探析转炉炼钢仿真模拟系统在炼钢教学中的应用

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(1.唐山科技职业技术学院；2.河钢唐钢维尔自动化有限公司；3.河钢唐钢不锈钢技术中心)

一、传统炼钢教学模式

炼钢生产是冶金专业学生必修的核心课程。课程的理论性强，也比较抽象性，既复杂又难懂。

传统的冶金教学模式下，教师是知识的传授者，是课堂教学的主人，学生较被动地接受知识，大部分同学对这些教学内容会感到枯燥无味，学习接受起来难度较大，虽然后来通过在教学中融入了大量的图片、视频，但是学生也只能看，而不能进行实际的操作，这影响了学生学习的主动性和积极性。

二、炼钢仿真模拟系统的应用

1.搭建炼钢仿真模拟系统平台。我校(唐山科技职业技术学院)，已从山东新科引进了一套炼钢仿真模拟系统(用于全国有色金属行业职业院校学生职业技能大赛冶金技术(炼钢方向)的比赛)，此系统包含的教学内容有烧结，高炉炼铁，转炉炼钢，炉外精炼和连续铸钢等模块，不仅能向学生以流程化系统展示各工艺的生产工艺过程，而且每个模块都能独立操作。

2.课堂教学。在讲授《炼钢生产》课程时，我们根据课程内容的需要，将炼钢仿真模拟系统的操作穿插到教学过程中。

在学生开始接触《炼钢生产》课程时，通过演示讲授型实验教学，一边演示《炼钢生产》多媒体教学内容，一边细心讲授虚拟界面，并通过虚拟界面进行操作，不仅系统展示了炼钢生产的设备及流程，而且让学生模拟冶炼一炉钢，切实感受到钢铁是怎样炼成的。

例如，利用虚拟界面，使学生对整个操作画面有一个直观的认识，给学生以身临其境的感觉，如图1所示，同时可以观察吹炼过程中钢液成分的变化趋势，如图2所示。

实践证明，利用转炉炼钢仿真模拟系统对学生进行教学，学生的接受效果明显提高。学生通过操作，既能快速掌握并充分理解转炉炼钢的设备及其相关工艺同时大大降低了教师的教学强度，提高了学生对专业认识的速度和深度。

三、实训教学

我校(唐山科技职业技术学院)采用山东新科的仿真模拟软件来替代部分企业生产实践。

在此系统中，设备认知内容包括掌握转炉本体、转炉倾动机构、钢包、废钢槽、氧枪、加料系统、除尘刺痛、供电系统、出钢系统及测温取样系统。工艺认知内容包括转炉装料、供氧、造渣、出钢，合金化等工艺的操作。

实践证明，经过长达十周的模拟软件实践后，学生对《炼钢生产》的知识掌握的非常好。由此可见，《炼钢生产》课程的学习和实践环节的实习是相辅相成的，实践教学加深了学生对本课程内容的理解和认识。

四、模拟故障

炼钢仿真模拟系统不仅能用于课堂教学和实训教学，同时也可以通过此模拟系统设置一些现场会发生的事故和故障，培养学生的应变能力及处理事故的能力，为日后学生的实习和就业积累更多的知识和经验。

例如，在现场操作中，经常会出现喷溅或者返干，如图3所示。

五、组织竞赛

我校每年都会举行模拟炼钢大赛，成绩优秀的选手有机会参加全国有色金属行业职业院校学生职业技能大赛冶金技术(炼钢方向)的比赛，图4为部分学生比赛结果。

“模拟炼钢大赛”的举办不仅为冶金技术专业学生提供了展示自我，锻炼自我，实现自我价值的机会，充实自身实践能力的机会。与此同时，通过网络炼钢比赛的实施，也锻炼了一批年轻的教师队伍，为网络炼钢平台融入生产实习奠定了人才基础。

六、结论

1.转炉炼钢仿真模拟系统能够满足《炼钢生产》课程的课堂教学、实训教学的需要，加强学生对知识的理解能力，提高学生的实践技能水平。

2.转炉炼钢仿真模拟系统能够培养学生应付故障的能力。通过仿真模拟系统可以设置一些在真实岗位训练时无法设置的故障，有意识的让学生自主的应付这些故障，这样大大提高学生的技术操作水平，增加企业的效应。

3.转炉炼钢仿真模拟能用于比赛，获奖后，在企业里可获得相应的优厚待遇。