職業(yè)技能大賽對(duì)《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的研究

季德靜+李春陽(yáng)

摘 要：2010—2016年間，共舉辦七次全國(guó)冶金類(lèi)高職院校“轉(zhuǎn)爐煉鋼工”職業(yè)技能大賽。根據(jù)大賽考核內(nèi)容作為指導(dǎo)，該文主要對(duì)《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)容大體分9個(gè)部分：轉(zhuǎn)爐煉鋼工作主要工作內(nèi)容、轉(zhuǎn)爐煉鋼崗位工作內(nèi)容和工作職責(zé)、轉(zhuǎn)爐煉鋼原料、轉(zhuǎn)爐煉鋼基本任務(wù)、轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝制度、爐襯維護(hù)、Q235B鋼物料平衡與熱平衡計(jì)算、轉(zhuǎn)爐煉鋼仿真模擬操作、常見(jiàn)鋼種冶煉標(biāo)準(zhǔn)：Q235B鋼、Q195鋼、16Mn鋼的冶煉標(biāo)準(zhǔn)。以此指導(dǎo)冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》課程“教與學(xué)”工作。

關(guān)鍵詞：職業(yè)技能大賽 課程內(nèi)容設(shè)計(jì) 課程改革

中圖分類(lèi)號(hào)：TF71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）09（b）-0094-02

《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》課程是高職院校冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心課。它是一門(mén)綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，具有分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)能力。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)習(xí)興趣不高。通過(guò)參加多次全國(guó)“轉(zhuǎn)爐煉鋼工”職業(yè)技能大賽、專(zhuān)家座談交流、企業(yè)調(diào)研等活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》教學(xué)內(nèi)容已不符合職業(yè)能力培養(yǎng)的要求。教學(xué)內(nèi)容整合勢(shì)在必行。

1 《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》課程內(nèi)容設(shè)計(jì)方案

結(jié)合“轉(zhuǎn)爐煉鋼工”職業(yè)技能大賽考核內(nèi)容對(duì)《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》課程內(nèi)容進(jìn)行整合，整合后內(nèi)容大體分9個(gè)部分：轉(zhuǎn)爐煉鋼工作主要工作內(nèi)容、轉(zhuǎn)爐煉鋼崗位工作內(nèi)容和工作職責(zé)、轉(zhuǎn)爐煉鋼原料、轉(zhuǎn)爐煉鋼基本任務(wù)、轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝制度、爐襯維護(hù)、Q235B鋼物料平衡與熱平衡計(jì)算、轉(zhuǎn)爐煉鋼仿真模擬操作、常見(jiàn)鋼種冶煉標(biāo)準(zhǔn)：Q235B鋼、Q195鋼、16Mn鋼的冶煉標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼工作主要工作內(nèi)容闡述

轉(zhuǎn)爐煉鋼是由轉(zhuǎn)爐煉鋼工（班組長(zhǎng)）協(xié)調(diào)組織的班組生產(chǎn)過(guò)程。轉(zhuǎn)爐煉鋼工根據(jù)車(chē)間生產(chǎn)值班調(diào)度下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)計(jì)劃工單，組織本班組人員，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，以經(jīng)濟(jì)的方式，安全利用轉(zhuǎn)爐及附屬設(shè)備將鐵水冶煉成符合鋼種要求的鋼水，并對(duì)轉(zhuǎn)爐設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

轉(zhuǎn)爐煉鋼工首先要根據(jù)任務(wù)工單上所要求的鋼種成分、出鋼溫度和車(chē)間提供的鐵水成分、鐵水溫度編制原料配比方案和工藝操作方案。與原料工段協(xié)調(diào)完成鐵水、廢鋼及其他輔料的供應(yīng)。組織本班組員工按照操作標(biāo)準(zhǔn)，安全完成兌鐵水及廢鋼操作、吹氧操作、加渣料操作、取樣測(cè)溫操作、出鋼操作、脫氧合金化操作、濺渣護(hù)爐操作、出渣操作的一整套完整的冶煉操作。在進(jìn)行冶煉操作這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)時(shí)，與搖爐工配合，在熟練使用轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)爐的散裝料系統(tǒng)設(shè)備、供氧系統(tǒng)設(shè)備、除塵系統(tǒng)設(shè)備，及時(shí)、準(zhǔn)確調(diào)整氧槍高度、爐渣成分、冶煉溫度、鋼液成分，完成出鋼合金化任務(wù)和煤氣回收任務(wù)，保證煉出合格的鋼水。還要按計(jì)劃做好爐襯的維護(hù)。并填寫(xiě)完整的冶煉記錄。

1.2 轉(zhuǎn)爐煉鋼崗位工作內(nèi)容和工作職責(zé)

轉(zhuǎn)爐煉鋼主要崗位是轉(zhuǎn)爐主控工、搖爐工、合金工、出鋼工、測(cè)溫取樣工等。轉(zhuǎn)爐主控工主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)爐動(dòng)靜態(tài)模型計(jì)算以及模型參數(shù)的修正內(nèi)容；負(fù)責(zé)主控室內(nèi)二級(jí)微機(jī)畫(huà)面和各種顯示儀表監(jiān)視內(nèi)容。轉(zhuǎn)爐搖爐工主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中槍位的控制、溫度制度的控制、渣料加入量和加入時(shí)間的控制、異常工況的控制、終點(diǎn)的控制、濺渣護(hù)爐的控制等內(nèi)容。轉(zhuǎn)爐合金工主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中脫氧、合金化控制，具體包括脫氧劑、合金劑加入量的計(jì)算和加入時(shí)間的控制。轉(zhuǎn)爐出鋼工主要負(fù)責(zé)向轉(zhuǎn)爐兌鐵水、裝廢鋼、轉(zhuǎn)爐出鋼等工作內(nèi)容。測(cè)溫取樣工主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)爐測(cè)溫、取樣、送樣工作以及負(fù)責(zé)副槍探頭準(zhǔn)備及清理更換工作。這就是轉(zhuǎn)爐作業(yè)工段主要工作崗位的工作內(nèi)容及工作職責(zé)。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生了解轉(zhuǎn)爐煉鋼崗位都有哪些，各個(gè)崗位主要負(fù)責(zé)完成的工作內(nèi)容，以此作為學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

1.3 轉(zhuǎn)爐煉鋼原料

轉(zhuǎn)爐煉鋼原料是煉鋼的基礎(chǔ)，原料質(zhì)量的好壞對(duì)煉鋼工藝和鋼的質(zhì)量有直接影響，倘若原料質(zhì)量不符合技術(shù)要求，勢(shì)必導(dǎo)致消耗增加，產(chǎn)品質(zhì)量變差，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)廢品，造成產(chǎn)品成本的增加。現(xiàn)各個(gè)鋼廠(chǎng)對(duì)原料要求采用精料或原料標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)這也是實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程自動(dòng)化的先決條件，也是改善各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)爐煉鋼原料包括主原料：鐵水和廢鋼；副原料：造渣劑、氧化劑、冷卻劑、增碳劑；各種鐵合金。轉(zhuǎn)爐煉鋼原料部分首先引導(dǎo)學(xué)生識(shí)別煉鋼原料，然后重點(diǎn)說(shuō)明原料質(zhì)量對(duì)煉鋼過(guò)程的影響，最后引入有代表性鋼廠(chǎng)的原料技術(shù)規(guī)格。

1.4 轉(zhuǎn)爐煉鋼基本任務(wù)

轉(zhuǎn)爐煉鋼任務(wù)是煉鋼目標(biāo)。轉(zhuǎn)爐基本任務(wù)包括“四脫”、“二去”、“二調(diào)”。“四脫”包括脫碳、脫磷、脫硫、脫氧內(nèi)容?！岸ァ卑ㄈ夂腿A雜內(nèi)容。“二調(diào)”包括調(diào)溫度和調(diào)成分內(nèi)容。轉(zhuǎn)爐煉鋼基本任務(wù)部分首先說(shuō)明各個(gè)物質(zhì)對(duì)鋼的影響，然后說(shuō)明降物質(zhì)的反應(yīng)原理，最后重點(diǎn)說(shuō)明通過(guò)哪些途徑可以降低有害物質(zhì)含量（通過(guò)實(shí)操部分得以實(shí)現(xiàn)）。

1.5 轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝制度

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝制度是完成煉鋼基本任務(wù)的手段。轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝制度包括裝料制度、造渣制度、供氧制度、溫度制度、終點(diǎn)控制和出鋼操作、脫氧合金化制度內(nèi)容。

裝料制度部分重點(diǎn)內(nèi)容是要確定鐵水和廢鋼的比例（在裝入量給定情況下）和裝入操作內(nèi)容（如何將鐵水和廢鋼兌入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)）。

造渣制度部分重點(diǎn)內(nèi)容是確定合適的造渣方法、渣料的加入數(shù)量計(jì)算（重點(diǎn)練習(xí)）和時(shí)間以及如何加速成渣。

供氧制度部分首先介紹供氧制度幾個(gè)工藝參數(shù)，其次重點(diǎn)說(shuō)明氧槍四段式“高—低—高—低”操作模式（在實(shí)操部分進(jìn)行實(shí)踐）。

溫度制度部分重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生計(jì)算鋼種出鋼溫度：包括Q235B鋼出鋼溫度、Q195鋼出鋼溫度、16Mn鋼出鋼溫度計(jì)算。其次說(shuō)明冷卻劑的冷卻效應(yīng)。最后以濟(jì)鋼為例說(shuō)明溫度控制的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（在實(shí)操過(guò)程進(jìn)行實(shí)踐）。

終點(diǎn)控制主要是指終點(diǎn)溫度和成分的控制。終點(diǎn)溫度按鋼種出鋼溫度控制（前面以闡述）。終點(diǎn)碳的控制部分首先說(shuō)明終點(diǎn)碳控制方法有哪些，特點(diǎn)有哪些，哪些鋼適合用哪種控制方法。出鋼操作部分首先介紹擋渣出鋼的方法有哪些，其次重點(diǎn)介紹擋渣塞擋渣法（多數(shù)鋼廠(chǎng)用此方法）。

脫氧合金化制度部分首先說(shuō)明脫氧、合金化的意義。其次重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生脫氧劑、合金劑加入量的計(jì)算。以實(shí)際工作任務(wù)做引線(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算（在實(shí)操過(guò)程進(jìn)行實(shí)踐）。脫氧合金化后的鋼水是煉鋼的最終成果。

1.6 物料平衡與熱平衡計(jì)算

轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程的物料平衡與熱平衡計(jì)算是建立在物質(zhì)與能量守恒的基礎(chǔ)上的。其主要目的是比較整個(gè)冶煉過(guò)程中物料、能量的收入項(xiàng)和支出項(xiàng)，為改進(jìn)操作工藝制度，確定合理的設(shè)計(jì)參數(shù)和提高煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提供定量依據(jù)。

以Q235B鋼為例，以某鋼廠(chǎng)原料數(shù)據(jù)為依據(jù)，做物料平衡與熱平衡計(jì)算（每個(gè)學(xué)生一套數(shù)據(jù)）。

1.7 轉(zhuǎn)爐煉鋼仿真模擬操作

全國(guó)“轉(zhuǎn)爐煉鋼工”職業(yè)技能大賽已舉辦六屆了，這六屆大賽用的都是山東星科智能科技有限公司研發(fā)的模擬煉鋼軟件。這個(gè)煉鋼軟件真實(shí)地反映實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，為了提高學(xué)生的實(shí)操能力，筆者所在學(xué)院購(gòu)買(mǎi)了這個(gè)軟件，在課程內(nèi)容學(xué)時(shí)分配上，加大了實(shí)操學(xué)時(shí)比例。

轉(zhuǎn)爐煉鋼仿真模擬操作部分首先說(shuō)明煉鋼操作流程。其次以生產(chǎn)Q235B鋼為生產(chǎn)任務(wù)重點(diǎn)練習(xí)冶煉過(guò)成中異常工況的處理（返干、噴濺現(xiàn)象）、槍位的控制（前期、中期、后期槍位控制）、渣料的控制（渣料加入量、加入時(shí)間控制）、溫度控制（平穩(wěn)升溫）、終點(diǎn)控制及出鋼、脫氧及合金化（脫氧劑、合金劑加入量的確定及加入順序），最終使每個(gè)學(xué)生都能冶煉一爐合格的Q235B鋼。再次以生產(chǎn)Q195鋼為生產(chǎn)任務(wù)，重點(diǎn)練習(xí)終點(diǎn)碳和溫度雙命中。最后以生產(chǎn)16Mn鋼為生產(chǎn)任務(wù)，重點(diǎn)練習(xí)終點(diǎn)碳和溫度雙命中。

1.8 常見(jiàn)鋼種冶煉標(biāo)準(zhǔn)

這部分主要給出某鋼廠(chǎng)Q235B鋼、Q195鋼、16Mn鋼的冶煉標(biāo)準(zhǔn)，主要為前期的模擬煉鋼提供依據(jù)。

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)參加全國(guó)“轉(zhuǎn)爐煉鋼工”職業(yè)技能大賽，根據(jù)考核內(nèi)容對(duì)《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》課程內(nèi)容進(jìn)行整合，課程授課內(nèi)容更具有針對(duì)性和實(shí)用性，為培養(yǎng)出符合鋼鐵企業(yè)要求的“轉(zhuǎn)爐煉鋼工”技能型人才提供保障。

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