轻金属冶金学A--教学大纲

轻金属冶金学A

一、课程说明课程编号050132Z10课程名称轻金属冶金学A/Light MetalsMetallurgy A课程类别选修学时/学分48/3先修课程无机化学、物理化学、冶金原理适用专业冶金工程教材、教学参考书、杨重愚.轻金属冶金学.冶金工业出版社，

12001.、刘业翔.现代铝电解.冶金工业出版社，

22008.、徐日瑶.金属镁生产工艺学.冶金工业出版社3,

2002.

二、课程设置的目的意义本课程系冶金工程专业开设的有关轻金属冶金方向的主修专业课程，其目的是通过教学和专业课程实验，使学生系统地掌握铝和镁等主要轻金属冶金的基本原理，掌握氧化铝、铝电解和镁冶炼的方法、基本工艺流程和工艺设备，初步掌握轻金属冶金的实验研究方法，为今后从事轻金属冶金及相关行业的生产、科研和设计等工作奠定坚实的基础

三、课程的基本要求知识要求按照本专业培养要求，本课程的重点是氧化铝生产工艺、铝的熔盐电解以及金属镁与镁盐的生产原则流程各部分内容重点、深广度以及能力、素质培养的具体要求为）氧化铝部分主要介绍拜尔法和烧结法生产氧化铝重点讲解1拜尔法生产重要理论依据系相图，以相图为基础展开讲解构成拜Na O-A12O-H2O23尔法生产的各个工序，即溶出、稀释、分解与蒸发生产上如何实现将氧化铝从矿石中提取出来；对烧结法部分主要介绍烧结法生产氧化铝的特点、适用性及其与拜尔法的区别与联系重点讲述烧结、熟料溶出、脱硅和碳分等四个主要工序在讲解过程中理论和概念交代清楚，工艺过程的影响因素留给学生自学）铝电解部分2重点介绍铝电解质熔盐物理化学性质、铝电解电极过程、电流效率与电能效率、铝电解槽结构、工艺管理原则以及原铝精炼与再生对电解生产操作、辅助材料（碳素材料、冰晶石及氟化盐生产）和铝冶炼新工艺仅做一般性介绍）镁冶金部分重3点介绍硅热法生产金属镁的原理、无水氯化镁的制备以及镁盐生产原则流程，对电解法炼镁仅做一般性介绍能力通过本课程的系统学习，掌握铝、镁等主要轻金属冶金的基本原理和方法，掌握氧化铝生产、铝电解和镁冶炼的工艺流程和设备，通过专业课实验初步掌握轻金属冶金的实验研究方法;针对现行铝、镁冶金工业生产中的实际问题,具备初步分析解决问题能力素质通过课程中的分析、讨论与辩论来培养分析沟通交流素质，培养基础理论知识的应用技能；通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识,形成不断学习和适应发展素质

四、教学内容、重点难点及教学设计学时分配总教学难教学方案设计（含教章节教学内容学实教学重点时讲课（含点学方法、教学手段）践研讨）教学思路采取归纳第章轻轻金属属性，对比法进行教学1氧化铝金属冶金铝资源的种教学模式课前导学、220轻金属冶金共性生产流绪论、氧类，氧化铝生课堂讲授、课外阅读，程构建化铝生产产流程的构专题讨论、专题分析概论建原则等方式教学思路通过物理化学基础知识的融第章合，结合过程的基本铝钠铝酸钠溶液性质的溶性的性质；铝酸意义及原理，通过现场教学性质与结构质结220了解铝酸钠溶液性质钠溶液的结与结构与结构；构的关系酸教学模式课前导学、液与课堂讲授、课外阅读、构专题分析等方式第章拜尔法生产氧化铝3教学思路通过物理化学基础知识的融合，结合过程的基本原理，通过现场教学节拜耳法

3.1Na2O-A12O3-H2O了解拜耳法循环过拜尔法循拜尔法循环220循环的系平衡状态图程，讲述平衡状态图、环建立启发讨论循环的建立；教学模式课前导学、课堂讲授、课外阅读、专题分析等方式教学思路通过物理化学基础知识的融合，结合过程的基本铝土矿中的原理，通过现场教学节铝主要杂质矿

3.2了解铝土矿溶出过程土矿溶出物；杂质矿物溶出体杂质矿物的影响基本原理，讲授矿物220过程基本反应行为；杂系构建反应行为+启发讨论原理质矿物副作调控措施；用的消除教学模式原理部分采取课前导学、课堂讲授、专题讨论的方2学时分配总教学方案设计（含教章节教学内容学实教学重点教学难时讲课（含学方法、教学手段）践研讨）式进行教学思路，采用启发式教学，通过简单回节拜拜耳法溶出

3.3工艺原顾原理，启发讨论满耳法溶出工艺；溶出浆溶出工艺分类、分离理与装足原理的工艺措施工艺与赤液沉降分离；220洗涤的作用备措施（经济性和可操作泥分离洗赤泥洗涤和的协同性）；涤外排教学模式课前导学、课堂讲授、课外阅读、案例分析等方式教学思路采取归纳对比法进行教学以晶种分解工产品控制为目标，在艺制度；结晶多种粒讲授原理的基础上，节铝

3.4率的主要影子行为讨论出砂状氧化铝几酸钠溶液220粒子行为机理响因素；分的协同种分解方法；晶种分解调控教学模式课前导学、解过程粒子课堂讲授、课外阅读、行为案例分析等方式教学思路通过物理化学基础知识的融合，结合过程的基本过节种分母液蒸能与原理，通过现场启发

3.5节种发的目的；蒸系能式教学了解母液种分分母液蒸发工艺；结110蒸发过程的作用耗关基本原理，发晶渣苛化及系教学模式原理部分程其影响因素及采取课前导学、课堂统讲授、专题讨论的方的式进行教学思路采用启发式教学，呼应砂状氧煨烧目的;物相与化铝质量控制；教学

3.6节煨烧过程物产品性煨烧过程物相转变模式课前导学、课110产品煨烧相变化；煨烧能的关堂讲授、课外阅读、系工艺设备案例分析等方式第章石灰烧结法生产氧化铝4教学思路采取归纳对比法进行教学，重节烧

4.1点对比拜耳法，讲授烧结法发展结法概况杂质矿铝硅分离原理，启发历程；烧结法与熟料烧220烧结过程主要反应物的作讨论熟料配方原则教原理；主要工结过程反用学模式课前导学、序课堂讲授、课外阅读，应专题讨论、专题分析等方式节熟熟料烧结过

4.2讲授主要反应，启发二次反料烧结工程主要化学讨论二次反应控制措熟料溶出过程主要应机理艺与熟料反应.220施反应及其抑溶出主要影而因教学思路通过物理制化学基础知识的融素；熟料溶学时分配总教学方案设计（含教章节教学内容学实教学重点教学难时讲课（含学方法、教学手段）践研讨）出过程主要合，结合过程的基本原理，通过现场启发反应；副反应式教学了解熟料烧结及其控制措工艺与熟料溶出，教施学模式原理部分采取课前导学、课堂讲授、专题讨论的方式进行教学思路采用启发式教学，重点讲授脱硅过程原理和意义，脱硅目的；启发讨论减少铝回头

4.3节铝主要脱硅反二段脱粗液脱硅主要反应率的措施，从而引出酸钠粗液应、机理及影110硅流程及其机理二段脱硅流程；教学脱硅过程响因素；脱构建模式原理部分采取硅工艺课前导学、课堂讲授、专题讨论的方式进行教学思路以归纳法进行本章教学，重点回顾种分过程粒子作碳分作用及用，讨论碳种分的相节铝

4.4作过似性，启发讨论碳分原理；主要影酸钠溶液子过程产品质量调粹库响因素；粒110碳酸化分解原理碳酸化分理分子行为及产教孽模上原理部分采解粒品质量控制用取课前导学、课堂讲授、专题讨论的方式碳进行程第章联合法生产氧化铝及被镁钙冶金5教学思路采用启发式教学，以资源劣质的法化为引子，以减少物中

5.1节联串联法；并联联质消耗为目的，启发法合法生产法；混联法；流讨论联合法流程构结330联合法流程的意义拜氧化铝流联合流程优作建和教学模式原理部分程分析缺点合法采取课前导学、课堂程用耳讲授、专题讨论的方烧式进行教学思路通过物理化学基础知识的融合，结合过程的基本

5.2节原理，通过现场启发钺镁钙冶被镁钙冶金110流程简介式教学了解镀镁钙；教学模式原理部分金采取课前导学、课堂讲授、专题讨论的方式进行

5.3节碱拜耳法生产优系作教学思路从原理出法生产氧氧化铝中铝协化化发，结合资源形势，讨铝硅分离方法和系同统论技术发展趋势教化铝共性硅分离过程；220的学模式课堂教学、统能源消耗单问题烧结法铝硅课堂学术研讨）石业元1分离过与优灰的作用；2）学时分配总教学方案设计（含教章节教学内容学实教学重点教学难时讲课（含学方法、教学手段）践研讨）程；能源消耗低铝硅比铝土矿利用与赤泥减排；）及对比3IWJ硫犷的处理铝电解工业解发展历程；铝初流电解槽及电建发教学思路从铝电解势解槽系章铝原理出发，采用讨论步电解列;铝用炭素工铝电解工艺及产业式教学，展开本章内业概材料及其生程电220容况现状展艺产；冰晶石及教学模式课堂讲授，的和第氟化盐生产；构趋课上和课后讨论铝铝冶炼新工工艺概况铝电解质概述；铝电解质教学思路通过物理熔度与相平衡；铝电解质化学基础知识的融质解熔盐结构；铝合，结合过程的基本第章铝7设系电解质的电原理，通过现场启发电解质的铝电解质组成与物性与导率、离子迁式教学了解铝电解质330控调物理化学理化学性质的关系移数、密度和的物理化学性质；教性质粘度；铝电解电学模式课堂讲授，体质表面性质课上、课后讨论写作计和蒸汽压业质铝电解质组分教学思路首先讲授的分解电压；第章铝阳极效基本原理，然后启发8铝电解阴极电解过程铝电解电极过程与应机理讨论调控方法；过程；铝电330的电化学副反应与调控教学模式课堂讲授，解阳极过程；课上、课后讨论与作机理方法阳极效应业概述；电流效率的测量；电流效率降低的原因；教学思路采用启发电流效率影第章铝9响因素；铝式教学，首先讲授基电解的电电解槽的电电流效率影响因素铝电解本原理，启发讨论铝流效率、压平衡；铝220和电解槽电压与能节能途电解节能途径；电能效率电解槽的能量平衡径教学模式课堂讲授，与能量平量平衡方程课上、课后讨论与作衡式和能量平业衡计算基础；铝电解槽节能途径学时分配总教学方案设计（含教章节教学内容学实教学重点教学难时讲课（含学方法、教学手段）践研讨）6整体结构；阴极结构；上部结构；母线结构；电第章现教学思路采取归纳10气绝缘；铝代预焙铝电解槽破损铝电解对比法进行教学，重铝电解槽的阴极结电解槽的的特征、220槽破损点讲授电解槽结构，构、破损与维护结构、破检测与维护；机理启发讨论电解槽破损铝电解损与维护与维护教学模式槽破损机理；废旧阴极内衬处置方法铝电解槽的焙烧；铝电解教学思路讲授原理铝电解槽的启与方法，视频演示生第11章铝动；铝电解槽槽焙烧产操作，启发式讨论电解的生的生产操作；铝电解槽的焙烧、启方法选工艺管理思路；220产操作与铝电解槽的动与自动控制择与自教学模式课前导学、工艺管理自动控制；铝动控制课堂讲授、课外阅读，电解槽的烟专题讨论、专题分析原理气净化等方式铝的纯度与性能；原铝精教学思路讲授原理炼原理与工与方法，启发式讨论艺；原铝再生铝中杂第章原原铝再生的意义、问12的意原铝精炼与再生的质的高铝精炼与220题与趋势；义；再生铝主要工艺方法效去除再生教学模式课堂讲授、资源；再生铝方法分析探讨以及课后作的熔炼；再生铝的精炼业教学思路从中学的镁的基本性镁燃烧试验简单回顾质，镁的消费展开镁的基本性质讲结构，镁化镁及镁化合物的性水氯镁解，从日常用品来及第章镁13合物的分类220质与应用，水氯镁石脱水引出镁化合物学习的冶金绪论及应用，主石脱水原理重要性要含镁原料教学模式课堂讲授，以及水氯镁课上和课后讨论石脱水从水氯镁石生产氧化镁，教学思路通过回顾二段碳化法石灰水中通入二氧化的程第14章镁从不同镁资源生产从白云石提讲理碳的现象来开始镁盐化合物的220镁化合物生产的流取镁盐，苦的制备流生产程±-镂盐循环原教学模式课堂讲授述法制备镁盐与案例式教学各第章硅硅热法炼镁热法炼镁的基本原氧化镁教学思路从热力学15220热法的基本原理以及影响镁还原的真空分析入手，通过引导学时分配总教学方案设计（含教章节教学内容学实教学重点教学难时讲课（含学方法、教学手段）践研讨）炼镁理，硅热法炼效率与硅利用效率还原过式教学使学生理解目镁的原料与的因素分析程热力前的热还原法为什么燃料，炼镁效学分析要有氧化钙存在、并率的影响因同时需要真空素分析以及教学模式课堂讲授粗镁精炼与案例式教学注实践包括实验、上机等

五、实践教学内容和基本要求无实践教学安排

六、考核方式及成绩评定本课程期末集中考核采用笔试进行，平时成绩采用课堂考勤、课外阅读、作业测评、平时测试、课内讨论等方式考核平时成绩占总成绩比例为期末集中考50%,核占总成绩比例为具体考核方式如下表50%考核方式考核内容成绩比例（％）备注考勤学习主动性和团队素质考核10%课外阅读、作业课程基础知识的掌握15%平时测试解决复杂问题的能力15%课内讨论分析问题能力和团队合作素质10%期末考试课程知识掌握和分析问题能力50%

七、大纲主撰人:。