职业技能大赛对《转炉炼钢生产》课程内容设计的研究

季德静+李春阳

摘 要：2010—2016年间，共举办七次全国冶金类高职院校“转炉炼钢工”职业技能大赛。根据大赛考核内容作为指导，该文主要对《转炉炼钢生产》课程内容进行设计，内容大体分9个部分：转炉炼钢工作主要工作内容、转炉炼钢岗位工作内容和工作职责、转炉炼钢原料、转炉炼钢基本任务、转炉炼钢工艺制度、炉衬维护、Q235B钢物料平衡与热平衡计算、转炉炼钢仿真模拟操作、常见钢种冶炼标准：Q235B钢、Q195钢、16Mn钢的冶炼标准。以此指导冶金技术专业《转炉炼钢生产》课程“教与学”工作。

关键词：职业技能大赛 课程内容设计 课程改革

中图分类号：TF71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（b）-0094-02

《转炉炼钢生产》课程是高职院校冶金技术专业的核心课。它是一门综合性强、实践性强的专业实践课，要求学生具有较强的动手操作能力，具有分析问题和解决问题的专业能力。因此，学生学习难度较大，学习兴趣不高。通过参加多次全国“转炉炼钢工”职业技能大赛、专家座谈交流、企业调研等活动，发现现在的《转炉炼钢生产》教学内容已不符合职业能力培养的要求。教学内容整合势在必行。

1 《转炉炼钢生产》课程内容设计方案

结合“转炉炼钢工”职业技能大赛考核内容对《转炉炼钢生产》课程内容进行整合，整合后内容大体分9个部分：转炉炼钢工作主要工作内容、转炉炼钢岗位工作内容和工作职责、转炉炼钢原料、转炉炼钢基本任务、转炉炼钢工艺制度、炉衬维护、Q235B钢物料平衡与热平衡计算、转炉炼钢仿真模拟操作、常见钢种冶炼标准：Q235B钢、Q195钢、16Mn钢的冶炼标准。

1.1 转炉炼钢工作主要工作内容阐述

转炉炼钢是由转炉炼钢工（班组长）协调组织的班组生产过程。转炉炼钢工根据车间生产值班调度下达的生产任务计划工单，组织本班组人员，在规定的时间内，以经济的方式，安全利用转炉及附属设备将铁水冶炼成符合钢种要求的钢水，并对转炉设备进行维护。

转炉炼钢工首先要根据任务工单上所要求的钢种成分、出钢温度和车间提供的铁水成分、铁水温度编制原料配比方案和工艺操作方案。与原料工段协调完成铁水、废钢及其他辅料的供应。组织本班组员工按照操作标准，安全完成兑铁水及废钢操作、吹氧操作、加渣料操作、取样测温操作、出钢操作、脱氧合金化操作、溅渣护炉操作、出渣操作的一整套完整的冶炼操作。在进行冶炼操作这个关键环节时，与摇炉工配合，在熟练使用转炉炼钢系统设备的基础上，运用计算机操作系统控制转炉的散装料系统设备、供氧系统设备、除尘系统设备，及时、准确调整氧枪高度、炉渣成分、冶炼温度、钢液成分，完成出钢合金化任务和煤气回收任务，保证炼出合格的钢水。还要按计划做好炉衬的维护。并填写完整的冶炼记录。

1.2 转炉炼钢岗位工作内容和工作职责

转炉炼钢主要岗位是转炉主控工、摇炉工、合金工、出钢工、测温取样工等。转炉主控工主要負责转炉动静态模型计算以及模型参数的修正内容；负责主控室内二级微机画面和各种显示仪表监视内容。转炉摇炉工主要负责转炉吹炼过程中枪位的控制、温度制度的控制、渣料加入量和加入时间的控制、异常工况的控制、终点的控制、溅渣护炉的控制等内容。转炉合金工主要负责转炉出钢过程中脱氧、合金化控制，具体包括脱氧剂、合金剂加入量的计算和加入时间的控制。转炉出钢工主要负责向转炉兑铁水、装废钢、转炉出钢等工作内容。测温取样工主要负责转炉测温、取样、送样工作以及负责副枪探头准备及清理更换工作。这就是转炉作业工段主要工作岗位的工作内容及工作职责。通过学习使学生了解转炉炼钢岗位都有哪些，各个岗位主要负责完成的工作内容，以此作为学习的目标。

1.3 转炉炼钢原料

转炉炼钢原料是炼钢的基础，原料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响，倘若原料质量不符合技术要求，势必导致消耗增加，产品质量变差，有时还会出现废品，造成产品成本的增加。现各个钢厂对原料要求采用精料或原料标准化，同时这也是实现冶炼过程自动化的先决条件，也是改善各项技术经济指标和提高经济效益的基础。

转炉炼钢原料包括主原料：铁水和废钢；副原料：造渣剂、氧化剂、冷却剂、增碳剂；各种铁合金。转炉炼钢原料部分首先引导学生识别炼钢原料，然后重点说明原料质量对炼钢过程的影响，最后引入有代表性钢厂的原料技术规格。

1.4 转炉炼钢基本任务

转炉炼钢任务是炼钢目标。转炉基本任务包括“四脱”、“二去”、“二调”。“四脱”包括脱碳、脱磷、脱硫、脱氧内容。“二去”包括去气和去夹杂内容。“二调”包括调温度和调成分内容。转炉炼钢基本任务部分首先说明各个物质对钢的影响，然后说明降物质的反应原理，最后重点说明通过哪些途径可以降低有害物质含量（通过实操部分得以实现）。

1.5 转炉炼钢工艺制度

转炉炼钢工艺制度是完成炼钢基本任务的手段。转炉炼钢工艺制度包括装料制度、造渣制度、供氧制度、温度制度、终点控制和出钢操作、脱氧合金化制度内容。

装料制度部分重点内容是要确定铁水和废钢的比例（在装入量给定情况下）和装入操作内容（如何将铁水和废钢兑入到转炉内）。

造渣制度部分重点内容是确定合适的造渣方法、渣料的加入数量计算（重点练习）和时间以及如何加速成渣。

供氧制度部分首先介绍供氧制度几个工艺参数，其次重点说明氧枪四段式“高—低—高—低”操作模式（在实操部分进行实践）。

温度制度部分重点训练学生计算钢种出钢温度：包括Q235B钢出钢温度、Q195钢出钢温度、16Mn钢出钢温度计算。其次说明冷却剂的冷却效应。最后以济钢为例说明温度控制的经验数据（在实操过程进行实践）。

终点控制主要是指终点温度和成分的控制。终点温度按钢种出钢温度控制（前面以阐述）。终点碳的控制部分首先说明终点碳控制方法有哪些，特点有哪些，哪些钢适合用哪种控制方法。出钢操作部分首先介绍挡渣出钢的方法有哪些，其次重点介绍挡渣塞挡渣法（多数钢厂用此方法）。

脱氧合金化制度部分首先说明脱氧、合金化的意义。其次重点训练学生脱氧剂、合金剂加入量的计算。以实际工作任务做引线引导学生进行计算（在实操过程进行实践）。脱氧合金化后的钢水是炼钢的最终成果。

1.6 物料平衡与热平衡计算

转炉炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上的。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供定量依据。

以Q235B钢为例，以某钢厂原料数据为依据，做物料平衡与热平衡计算（每个学生一套数据）。

1.7 转炉炼钢仿真模拟操作

全国“转炉炼钢工”职业技能大赛已举办六届了，这六届大赛用的都是山东星科智能科技有限公司研发的模拟炼钢软件。这个炼钢软件真实地反映实际生产过程，为了提高学生的实操能力，笔者所在学院购买了这个软件，在课程内容学时分配上，加大了实操学时比例。

转炉炼钢仿真模拟操作部分首先说明炼钢操作流程。其次以生产Q235B钢为生产任务重点练习冶炼过成中异常工况的处理（返干、喷溅现象）、枪位的控制（前期、中期、后期枪位控制）、渣料的控制（渣料加入量、加入时间控制）、温度控制（平稳升温）、终点控制及出钢、脱氧及合金化（脱氧剂、合金剂加入量的確定及加入顺序），最终使每个学生都能冶炼一炉合格的Q235B钢。再次以生产Q195钢为生产任务，重点练习终点碳和温度双命中。最后以生产16Mn钢为生产任务，重点练习终点碳和温度双命中。

1.8 常见钢种冶炼标准

这部分主要给出某钢厂Q235B钢、Q195钢、16Mn钢的冶炼标准，主要为前期的模拟炼钢提供依据。

2 结语

通过参加全国“转炉炼钢工”职业技能大赛，根据考核内容对《转炉炼钢生产》课程内容进行整合，课程授课内容更具有针对性和实用性，为培养出符合钢铁企业要求的“转炉炼钢工”技能型人才提供保障。

参考文献

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