冶金工程专业实验简介
冶金工程专业本科生教学实验包括《冶金工程实验技术》和《冶金工程虚拟仿真实验》2门独立设课的实验课。前者为实体实验,后者为虚拟实验,本着能实不虚的原则,将高危险、高污染、高成本、占地大、耗时长等无法开成实体实验的开展虚拟实验,做到以虚补实、以虚助实、虚拟结合。
一、实验时间
《冶金工程虚拟仿真实验》安排在第六学期,《冶金工程实验技术》安排在第七学期的第1周-第16周。
二、实验内容
表1 《冶金工程实验技术》实验项目
序 号 |
实验项目 |
实 验 内 容 |
学时 |
负责人 |
地点 |
1. |
高温综合实验 |
高温炉结构、温度场测量、感应炉加热和高温测量、碳素高温反应性、定氧探头及热电偶制作 |
4 |
何涛 |
D103 |
2. |
炼钢工艺实验 |
采用感应炉完成炼钢过程并分析不同因素的影响 |
4 |
何涛 |
冶金车间 |
3. |
铁矿石性能综合实验 |
铁矿石还原,低温还原粉化,还原膨胀等 |
4 |
冯根生 |
108 |
4. |
粉体综合性能实验 |
煤的爆炸性、着火点、粒度分析,增加粉末样品扫描电镜的形貌观察 |
4 |
于春梅 |
108 |
5. |
熔体物性综合测定 |
熔滴产生过程、炉渣熔点测定、粘度测定,并分析冶金性能 |
4 |
祁成林 |
D108 |
6. |
物相综合研究 |
渣样或矿样和钢样制备(磨样抛光),用显微镜及阴极发光仪进行照相分析钢中夹杂物和岩矿相观察分析 |
4 |
赵婧鑫 |
105-1 |
7. |
扫描电镜物相分析 |
通过扫描电镜分析钢中夹杂物类型和形貌观察 |
4 |
程锦 |
109-东 |
8. |
X射线物相与成分分析 |
通过X射线衍射分析,进行物质鉴定;通过X荧光分析进行成分分析 |
4 |
张颖 |
104 |
9. |
光电子能谱表面分析 |
研究材料表面及深度元素分布信息(价态、半定量)、钢铁表面腐蚀产物成分分析 |
4 |
冯婷 |
109-西 |
10. |
热分析设计试验 |
用热重-差热法测量含水草酸钙加热过程中的质量变化及热分解温度;计算反应的失重量和起始反应温度;根据数据处理计算结果,判断气体产物,写出化学反应方程式。 |
4 |
张梅 |
103 |
11. |
冶金过程水模拟 |
钢包、中间包、结晶器水模型 |
4 |
韩丽辉 |
D107 |
12. |
冶金过程数值模拟 |
建立中间包模型、划分网格,数值计算中间包流场和温度场 |
4 |
高原 |
316-2 |
13. |
高炉煤气流电模拟 |
采用电模拟的方法,分析高炉冶炼不同条件的气流分布和影响规律。 |
4 |
祁成林 |
D108 |
14. |
ICP分析 |
采用ICP-OES测量钢样中微量元素含量,采用ICP-MS测量水样中痕量元素含量 |
4 |
王丽华, 何涛 |
106 |
15. |
电化学综合实验 |
交流阻抗与极化曲线的测量,铁-水系电位-PH实验 |
4 |
冯婷 |
107 |
表2 《冶金工程虚拟仿真实验》
序 号 |
实验项目 |
实 验 内 容 |
学时 |
负责人 |
地点 |
1 |
3D漫游冶金过程 |
烧结模拟厂区、炼铁模拟厂区、炼钢模拟厂区、热连轧模拟厂区、炼铜模拟厂区的参观,烧结、炼铁、炼钢、热连轧、炼铜过程的学习 |
4 |
何涛 |
815或线上 |
2 |
冶金工程虚拟实验 |
学习冶金工程虚拟实验的每个过程和原理:实验项目如下: ① 铁矿石还原性能实验 ② 铁矿石荷重还原软化温度测定 ③ 铁矿石低温还原粉化性能RDI检测 ④ 钢中非金属夹杂物的金相鉴定 ⑤ 铁矿粉烧结实验 ⑥ 球团矿的制备 ⑦ 凝固过程模拟实验 ⑧ 铝高温电解工艺实验及分析 ⑨ 高温综合实验 ⑩ 感应炉炼钢热模拟实验 |
8 |
高原 |
302或线上 |
3 |
仿真操作实验 |
进行高炉炉温控制、转炉炼钢、热连轧生产模拟仿真实践演练,利用全流程平台软件生产全流程工序操作模拟 |
4 |
刘威 |
高工学院 |
三、实验指导书
实验指导书每年会根据实验内容或实验设备的变更而更新,请注意下载最新版《冶金工程专业实验技术指导书》。
四、实验课负责人
程锦 老师,办公室:冶金楼317,联系方式:62333014 chengjin@ustb.edu.cn