炼铁设计基础课程教学改革与实践

闫永旺 罗果萍 范秀风 王艺慈

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

摘 要：为提高冶金卓越工程师炼铁毕业设计教学的质量，培养学生工程型、创新型等工程能力。该文以现代钢铁制造流程动态精准设计方法为指导，改革炼铁设计基础课程教学方法和内容，该方法的实施取得了良好的教学效果，显著提高了该校冶金卓越工程师炼铁毕业设计教学的质量。

关键词：冶金专业 炼铁设计 改革 实践

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（c）-0161-02

炼铁设计基础是内蒙古科技大学冶金工程专业在进入炼铁毕业设计之前的一门必修课程，教学目标是使学生了解并掌握高炉本体及其五大附属系统的设计方法，根据高炉炼铁的实际生产技术指标，正确选择和计算高炉本体及原料供应系统、煤粉喷吹系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气净化系统设计的工艺参数；掌握高炉本体及其五大附属系统的设计方法和步骤，并掌握物料平衡计算和热平衡计算及高炉有效容积、有效高度选择计算、高炉车间平面布置方式等方面的知识；提高冶金卓越工程师的工程能力，为其在第八学期完成炼铁毕业设计奠定基础。

针对该校炼铁设计基础课程的应用性较强的特点，改革该课程教学手段和方法及教学内容。

1 教学手段和方法改革

该课程过去采用的教学方法是“灌输式”的和以讲授为主的，冶金卓越工程师班的学生听课效果较差，教学手段和方法改革迫在眉睫。由于炼铁设计基础课程与高炉炼铁生产紧密联系，在教学方法上需要采用理论和工程实践相结合的授课方式，理论教学的同时进行仿真模拟炼铁生产工艺。教学中积极采用问题式教学、实例教学（由任课老师或设计院工程师设计的成果举例）等教学方法，实现了炼铁设计基础该门课程工程能力培养的目标，充分调动了冶金卓越工程师班学生学习的积极性和主动性[1]。

为使卓越工程师班学生活学活用，在理论教学时联系实际生产情况，充分调动学生学习该门课程的积极性、主动性和创造性。授课教师在了解该门课程目前最前沿技术、设备的基础上，依据高炉本体及其五大附属系统的重点和难点，按照由表及里、由浅入深、理论联系实际等原则引导学生，尤其是对高炉炼铁工艺设计所需的各项工艺参数进行正确的选择和确定。采用“提问”和“释疑”的“问题式教学”方法，充分调动卓越工程师班学生学习的积极性、主动性和创造性，提高该校卓越工程师的工程能力。

炼铁设计基础适合多媒体教学，多媒体教学能直观地将该课程图片、设备、三维动态模型、模拟结果、工艺流程、各大钢厂设计的实际案例清楚显示出来，在教学学时有限的时间内能够使学生接受更多、高效的实用信息，从而较快掌握炼铁设计基础教学内容，了解和掌握炼铁设计先进技术。

2 改革炼铁设计教学内容，增强实用性

我国钢铁厂设计长期以来基本沿用建国初期引入的苏联设计方法。尽管随着宝钢等工程的建设又相继引入了日本和欧洲的设计方法，但仍属传统的半经验、半理论设计[2]。近年来，以我国首钢京唐为代表的钢铁公司的设计达到了世界钢铁公司设计的领先水平，因为首钢京唐的设计思想不再是静态、堆砌设计而是动态—精准设计。因此，炼铁设计基础课程需要由过去的静态设计思想向动态运行设计思想转变，培养冶金卓越工程师不仅能够进行物料平衡计算和热平衡计算、先进设备参数的选择和计算、高炉炉容计算，而且能够熟练应用动态—有序、连续—紧凑的设计理论、方法和先进设计手段，采用三维动态、模拟、仿真技术和有限元等分析软件等现代设计方法见图1～图3，提高高炉及其五大附属系统设计动态—精准设计程度。达到培养冶金卓越工程师工程能力和创新能力的目标。

3 结语

针对该校冶金卓越工程师在炼铁设计基础课程教学过程中存在的问题如：（1）钢厂的生产流程，以静态的机械存在形式进行设计，缺乏现代钢铁制造流程动态精准设计方法的指导思想；（2）缺乏训练学生使用现代钢铁制造流程动态精准设计分析软件，如：三维动态、模拟、仿真技术和有限元等；因此，改革炼铁设计基础课程教学势在必行。

目前，该校积极探索炼铁设计课程教学改革，同时取得了良好的教学效果，显著提高了该校冶金卓越工程师毕业设计教学的质量。

参考文献

[1] 钱功明.烧结球团厂设计课程教学的改革实践[J].中国冶金教育，2011（2）：36-37.

[2] 刁江，谢兵.冶金流程工程学课程教学探讨[J].中国冶金教育，2016（1）：7-9.