職業技能大賽對《轉爐煉鋼生產》課程內容設計的研究

季德靜+李春陽

摘 要：2010—2016年間，共舉辦七次全國冶金類高職院校“轉爐煉鋼工”職業技能大賽。根據大賽考核內容作為指導，該文主要對《轉爐煉鋼生產》課程內容進行設計，內容大體分9個部分：轉爐煉鋼工作主要工作內容、轉爐煉鋼崗位工作內容和工作職責、轉爐煉鋼原料、轉爐煉鋼基本任務、轉爐煉鋼工藝制度、爐襯維護、Q235B鋼物料平衡與熱平衡計算、轉爐煉鋼仿真模擬操作、常見鋼種冶煉標準：Q235B鋼、Q195鋼、16Mn鋼的冶煉標準。以此指導冶金技術專業《轉爐煉鋼生產》課程“教與學”工作。

關鍵詞：職業技能大賽 課程內容設計 課程改革

中圖分類號：TF71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（b）-0094-02

《轉爐煉鋼生產》課程是高職院校冶金技術專業的核心課。它是一門綜合性強、實踐性強的專業實踐課，要求學生具有較強的動手操作能力，具有分析問題和解決問題的專業能力。因此，學生學習難度較大，學習興趣不高。通過參加多次全國“轉爐煉鋼工”職業技能大賽、專家座談交流、企業調研等活動，發現現在的《轉爐煉鋼生產》教學內容已不符合職業能力培養的要求。教學內容整合勢在必行。

1 《轉爐煉鋼生產》課程內容設計方案

結合“轉爐煉鋼工”職業技能大賽考核內容對《轉爐煉鋼生產》課程內容進行整合，整合后內容大體分9個部分：轉爐煉鋼工作主要工作內容、轉爐煉鋼崗位工作內容和工作職責、轉爐煉鋼原料、轉爐煉鋼基本任務、轉爐煉鋼工藝制度、爐襯維護、Q235B鋼物料平衡與熱平衡計算、轉爐煉鋼仿真模擬操作、常見鋼種冶煉標準：Q235B鋼、Q195鋼、16Mn鋼的冶煉標準。

1.1 轉爐煉鋼工作主要工作內容闡述

轉爐煉鋼是由轉爐煉鋼工（班組長）協調組織的班組生產過程。轉爐煉鋼工根據車間生產值班調度下達的生產任務計劃工單，組織本班組人員，在規定的時間內，以經濟的方式，安全利用轉爐及附屬設備將鐵水冶煉成符合鋼種要求的鋼水，并對轉爐設備進行維護。

轉爐煉鋼工首先要根據任務工單上所要求的鋼種成分、出鋼溫度和車間提供的鐵水成分、鐵水溫度編制原料配比方案和工藝操作方案。與原料工段協調完成鐵水、廢鋼及其他輔料的供應。組織本班組員工按照操作標準，安全完成兌鐵水及廢鋼操作、吹氧操作、加渣料操作、取樣測溫操作、出鋼操作、脫氧合金化操作、濺渣護爐操作、出渣操作的一整套完整的冶煉操作。在進行冶煉操作這個關鍵環節時，與搖爐工配合，在熟練使用轉爐煉鋼系統設備的基礎上，運用計算機操作系統控制轉爐的散裝料系統設備、供氧系統設備、除塵系統設備，及時、準確調整氧槍高度、爐渣成分、冶煉溫度、鋼液成分，完成出鋼合金化任務和煤氣回收任務，保證煉出合格的鋼水。還要按計劃做好爐襯的維護。并填寫完整的冶煉記錄。

1.2 轉爐煉鋼崗位工作內容和工作職責

轉爐煉鋼主要崗位是轉爐主控工、搖爐工、合金工、出鋼工、測溫取樣工等。轉爐主控工主要負責轉爐動靜態模型計算以及模型參數的修正內容；負責主控室內二級微機畫面和各種顯示儀表監視內容。轉爐搖爐工主要負責轉爐吹煉過程中槍位的控制、溫度制度的控制、渣料加入量和加入時間的控制、異常工況的控制、終點的控制、濺渣護爐的控制等內容。轉爐合金工主要負責轉爐出鋼過程中脫氧、合金化控制，具體包括脫氧劑、合金劑加入量的計算和加入時間的控制。轉爐出鋼工主要負責向轉爐兌鐵水、裝廢鋼、轉爐出鋼等工作內容。測溫取樣工主要負責轉爐測溫、取樣、送樣工作以及負責副槍探頭準備及清理更換工作。這就是轉爐作業工段主要工作崗位的工作內容及工作職責。通過學習使學生了解轉爐煉鋼崗位都有哪些，各個崗位主要負責完成的工作內容，以此作為學習的目標。

1.3 轉爐煉鋼原料

轉爐煉鋼原料是煉鋼的基礎，原料質量的好壞對煉鋼工藝和鋼的質量有直接影響，倘若原料質量不符合技術要求，勢必導致消耗增加，產品質量變差，有時還會出現廢品，造成產品成本的增加。現各個鋼廠對原料要求采用精料或原料標準化，同時這也是實現冶煉過程自動化的先決條件，也是改善各項技術經濟指標和提高經濟效益的基礎。

轉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。轉爐煉鋼原料部分首先引導學生識別煉鋼原料，然后重點說明原料質量對煉鋼過程的影響，最后引入有代表性鋼廠的原料技術規格。

1.4 轉爐煉鋼基本任務

轉爐煉鋼任務是煉鋼目標。轉爐基本任務包括“四脫”、“二去”、“二調”。“四脫”包括脫碳、脫磷、脫硫、脫氧內容。“二去”包括去氣和去夾雜內容。“二調”包括調溫度和調成分內容。轉爐煉鋼基本任務部分首先說明各個物質對鋼的影響，然后說明降物質的反應原理，最后重點說明通過哪些途徑可以降低有害物質含量（通過實操部分得以實現）。

1.5 轉爐煉鋼工藝制度

轉爐煉鋼工藝制度是完成煉鋼基本任務的手段。轉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、終點控制和出鋼操作、脫氧合金化制度內容。

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

造渣制度部分重點內容是確定合適的造渣方法、渣料的加入數量計算（重點練習）和時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工藝參數，其次重點說明氧槍四段式“高—低—高—低”操作模式（在實操部分進行實踐）。

溫度制度部分重點訓練學生計算鋼種出鋼溫度：包括Q235B鋼出鋼溫度、Q195鋼出鋼溫度、16Mn鋼出鋼溫度計算。其次說明冷卻劑的冷卻效應。最后以濟鋼為例說明溫度控制的經驗數據（在實操過程進行實踐）。

終點控制主要是指終點溫度和成分的控制。終點溫度按鋼種出鋼溫度控制（前面以闡述）。終點碳的控制部分首先說明終點碳控制方法有哪些，特點有哪些，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，其次重點介紹擋渣塞擋渣法（多數鋼廠用此方法）。

脫氧合金化制度部分首先說明脫氧、合金化的意義。其次重點訓練學生脫氧劑、合金劑加入量的計算。以實際工作任務做引線引導學生進行計算（在實操過程進行實踐）。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算

轉爐煉鋼過程的物料平衡與熱平衡計算是建立在物質與能量守恒的基礎上的。其主要目的是比較整個冶煉過程中物料、能量的收入項和支出項，為改進操作工藝制度，確定合理的設計參數和提高煉鋼技術經濟指標提供定量依據。

以Q235B鋼為例，以某鋼廠原料數據為依據，做物料平衡與熱平衡計算（每個學生一套數據）。

1.7 轉爐煉鋼仿真模擬操作

全國“轉爐煉鋼工”職業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的模擬煉鋼軟件。這個煉鋼軟件真實地反映實際生產過程，為了提高學生的實操能力，筆者所在學院購買了這個軟件，在課程內容學時分配上，加大了實操學時比例。

轉爐煉鋼仿真模擬操作部分首先說明煉鋼操作流程。其次以生產Q235B鋼為生產任務重點練習冶煉過成中異常工況的處理（返干、噴濺現象）、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、加入時間控制）、溫度控制（平穩升溫）、終點控制及出鋼、脫氧及合金化（脫氧劑、合金劑加入量的確定及加入順序），最終使每個學生都能冶煉一爐合格的Q235B鋼。再次以生產Q195鋼為生產任務，重點練習終點碳和溫度雙命中。最后以生產16Mn鋼為生產任務，重點練習終點碳和溫度雙命中。

1.8 常見鋼種冶煉標準

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

2 結語

通過參加全國“轉爐煉鋼工”職業技能大賽，根據考核內容對《轉爐煉鋼生產》課程內容進行整合，課程授課內容更具有針對性和實用性，為培養出符合鋼鐵企業要求的“轉爐煉鋼工”技能型人才提供保障。

參考文獻

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