐵設計基礎適合多媒體教學，多媒體教學能直觀地將該課程圖片、設備、三維動態模型、模擬結果、工藝流程、各大鋼廠設計的實際案例清楚顯示出來，在教學學時有限的時間內能夠使學生接受更多、高效的實用信息，從而較快掌握煉鐵設計基礎教學內容，了解和掌握煉鐵設計先進技術。

2 改革煉鐵設計教學內容，增強實用性

我國鋼鐵廠設計長期以來基本沿用建國初期引入的蘇聯設計方法。盡管隨著寶鋼等工程的建設又相繼引入了日本和歐洲的設計方法，但仍屬傳統的半經驗、半理論設計[2]。近年來，以我國首鋼京唐為代表的鋼鐵公司的設計達到了世界鋼鐵公司設計的領先水平，因為首鋼京唐的設計思想不再是靜態、堆砌設計而是動態—精準設計。因此，煉鐵設計基礎課程需要由過去的靜態設計思想向動態運行設計思想轉變，培養冶金卓越工程師不僅能夠進行物料平衡計算和熱平衡計算、先進設備參數的選擇和計算、高爐爐容計算，而且能夠熟練應用動態—有序、連續—緊湊的設計理論、方法和先進設計手段，采用三維動態、模擬、仿真技術和有限元等分析軟件等現代設計方法見圖1～圖3，提高高爐及其五大附屬系統設計動態—精準設計程度。達到培養冶金卓越工程師工程能力和創新能力的目標。

3 結語

針對該校冶金卓越工程師在煉鐵設計基礎課程教學過程中存在的問題如：（1）鋼廠的生產流程，以靜態的機械存在形式進行設計，缺乏現代鋼鐵制造流程動態精準設計方法的指導思想；（2）缺乏訓練學生使用現代鋼鐵制造流程動態精準設計分析軟件，如：三維動態、模擬、仿真技術和有限元等；因此，改革煉鐵設計基礎課程教學勢在必行。

目前，該校積極探索煉鐵設計課程教學改革，同時取得了良好的教學效果，顯著提高了該校冶金卓越工程師畢業設計教學的質量。

參考文獻

[1] 錢功明.燒結球團廠設計課程教學的改革實踐[J].中國冶金教育，2011（2）：36-37.

[2] 刁江，謝兵.冶金流程工程學課程教學探討[J].中國冶金教育，2016（1）：7-9.