高端鋼鐵材料轉爐冶煉虛擬仿真實驗是蘇州大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：高端鋼鐵材料轉爐冶煉虛擬仿真實驗
- 建設院校： 蘇州大學
- 課程負責人： 王德永
- 授課教師：屈天鵬、胡紹岩、盛敏奇、王慧華
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
在新經濟發展背景下，智慧型製造、網際網路+、大數據、雲計算等新技術不斷湧現，新-輪產業革命對工科類專業建設提出了新要求，“新工科”應運而生。“新工科“改革的兩大方向是:新興工科專業建設和依託工程教育框架的傳統工科專業升級改造。新工科的本質是培養創新型人才，核心目標是培養偉大的工程師。因此，如何提升工科學生工程實踐能力和創新能力是新工科建設的核心要務。
與此同時，我國工科教育存在工程能力與創新能力缺位的現象，以冶金工程專業為例，課程教育以理論教學為主，課程知識陳舊，前沿性、實踐性、創新性內容嚴重不足，制約了優秀工程創新人才的培養。為了回響教育部:新工科”號召，全面踐行“學生中心、產出導向、持續改進*的質量理念，構建適應新經濟發展要求的冶金工程新工科*專業勢在必行。
在冶金工程專業升級改造過程中，探索學生工程實踐和創新能力協同提升的新途徑，形成貫穿全程的冶金工程實踐能力和創新能力協同培養新模式是最核心的任務。轉爐煉鋼是鋼鐵生產最核心的工序，選擇其進行虛擬仿真實驗，通過巧妙設計，使實驗涵蓋設計性、流程性、操作性、創新性等所有要素，可以成為培養學生工程實踐能力和創新能力的重要載體。同時，將“立德樹人“和“思政育人“有效融入教學全過程，採用情景體驗式教學新方法，不僅使學生感受到我國鋼鐵工業在國家經濟發展中的重要地位，而且能潛移默化地激發學生投身於國家建設的情懷和使命感，也是虛擬仿真實驗教學的重要任務。
教學目標
本實驗依據冶金工程專業核心課程《鋼鐵冶金學》教學大綱及關鍵知識點，結合先進高端鋼鐵材料製造的套用背景，以“冶煉符合規定要求的高端鋼種”為實驗任務，構建了基於真實煉鋼生產的虛擬仿真實驗場景。實驗旨在培養學生探究式思維方式和解訣複雜工程問題的能力，教學目標包括:
(1)在設備認知環節，讓學生身臨其境地:感知轉爐煉鋼生產場景，幫助學生了解煉鋼車間布置和煉鋼設備組成，掌握轉爐煉鋼主體設備的內部構造和裝配關係，熟悉真實場景下的煉鋼設備動作模式。
(2)在冶煉參數設計環節，學生以“冶煉目標鋼種”為導向，自主設計工藝路線和工藝參數，熟悉各煉鋼工序的冶金功能，了解不同鐵水和廢鋼的冶煉特性，掌握轉爐吹煉參數和脫氧合金化參數的計算方法。
(3)在實訓煉鋼環節，學生自主設計供氧制度、造渣制度和底吹制度，探究吹煉工藝制度和冶煉過程平穩性(是否返乾、噴濺)、冶煉終點達成率(鋼水成分、溫度)之間的內在關聯，深刻理解供氧、造渣和底吹對轉爐爐內反應規律的影響;出鋼及合金化過程，讓學生了解轉爐終點控制的重要性，並掌握出鋼過程脫氧合金化的操作方法。
(4)實驗結束後，學生對實驗方案和實驗結果進行歸納總結，建立起原料條件、過程操作和熔池成分溫度變化之間的內在關聯，深刻理解轉爐煉鋼的氣渣金三相反應機制，熟練掌握煉鋼工藝制度的設計依據，能夠根據原料條件和目標鋼種設計出合理的吹煉工藝制度，具備較強的工程實踐能力和自主創新能力。
