东北大学：冶金学
类型：公开课
主讲人： 魏国，博士，副教授、硕士生导师。中国金属学会炼铁专业委员会委员，中小高炉委员会委员。1996年、2003年先后获东北大学钢铁冶金专业学士、博士学位；2006年－2008年，日本京都大学能源科学研究科博士后。多年来一直从事炼铁理论及工艺、冶金熔体热力学、冶金资源综合利用等方面的研究工作，具有丰富的科研和实践经验。承担东北大学冶金工程专业本科生《冶金物理化学》、《冶金学》、《冶金工程概论》等课程的教学工作。参加工作以来，先后主持国家和省级自然科学基金2项，参与国家重大项目、攻关项目等3项的研究工作；主持和参与完成宝钢、攀钢、本钢、沙钢等企业攻关项目20余项，获发明专利4项（参加人）；发表科研论文70余篇；担任“十一五”国家级规划教材《现代冶金工艺学－钢铁冶金卷》副主编（冶金工业出版社，2011年）。现已培养硕士研究生10人，协助指导博士研究生6人、硕士研究生10人。
研究方向：1. 炼铁强化生产理论与工艺 2. 钢铁冶炼界面优化新技术 3. 炼铁过程智慧制造新技术开发。
近年讲授课程：1、冶金物理化学（本科生国家级精品课）2、冶金学（本科生国家级精品课）
人才培养情况：已培养毕业硕士研究生43人，协助指导博士生毕业7人。毕业生主要去向：国内大型钢铁公司，冶金设计院，高校科研院所。目前在读硕士研究生6人，协助指导博士研究生2人。
科研项目情况：先后主持包括国家自然科学基金项目、省部级科研项目3项，承担宝钢、包钢、攀钢、沙钢、酒钢等企业技术攻关项目30余项；此外，参与国家技术创新重点项目、国家科技支撑项目等3项，企业攻关项目10余项。多项研究成果在现场推广应用，为企业技术进步、降低生产成本提供了技术支撑。
作为核心成员，参与开发的轻量化环保料场技术（应用于邢台德龙、燕钢、柳钢、昆钢等企业），氧燃法高效废钢预热技术（转炉外废钢预热工艺：河北燕钢3工位、湖北金盛兰2工位、宝武武钢2工位、南京钢铁8工位），为企业创造了巨大经济效益。2022年7月，新研发的转炉内废钢预热技术已进入工业试验阶段。
作为课题负责人，目前承担的主要项目：
1.可再生金属资源新型燃电协同处理工艺及装备研究（经费：200万，在研）
2.应用等离子炬法处理含金属废料技术的可行性研究（经费：25万，在研）
3.转炉内预热废钢冶炼理论研究及新工艺开发（经费：55万，在研）
4.高炉不同冶炼条件下生产指导模型的开发研究（经费：44万，结题阶段）
论文著作：
近年先后发表学术论文120余篇，EI、SCI收录20余篇。担任《钢铁研究学报》，《稀有金属》，《工程科学学报》，《International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials》，《Journal of Iron and Steel Research, International》，《High Temperature Materials and Processes》等多个刊物审稿人。国家自然科学基金评审人。
作为主要参与人获国家发明专利5项，实用新型多项。出版“十一五”国家级规划教材《现代冶金工艺学－钢铁冶金卷》（副主编，冶金工业出版社，2016年）；参编专著《复杂难选铁矿石深度还原-磁选分离原理与技术》（副主编，科学出版社，2015年）。
社会兼职：
中国金属学会炼铁委员会委员
东北大学设计研究院特聘教授
学院介绍：东北大学（Northeastern University），简称“东大”，坐落于辽宁省沈阳市，是中华人民共和国教育部直属全国重点大学，由教育部、国防科工局 [153] 、辽宁省、沈阳市共建，是国家“双一流”建设高校， 国家“211工程”和“985工程”重点建设高校，教育部确定的首批12个未来技术学院建设高校，入选国家级科教类项目有“强基计划、“2011计划”、“111计划”、卓越工程师教育培养计划、国家级新工科研究与实践项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、全国深化创新创业教育改革示范高校、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地等，是21世纪学术联盟、中俄综合性大学联盟成员高校，中国人工智能教育联席会理事单位，全国首批博士、硕士学位授予单位。
东北大学始建于1923年4月。1928年8月至1937年1月，张学良将军任校长。1949年3月，在东北大学工学院、理学院（部分）基础上成立沈阳工学院；1950年8月，定名为东北工学院。1960年10月，被中央确定为全国重点大学。1993年3月，复名为东北大学。1987年，在秦皇岛市设立东北大学秦皇岛分校。1997年，原沈阳黄金学院并入东北大学。
课程介绍：冶金是支撑国民经济发展的重要基础原材料工业，在我国的现代化建设和国家安全保障等方面发挥着极其重要的作用。冶金工业的发展需要大量高素质人才。《冶金学》作为冶金工程专业的主干课程，其主要讲授钢铁冶金和有色金属冶金过程的基本原理、工艺及装备，包括炼铁、炼钢、精炼、连铸、铝冶金、铜冶金、稀土冶金等。
当前国际冶金界高度重视资源能源利用和环境保护、清洁生产，冶金企业普遍关注与社会、环境友好；中国制造正在全面推进由中低端向中高端迈进，冶金工业正面临前所未有的机遇和挑战。为此，《冶金学》与时俱进，包含了冶金过程节能减排的新工艺、新技术方面内容，如炼铁方面的提高煤炭资源有效利用炼焦新技术，连铸方面的薄带连铸技术等，以增强课程的时代感。
本课程的目的是使学习者系统掌握钢铁冶金和有色金属冶金的基本理论、生产工艺及相关设备，具备分析和解决冶金工程实际问题的能力，提高基础理论应用于生产实践的水平，为走上实际工作岗位打下坚实的理论与工艺基础，更好地胜任冶金及相关领域的技术研究、设计与现场生产管理工作。
预备知识:掌握冶金物理化学和冶金传输原理的知识，融会贯通。
课程列表：
第一章 现代高炉炼铁工艺
第一讲 炼铁概述
第二讲 高炉本体
第三讲 高炉生产系统
第四讲 高炉冶炼产品
第五讲 高炉技术经济指标
第一章作业
第二章 高炉炼铁原料
第一讲 铁矿石的种类
第二讲 铁矿石质量评价
第三讲 燃料和熔剂
第四讲 烧结矿生产概述
第五讲 烧结矿质量评价
第六讲 烧结矿生产机理
第七讲 烧结矿的强化烧结
第八讲 球团矿特点及质量指标
第九讲 球团矿的生产
第十讲 影响球团矿焙烧的因素
第十一讲 球团矿生产设备
第二章 作业
第十五章 钛冶金
第一讲 钛资源概述
第二讲 钛冶金过程的概述
第三讲 富钛材料的生产
第四讲 粗四氯化钛制取的原理
第五讲 粗四氯化钛的制取
第六讲 四氯化钛的精制（一）
第七讲 四氯化钛的精制（二）
第八讲 金属钛的制取
第十五章 作业
第三章 高炉炼铁基础理论
第一讲 铁氧化物的还原
第二讲 其他元素还原
第三讲 直接还原度及其计算
第四讲 生铁与炉渣的形成
第五讲 炉渣性质与脱硫
第三章 作业
第十六章 稀土冶金
第一讲 稀土元素及其物理化学性质
第二讲 稀土资源概况
第三讲 稀土资源富集
第四讲 独居石矿物的分解与提取（一）
第五讲 独居石矿物的分解与提取（二）
第六讲 氟碳铈矿-独居石混合稀土精矿的分解与提取（一）
第七讲 氟碳铈矿-独居石混合稀土精矿的分解与提取（二）
第八讲 氟碳铈矿的分解与提取
第九讲 离子型稀土矿的分解与提取
第十讲 溶剂萃取的基本参数
第十一讲 分馏萃取概述
第十二讲 中性络合萃取体系分离稀土
第十三讲 酸性络合萃取体系分离稀土
第十四讲 稀土氯化物熔盐电解制取稀土金属
第十五讲 稀土氧化物熔盐电解制取稀土金属
第十六讲 金属热还原制取稀土金属
第十六章 作业
第四章 高炉炉料和煤气运动
第一讲 炉缸反应
第二讲 高炉下部调剂的理论基础
第三讲 煤气与炉料运动
第四讲 高炉上部调剂
第四章 作业
第五章 非高炉炼铁
第一讲 直接还原技术
第二讲 熔融还原技术
第六章 炼钢概述
第一讲 炼钢发展历史
第二讲 钢铁生产流程及基本任务
第三讲 钢的分类
第四讲 熔渣物理化学性质
第五讲 炼钢用原材料
第六章 作业
第七章 氧气转炉炼钢法
第一讲 转炉炼钢法简介
第二讲 氧气转炉炼钢设备
第三讲 吹炼过程元素的氧化规律
第四讲 炉渣成分和温度的变化规律
第五讲 转炉炼钢工艺－装料制度
第六讲 转炉炼钢工艺－供氧制度
第七讲 转炉炼钢工艺－造渣制度
第八讲 转炉炼钢工艺－温度制度
第九讲 转炉炼钢工艺－终点控制
第十讲 转炉炼钢工艺－转炉出钢
第十一讲 转炉炼钢工艺－脱氧及合金化
第十二讲 转炉炼钢工艺－溅渣护炉
第七章 作业
第八章 电炉炼钢
第一讲 电炉炼钢简介
第二讲 电炉炼钢设备
第三讲 电炉冶炼工艺
第四讲 电炉炼钢冶炼工艺步骤-补炉
第五讲 电炉炼钢冶炼工艺步骤－装料
第六讲 电炉炼钢冶炼工艺步骤－熔化期
第七讲 电炉炼钢冶炼工艺步骤－氧化期
第八讲 电炉炼钢冶炼工艺步骤－还原期
第九讲 电炉炼钢冶炼工艺步骤－出钢
第八章 作业
第九章
第一讲 炉外处理的含义
第二讲 炉外处理技术产生发展的原因
第三讲 炉外处理的基本手段
第四讲 铁水预处理的类型及发展历程
第五讲 铁水预脱硅工艺
第六讲 铁水预脱磷工艺
第七讲 铁水预脱硫工艺
第八讲 铁水同时脱磷脱硫工艺
第九讲铁水预处理新发展趋势
第十讲 LF精炼工艺
第十一讲 RH真空精炼工艺
第十二讲 炉外处理技术的发展趋势及尚待解决的问题
第九章 作业
第十一章 铝冶金
第一讲 铝冶金绪绪论
第二讲 氧化铝生产技术概述
第三讲 拜耳法烧结法生产氧化铝的基本原理及流程
第四讲 拜耳法生产氧化铝工艺（一）
第五讲 拜耳法生产氧化铝工艺（二）
第六讲 烧结法生产氧化铝工艺
第七讲 电解铝部分
第十一章 作业
第十章
第一讲 连铸的基本含义
第二讲 连铸的发展史
第三讲 连铸的优越性
第四讲 连铸机的基本机型及其特点
第五讲 连铸的主要设备及其特点
第六讲 连铸的凝固传热机制
第七讲 连铸结晶器内的凝固传热
第八讲 连铸二次冷却区的凝固传热
第九讲 连铸凝固传热的平方根定律
第十讲 连铸坯的凝固结构
第十一讲连铸坯的相变与受力
第十二讲 连铸操作工艺的基本内容与连铸钢水的准备
第十三讲 浇铸前的准备要点
第十四讲 浇铸操作
第十五讲 连铸保护渣与中间包覆盖剂
第十六讲 连铸坯质量和无缺陷连铸坯的基本内涵
第十七讲 连铸坯的洁净度及其控制
第十八讲 连铸坯的表面裂纹及其控制
第十九讲 连铸坯的表面夹渣及其控制
第二十讲 连铸坯的皮下气泡与气孔及其控制
第二十一讲 连铸坯的中心偏析与中心疏松及其控制
第二十二讲 连铸坯的内部裂纹及其控制
第二十三讲 连铸坯的形状缺陷及其控制
第二十四讲 薄板坯连铸连轧及其工艺优点
第二十五讲 薄板坯连铸连轧技术的发展历程
第二十六讲 薄板坯连铸连轧的关键技术
第二十七讲 典型薄板坯连铸连轧（CSP、ISP、FTSR）工艺
第二十八讲 薄带连铸的技术特点
第二十九讲薄带连铸机的机型与双辊薄带连铸技术
第十章单元作业
第十四章 铜冶金
第二十一节 湿法炼铜简介
第二十二节 萃取剂的研发历程
第二十三节 含铜矿物的浸出
第二十四节 含铜料液的萃取
第二十五节 反萃后液中铜的电解沉积
第一节 重金属火法冶金概述
第二节 古代火法炼铜如何实现
第三节 现代火法炼铜工艺的演进与形成
第四节 冰铜熔炼原理-冰铜熔炼的物理化学变化
第五节 冰铜熔炼原理-造锍熔炼热力学
第六节 冰铜熔炼进程分析
第七节 冰铜与渣分相
第八节 冰铜与渣相组成变化的关系
第九节 冰铜熔炼炉渣组成
第十节 冰铜熔炼工艺-传统熔炼技术
第十一节 冰铜熔炼工艺-闪速熔炼技术
第十二节 冰铜熔炼工艺-熔池熔炼技术
第十三节 冰铜吹炼热力学
第十四节 铜吹炼过程周期性依据
第十五节 冰铜吹炼过程中杂质的行为
第十六节 冰铜吹炼实践
第十七节 粗铜的火法精炼概述
第十八节 火法精炼实践
第十九节 铜的电解精炼
第二十节 铜的电解精炼实践
第十四章单元作业
