Жұмыс бағдарламасы металлургия өндірісінің технологиясы I пәнінің 050709 «Металлургия» мамандығының студенттеріне арналған Павлодар

Құрастырушылар: аға оқытушы, магистр Таскарина А.Ж.,

аға оқытушы Абрамов А.А.

«Металлургия» кафедрасы

ЖҰМЫС БАҒДАРЛАМАСЫ

(қолы)
Факультеттің оқу-әдістемелік кеңесімен құпталған «Металлургия, көлік және машина жасау» 20__ж. «_____»______________ №____хаттама

ОӘК төрағасы ___________ Ж. Е. Ахметов
КЕЛІСІЛДІ

Факультет деканы _________ Т.Т. Тоқтағанов 20__ж. «____»_____________

(қолы) (күні)
Жжәқб құпталды

ЖжӘҚБ бастығы __________А.А. Варакута 20__ж. «____»_____________

(қолы) (күні)
1 Пәннің міндеті мен мақсаты
1.1 Пәнді оқытудың мақсаты
Пәннің оқытудың мақсаты студенттерге терең білім беріп қара және түсті металдардың өндірісінде теориялық және технологиялық ережелердің негізін беру; қиын технологиялық есепшеше білу; келешек тәжірибе және тәжірибелік-өнеркәсіп кешенді қолданылатын металлургиялық агрегаттарда эксперименті технологиялық үрдістерін басқару мен ұйымдастыру бойынша жұмыстарын дағдыландыра білу.
1.2 Пәнді оқытудың міндеті
Пәнді оқытудың міндеті болып қара және түсті металлургия агрегаттарында ағыу үрдістерінің жалпы заңдылығын, есептерінің әдістерін, үрдістердің жылу балансы мен материалдалдалығы, құюды басқару мен технологиялық үрдістердің интенсификациясын білу.
1.3 Пәнді оқу нәтижесінде тәлімгер білуі керек:

• 
  қара және түсті металдардың өндірісінде теориялық және технологиялық ережелердің негізін;
  
• 
  цехтың негізгі жабдықтары мен жүк ағының;
  

• 
  қиын технологиялық есепшеше білу;
  
• 
  келешек тәжірибе және тәжірибелік-өнеркәсіп кешенді қолданылатын металлургиялық агрегаттарда эксперименті технологиялық үрдістерін басқару мен ұйымдастыру бойынша жұмыстарын дағдыландыра білу.
  

Пәннің тақырыптық жоспары

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.2/10

Қара, түсті металдар және қорытпалары олардың мемлекеттің өнеркәсіптік кешені үшін мәні. Қара, түсті металдар және қорытпаларының жіктелімі. Қазақстандағы, алыс және жақын шетелдердегі қазіргі кездегі металл өндірісінің жағдайы. Жаңа техниканың және инновациялық технологиялардың дамуымен байланысты металлургияның болашағы. Металлургиялық өндірістің дамуының экономикалық мүмкіндігі.

Жанудың физика-химиялық негізі. Общая характеристика и разновидности процессов горения в металлургии.Термодинамика реакций горения окиси углерода, водорода и метана. Расчетные характеристики равновесия. Газ атмосферасының құрылысы мен өнімнің жану диссоциациясы. Газ қосылыстарында кинетикалық үрдістердің жану мен негізгі механизмі. Тізбек механизмі бойынша жану мен жану шарты. Термодинамика реакций горения углерода. Предельные составы газовой фазы при реагировании углерода с СО₂ и Н₂О. Основы механизма и кинетики взаимодействия углерода с газообразным окислителями. Кинетический, диффузионный, переходный режимы реагирования.

Процессы образования и диссоциации сульфидов, оксидов, хлоридов и фторидов.Оксидтер мен басқа қосылыстардың диссоциясымен түзілуінің реакциясының жалпы заңдылығы, химиялық қосылыстардың беріктігінің сандық сипаттамасы. Ерігіштердің түзілуі мен фазалық ауысу кезінде химиялық беріктіктің өзгеруі. Термодинамические свойства оксидов железа и последовательность их превращений. Анализ диаграммы состояния железо-кислород. Сопоставление химической прочности оксидов и других соединений. Механизм и основы кинетики процессов окисления железа и других металлов. Роль дефектов кристаллической решетки в диффузионной кинетике.

Теоретические основы процессов восстановления. Общая характеристика процессов восстановления металлов и применяемых восстановителей. Көміртегінің тотығы мен темір сутегінің тотығын қалпына келтіру термодинамикасы. Тепе-теңдік диаграммалары. Қалпына келтірудің тиімділігі мен үрдістердің заңдылығы. Газды және реагентті металл тотықтарының қалпына келу кинетикасы мен механизмі.

Металлтермиясының термодинамикалық негізі. Вакуумді қолдану тиімділігі.

Көміртекті тотықтан металлдарды қалпына келтіру. Көміртегіне берік тотықтарды калпына келтіру шарттары. Қалпына келтіру температурасының басталуы. Влияние вакуума. Роль карбидообразования. Свойства карбидов различных металлов. Процессы науглераживания железа окисью углерода и метаном.

Тотықтандырғыш балқымалардың теориялық негізі. Көміртекті темірлердің балқымасы, олардың қасиеті мен құрылысы. Металлургиялық қождар және олардың физикалық қасиеті. Қатты фазалы реакцияның ерекшеліктер. Балқытылған қождардың құрылымы. Жағдайды маңызды диаграммасы. Қожды қатайту кезіндегі айналыс үрдістері. Тотыққан балқымадағы фазалардың өзара іс - әрекеттері. Қож бен метталл арасындағы оттегінің бөліну заңдылығы. Металл балқыманың тотыққан қосындысының термодинамикасы.

3 Тақырып. Металлургиялық өндірістерде материалдардың шығыны.

Кендер, олардың сипаттамасы. Елдегі өнеркәсіптің маңыздылығы. Кен байытудың принциптері. Кендерді бөлшектеу үрдісінің физико- химиялық негізі: агломерация, брикеттеу мен шекемтастарды өндіру. Металлургиялық өндіріс үшін материалдарды дайындаудың экономикалық мақсаттылығы.

Доменді балқытулар үрдісінің жалпы сипаттамасы. Доменді пештеріндегі газдар мен шикіқұрамның қозғалысы және олардың өзара бөлінуі. Доменді пештерді қалпына келтірудің тікелей және жанама дамуы. Қож бен шойынның пайдаланылуы. Таулы домен пештерінің үрдісі. Доменді үрдістерінің интенсификция әдісі. Шойынға МЕСТ-тер. Доменді балқымалардың техника- экономикалық көрсеткіштері.

Болат өндіру тәсілінің жалпы сипаттамасы. Оларды қолдану мен дамытудың экономикалық анықтамасы.

Оттекті-конвертердің үрдісі. Конвертердің құрылысы. Үрдіс кезіндегі газ бен қождың металл құрамының өзгеруі. Конвертерлі қайта бөлінудің нұсқаулары. Конвертер үрдісінің басқарылуы және автоматтандыру негізі. Тазартылған болат өндірісі. Конвертер техника-экономикалық көрсеткіштері.

Пеш түбінде жүретін үрдістер. Мартендік үрдістердің әртүрлілігі. Негізгі реакциялар. Мартен балқымалары интенсификациясы мен олардың техника-экономикалық көрсеткіштері. Ванналы пештердің қолданылуы. Мартен үрдістерімен болатты өндірудің жағдайы мен келешегі.

Электрлі пештерінде болат өндірісі. Доғалы электр пештерінін құрылысы. Қайта балқыту әдісі мен тотықтыра балқыту. Электрлі балқыту пешінің жұмысының техника-экономикалық көрсеткіштері. Болатқа МЕСТ-тері. Балқыту әдісі бойынша болаттың сапасымен өзіндік құнын салыстыру. Балқыту тәсілін тандаудың экономикалылығы. Қорғалған шарлар жиынтығы бойынша балқытудың әртүрлі тәсілдерін салыстыру.

Ашық және вакумді индукциондық пештерде болат қортпаларды балқыту.Вакуумді доғалы қайтабалқыма. Электрлі қождардың қайтабалқымасы. Электронды сәулелі балқыма. Плазмалы-доғалы қайтабалқыма. Материалдардың аса таза аймақтың балқымасы. Жоғарғы таза болат пен қорытпаларды балқытудың жаңа әдістерін қолданудың экономикалық негіздемесі (ЭШП, ВДП, ЭЛП, ПДП).

Ферроқорытпалардың түрі мен тағайындалуы. Ферроқорытпаларға МЕСТ. Ферроқорытпалар пештерінің құрылысы. Хром, марганец, кремний қорытпалардың негізгі өндірілуі. Ванадий, молибден, титан, вольфрам ферроқорытпалардың шағын топтарда өндірілу негізі. Ферроқорытпалар өндірісінің техника- экономикалық көрсеткіштері.

Түсті металдардың стандарттары мен классификациясы. Түсті металл алудың пиро-, гидро және электрліметаллуриялық тәсілдері.

Мыс металлургиясы. Пирометаллургия өндірісінің тізбегі: концентраттар мен кендерді күйдіру, штейнге балқыма, мыс штейнгтерді реттеу, отты және электролитті тазарту.

Алюминий металлургиясы. Глинозем өндірісі. Қара алюминиді алу және оны тазарту.

Баяу балқитын металдар өндірісі. Титан өндірісінің негізі.

Титан ұстағыш материалдарды хлорлау, электролитті және металлтермиялық әдістермен титан алу.

Металлдық вольфрам өндірісінің негізі. Вольфрамды балқыту технологиясы. Тығыз балқытылған металдар өндірісінің техника-экономикалық көрсеткіштері.

Түсті металл өндірісінің даму келешегі. Технологиялардағы жаңа бағыт.

Сабақтың мақсаты кен ұсақтарын брикеттеу режимін және алынған брикеттер қасиеттерін зерделеу.

Сабақтың мақсаты сұйықтық бетіндегі фурма жағдайы өзгеруінің нәтижесінде реакция аймағын және газ ағынының сұйық ваннаға ену терендігінің өзгерігін бақылау.

Моделдеу арқылы құймакесекте әртүрлі кристалдық аймақтарда қалыпсатыру және оның металдың кристалдық құрлысына әсерін, сонымен қатар шөгу қусының пайда болу механизімін көрсету және физикалық біртексіздіктің дамуы үрдістерінің ұқсас геометриясын жасап үйрену сабақтың мақсаты болып табылады.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 10 – 19 с.], [21, 160 - 198 с., 318 – 322 с., 478 – 533 с.].

2 Қазақстандағы темір және марганецті кен орындары.

Ұсынылатын әдебиеттер: [6, 127 – 135 с.], [22, 130 – 183 с.].

3 Домна құрылысы.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 66 – 87 с.].

4 Домна үрдісі. Домна пешінде жүретін редуциялық үрдіс.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 87 – 105 с.].

5 Шойын және қождың пайда болуы. Үрлеу, көріктегі үрдістер және пештегі газдардың қозғалысы.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 105 – 128 с.].

6 Доменді үрдістерінің интенсификция әдісі. Доменді балқыту өнімдері.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 128 – 142 с.].

7 Темірді домна пешінсіз алынуы.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 177 – 191 с.].

8 Конвертерлік болат өндірісі.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 253 – 342 с.].

9 Электрлік пештерінде болат өндірісі.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 405 – 494 с.].

10 Балқымаларды пештен тыс өңдеу. Болатты күю.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 497 – 643 с.].

11 Фероқорытпалар. Қорытпалар кремний мен марганец негізінде өндірісі.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 670 - 688].

12 Феррохром өндірісі.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 688 - 691].

13 Глинозем және алюминий өндірісі.

Ұсынылатын әдебиеттер: [2, 729 - 746].

Мамандықтың жұмыс бабындағы оқу жоспарынан үзінді көшірме

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.1/10

2 Воскобойников В.Г. Общая металлургия [Текст]: Учебник для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. / В.Г. Воскобойников, В.А. Кудрин, А.М. Якушев. – М. : ИКЦ «Академкнига», 2005. – 768 с.

3 Жукебаева Т.Ж. Металлургия: учебное пособие / Т.Ж. Жукебаева, М.К. Альжанов. – Караганда: КарГТУ, 2002. – 87 с.

4 Ибраева О.Т. Теория и технология выплавки стали в кислородных конвертерах и мартеновских печах. Методическое указание / О.Т. Ибраева, И.К. Ибраев, Е.Б. Сулеймен. – Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова, 2005. – 40 с.

5 Лякишев Н.П. Металлургия хрома / Н.П. Лякишев, М.И. Гасик. – М. : ЭЛИЗ. – 1999. – 582 с.

6 Муканов Д. Металлургия Казахстана: состояние, инновационный потенциал, тренд развития. – Алматы, 2005. – 290 с.

7 Сүлеймен Е.Б. Конвертерлік болат өндіру. Әдістемелік нұсқаулық / Е.Б. Сүлеймен, Э.Б. Ланевский. – Павлодар, 2005. – 360 б.

8 Сүлеймен Е.Б. Шойын металлургиясы. Әдістемелік нұсқаулық / Е.Б. Сүлеймен, М.М. Сүйіндіков. – Павлодар, 2004. – 17 б.

9 Уткин Н.И. Производство цветных металлов. – 2-е изд. – М. : Интермет Инжиниринг, 2004. – 442 с.

10 Худайбергенов Т.Е. Металлургия легких металлов: Учебник – Алматы, 2001. – 235 с.

11 Ибраев И.К., Акбердин А.А. Теоретические, технологические и экологические особенности производства низкоуглеродистой стали для листового проката. Научно-учебное пособие. – Алматы: НИЦ «Ғылым», 2008 – 386 с.

12 Толымбеков М.Ж., Нұрымғалиев А.Қ. Болат және ферроқорытпалар электрометаллургиясы бойынша технологиялық есептеулер. Оқу құралы – Алматы: ҒБО «Ғылым», 2006. – 262 с.

13 Тлеугабулов С.М. Теория металлургических процессов. Учебное пособие для вузов. – Алматы: издание РИК по учебной и методической литературе, 2007. – 351 с.
5.2 Қосымша
11 Арсентьев П.П. Общая металлургия / П.П. Арсентьев, В.В. Яковлев, М.Г. Крашенинников, А.В. Зиновьев, И.П. Арсеньева. – М. : Металлургия, 1986. – 360 с.

12 Борнацкий И. И. Физико-химические основы сталеплавильных процессов. – М. : Металлургия, 1974. – 320 с.

13 Еднерал Ф. Б. Электрометаллургия стали и ферросплавов. – М. : Металлургия, 1963. – 641 с.

14 Еднерал Ф. Б. Расчеты по электрометаллургии стали и ферросплавов. Учебное пособие / Ф.Б. Еднерал, А.Ф. Филиппов. – М. : Металлургиздат, 1963. – 230 с.

15 Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов / А.Н. Зеликман, О.Е. Крейн, Г.В. Самсонов. – М. : Металлургия, 1978. – 560 с.

16 Красавцев Н.И. Металлургия чугуна. – М. : Металлургиздат, 1952. –

639 с.

17 Машины и агрегаты металлургических заводов. Учебник в 3-х томах. – М. : Металлургия, 1976. – 1981 с.

19 Поволоцкий Д. Я. Производство стали и ферросплавов. – М. : Металлургия, 1984. – 568 с.

20 Севрюков Н.Н. Общая металлургия / Н.Н. Севрюков, Б.А. Кузьмин, Е.В. Челищев. – М. : Металлургия, 1976. – 568 с.

21 Гуляев А.П. Металловедение: учебник для вузов – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.