|
Д.СЕРІКБАЕВ атындағы ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
|
Ф1 Н ШҚМТУ 701.01-01-1-2011
|
Сапа менеджмент жүйесі
|
Силлабус
(магистрантқа арналған пәннің оқу бағдарламасы)
|
бет
|
Қазақстан Республикасының
Білім және ғылым
министрлігі
Д. Серікбаев атындағы
ШҚМТУ
|
Министерство
образования и науки
Республики Казахстан
ВКГТУ им. Д. Серикбаева
|
БЕКІТЕМІН
ТКМ факультетінің деканы
_______А.К. Адрышев
«___»_______2014ж.
МЕТАЛЛУРГИЯлыЛЫҚ ҮРДІСТЕРДІ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ ТАЛДАУ
Силлабус
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ процессовметаллургических
Силлабус
Мамандық: 6М0709 - Металлургия
Оқу түрі: күндізгі
Курс 1
Семестр 2
Кредиттер саны 2
Лекциялар 15
Практ.сабақтар 15
МОӨЖ 30
МӨЖ 30
Өскемен
Усть-Каменогорск
2014
Силлабус химиия, металлургия және байыту кафедрасында 6М0709 - Металлургия мамандығы бойынша магистрлерды дайындаудың оқу жоспары негізінде құрастырылған
Қафедра отырысында талқыланды
Кафедра меңгерушісі Н.А. Куленова
«____»__________2014 ж. № ___ хаттама
Тау-кен металлургия факультетінің әдістемелік кеңесінде құпталды
Төрайымы
«____»__________2014 ж. № ___ хаттама
Құрастырған М.З.Тоғызов
Норма бақылаушысы Т.В.Тютюнькова
ОҚЫТУШЫ ТУРАЛЫ МӘЛІМЕТТЕР ЖӘНЕ КЕЗДЕСУ САҒАТТАРЫ
«Химия, металлургия және байыту» кафедрасы, тау-кен металлургия факультеті
Сабақтарды жүргізетін оқытушы: Тоғызов Мельс Зайнелгабиевич, т.ғ.к.., доцент
Жұмыс телефоны: 540-911
Аудиториялық сағаттар және консультация уақыты: оқытушының сабақ кестесі және жұмыс графигі бойынша.
1 ПӘННІҢ СИПАТТАМАСЫ, ОНЫҢ ОҚУ ПРОЦЕСІНДЕГІ ОРНЫ
-
Курстың қысқаша сипатамасы:
«Технологиялық үрдістердің физика-химиясы» пәнінде металлургияның негізгі ғылыми және тәжрибелік әдістері бойынша теориялық материалдар келтірілген: металдарды алу, бөлу және рафинирлеу сұрақтарының тәжрибенің талаптарын орындау және ғылыми зерттеулерді жүргізу жөнінде термодинамика, кинетика, химиялық және фазалық тепе-теңдік негіздері.
Пәнді игеру кезінде магистранттар күйдіру және балқыту пештеріндегі жұмыстық атмосферасының сипаттамасының тотықтыру-тотықсыздандыру номограммаларын пайдаланады және өнімнің бағдарланған шығымы мен тазалық дәрежесін алу үшін үрдісті жүргізудің оптималды параметрлерін таңдайды.
-
Пәнді оқытудың мақсаты мен міндеттері
Магистранттардың металлургияда иновациялық технологияларды таңдау, зерттеу және енгізу кезінде ғылыми мәселелерді шешу үшін металлургияның физика-химия саласында кәсіптік теориялық білімдерін жетілдіру.
Металлургия саласында теориялық және тәжрибелік зерттеулерді орындау кезінде алған білімдерін кәсіптік қолдануды игеру.
1.3 Пәнді оқудың нәтижелері
Білім: Магистр білуі тиіс:
- Химиялық реакциялар жүретін металлургиялық жүйелерге қатысты физикалық химия заңдылықтарын біледі.
- Пирометаллургиялық және гидрометаллургиялық сұлбалар бойынша металдарды алуда, бөлуде және тазартуда компоненттердің өзара әрекеттесуінің термодинамикалық заңдылықтарын біледі.
- Күйдірудің, балқытудың, химиялық қосылыстардың түзілу және ыдырауы кезінде жүретін тотығу-тотықсыздану процестерінде өзара әрекеттесудің теориялық негіздерін, ерітінділеудің және металдық, қождық және штейндік фазалардың арасындағы әрекеттесулердің негіздерін біледі.
- Металлургиялық жүйелердің күй диаграммалары негізінде булану, конденсациялану, балқибөліну және рафинирлеу әдістерін түсіндіру.
Дағдылар: Магистр төмендегілерді істей алуы тиіс:
- Әртүрлі технологиялық үдерістердің материалдық, стехиометрлік, электрондық эквиваленттік баланстарын құрай білу;
- Үдерісті басқарудың техникалық регламентін орындау, химиялық үдерісін бағалай білу; құрамның тепе-теңдік неіздеріндегі есеп бойынша үдерістің селективтілігін, көздеген мақсатқа жету мүмкіндігін болжай білу,
- Нақты зерттеулерге қатысты технологиялық үдерістерді зерттеу әдістерін таңдай білу;
- Алынған материалды өңдей білу; әдебиеттегі мәліметтер негізінде қорытынды жасай білу; Заманауи акпаратты технологияның жетістіктерін пайдалана отырып, библиографиялық жұмыстар жүргізу;
-
Белгілі бір талаптарға сәйкес орындалған жұмысты қорытындылап реферат, мақалалар жазу.
Құзыреттілігі: Магистр төмендегіге құзыретті болуы тиіс
- Минералды шикізаттан өнімді рафинациялай бөліп алу кезінде химиялық тепе-теңдік заңдылықтарын, күйдің фазалық диаграммасын пайдалана отырып үдерістің сандық көрсеткіштерін есептей білу;
- Ғылыми әрекеттің бар түрін ұйымдастырып жоспарлай білуі керек
-Металлургиядағы технологиялық үдерістерді зерттеуге қажетті алдыңғы қатарлы ғылыми тәсілдерді техникалық құрал жабдықтарды қолдана білу;
-Металлургиялық үдерістерге қатысты ғылыми зерттеу және иновациялық қызметін білу.
-
Курстың пререквизиттері
«Технологиялық үрдістердің физика-химиясы» пәнін оқу үшін «Физикалық химия», «Жоғарғы математика», «Металлургиялық процестер теориясы» пәндерінен алған білімдер қажет.
-
Курстың постреквизиттері
Алған білімдер металлургия саласында ғылыми-практикалық шешімдер қабылдау үшін қажет.
2 лекциЯЛЫҚ САБАҚТАРДЫҢ МАЗМҰНЫ
2.1 Металлургиялық үрдіс жоғары температурады қатты, сұйық және газ фазасында (пирометаллургия) және сулы ерітінділерде (гидрометаллургия) жүретін физика-химиялық өзгерістердің күрделі кешені - 1 сағат
2.2 Металлургиялық үрдістің физика-химиялық талдауы. Термодинимикалық сипаттамалар, олардың металдарды алу мысалдары бойынша физикалық мәні - 1 сағат
2.3 Термодинамикалық және химиялық потенциалдар; металлургиялық жүйелерді термодинамикалық талдауда ерітіндінің компоненттерінің (балқыманың) парциалдық мольдық шамасы - 1 сағат
2.4 Металлургиялық күйдіру мен балқытудың физика-химиясы. Металлургиялық реакциялардың бағыты. Химиялық реакциялардың жүруінің мүмкіндігі мен толықтығын болжауда энтальпиялық және энтропиялық факторлардың ролі - 1 сағат
2.5 Тотығу процестерінің термодинамикалық негіздері. Оттектік потенциал оксидтердің беріктігінің, тотықтырмай қыздырудың, термодинамикалық ыдыраудың және тотықтыра рафинирлеудің шарты ретінде - 1 сағат
2.6 Газ түріндегі тотықсыздандырғыштармен және қатты көміртегінің қатысуымен тотықсыздандыру процестерінің термодинамикалық негіздері. Будуар-Белл реакциясы - 1 сағат
2.7 Металлургиялық жүйелердегі химиялық тепе-теңдік. Ерітінділеу процесінің реакцияларының тепе-теңдігі. «Потенциал – рН» диаграммалары - 1 сағат
2.8 Химиялық реакцияларды есептеудің математикалық модельдері. Тепе-теңдік жүйенің құрамын реттеуде Ле Шателье принципі - 1 сағат
2.9 Металлургиялық үрдістердің автогендігі. Металлотермия мысалында есептеу әдісі. Тотығу және тотықсыздандыру процестерінің кинетикасы- 1 сағат
2.10 Металлургиялық балқымалардағы фазалық тепе-теңдік (қождық, штейндік) – 2 сағат
2.11 Фазалық тепе-теңдікті оқу кезіндегі термиялық талдау. Фазалар ережесі – 1 сағат
2.12 Үш компонентті жүйедегі фазалық тепе-теңдік. Үштік эвтектикасы бар Pb-Sn-Cd жүйесінде қорытпалардың кристалдануы. Үш компонентті балқыма жүйесінде графикалық-аналитикалық есептеулер. Ликвация – металдарды бөлу процесі – 1 сағат
2.13 Булану және конденсация процестеріне негізделген металдарды бөлу және рафиналациялау процестерінің физика-химиясы – 1 сағат
2.14 Металлургияда экстракцияның физика-химиялық негіздері. Кен шикізатын ерітінділеу. Сұйықтық экстракция – 1 сағат
2.15 Қосылыстардың түзілу және ыдырау процестерінің кинетикасы және механизмы – 1 сағат
3 семинарлық САБАҚТАРДЫҢ ЖӘНЕ Ооөж ТАҚЫРЫПТАРЫ
Апта
|
Семинарлық сабақтардың мазмұны
|
ООӨЖ мазмұны
|
Балдар саны
|
1 кредит
|
1
|
Химиялық реакциялардың қатысуымен ерітінділеу процестерін термодинамикалық талдау
|
МОӨЖ-ның ӘН-мен жұмыс істеу және тапсырмаларды орындауға СИ жүйесінің талаптары
|
5
|
2
|
Физика-химиялық өзгерістердің бағытының шарты
|
Металлургиялық реакциялардың термодинамикалық сипаттамаларын есептеудің мысалдары
|
5
|
3
|
Гетерогендік жүйеде қосылыстардың түзілуінің және диссоциациясының термодинамикалық сипаттамаларын зерттеу
|
Металлургиялық реакциялардың стехиометриялықе эквиваленттері және электрондық баланстары
|
5
|
4
|
Физика-химиялық өзгерістердің энтальпиялық және энтропиялық шарттарының ролі
|
Металлургиялық жүйелердің ерітінділерінің (балқымаларының) термодинамикалық қасиеттері
|
5
|
5
|
Карбонаттардың ыдырау процесінің физика-химиясы
|
эмпиркалық тәуелділігін алу
|
5
|
6
|
Металлургиялық балқымалардың физика-химиясы
|
Fe – Cu балқымасының термодинамикалық қасиеттерін есептеу
|
5
|
7
|
«Металлургиялық жүйелердің термодинамикасы » тақырыбы бойынша ағымдық бақылау
|
«Термодинамика» бөлімінің бақылау сұрақтарымен жұмыс істеу
|
10
|
8
|
|
1-ші кезеңдік бақылау: тесттік сұрау
|
60
|
2 кредит
|
9
|
Кен шикізатын күйдіру кезінде қосылыстардың диссоциациясының заңдылықтанының кинетикалық заңдылықтары
|
Кинетикалық процестер теориясының негіздерінің конспекті
|
10
|
10
|
Металлургиялық жүйелерде Ле Шетелье принципін қолдану
|
Металлургиялық реакциялар мысалдарында теп-теңдіктерді есептеу
|
10
|
11
|
Металлургияда металлотермияның физика-химиясы
|
Металлотермия мысалында металлургиялық процестердің автогендігін есептеу
|
10
|
12
|
Металлургиялық жүйелердегі балқу диаграммалары
|
Конденсацияланған металлургиялық жүйелердегі фазалық тепе-теңдік
|
10
|
13
|
Қалайы-қорғасын жүйесін термиялық талдау
|
Pb - Sn диаграммасы бойынша графикалық аналитикалық есептеу әдісі
|
10
|
14
|
Айдау арқылы металдарды бөлу және тазарту. Азеотроптық және экстракциялық ректификация
|
Сұйық-бу фазалық тепе-теңдік мысалдары бойынша металлургиялық есептеулер. Металдарды бөлудің және рафинирлеудің дистилляциялық әдістері
|
10
|
15
|
2-ші кезеңдік бақылау
Тесттік бақылау
|
Үштік күй диаграммасы бойынша қождың (штейннің) құрамын графикалық есептеу әдістері
|
40
|
|
|
Барлығы
|
100
|
4 «МЕТАЛДАРДЫ гидро- ЖӘНЕ пирометаллургиЯЛЫҚ СҰЛБАЛАР БОЙЫНША АЛУ, БӨЛУ ЖӘНЕ ТАЗАТУ ҮРДІСТЕРІНІҢ ФИЗИКА ХИМИЯСЫ» ТАҚЫРЫБЫНДА ӨЗДІК ЖҰМЫС
Апта
|
Бөлімдердің мазмұны
|
Балдар саны
|
1
|
Химиялық реакциялардың қатысуымен металдарды ерітінділеу
|
10
|
2
|
Ерітінділердің термодинамикасы
|
10
|
3
|
Сулы электрохимиялық жүйелердегі тепе-теңдік
|
5
|
4
|
Сулы ерітінділердегі фазалық тепе-теңдік
|
10
|
5
|
Сулы ерітінділердегі экстракция
|
5
|
6
|
Сульфидтерді күйдіру және күйежентектеу
|
5
|
7
|
Металлургиялық балқымалардың термодинамикалық сипаттамалары
|
10
|
8
|
Металлотермиялық тотықсыздандырудың автогендігі
|
5
|
9
|
Металлургиялық үрдісттің жұмыстық параметрлеріне вакуумның әсері
|
5
|
10
|
Металлургиялық үрдістердің кинетикасы
|
5
|
11
|
Жоғары температуралы газ атмосферасының құрамы мен қасиеттері
|
6
|
12
|
Металлургиялық балқымалардағы фазалық тепе-теңдік
|
6
|
13
|
Карботермиялық тотықсыздандыру
|
6
|
14
|
Сұйық-бу фазалық тепе-теңдік
|
6
|
15
|
Конденсацияланған жүйелердегі фазалық тепе-теңдік
|
6
|
5 КҮНТІЗБЕКТІК- ТАҚЫРЫПТЫҚ ЖОСПАР
Тақырып атауы
|
Апталар бойынша таралуы
|
Лекциялар
|
Семинарлар
|
МОҚӨЖ
|
МӨЖ
|
1 кредит –Металлургиялықүрдістердің термодинамикалық талдауы
|
1 Металлургиялық үрдістер физика химиялық өзгерушіліктің күрделі кешені (кіріспе)
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2 Гидро- және пирометаллургиялық жүйелерде металлургиялық жүйелердің термодинамикалық сипаттамалары
|
2 - 7
|
2-7
|
2 -7
|
2-7
|
3 Гидро- және пирометаллургиялық үрдістерде ерітінді (балқыма) компоненттерінің химиялық потенциалдары және парциальды мольдық шамалары
|
6
|
6
|
6
|
6,7
|
4 Металлургиялық үрдістердің бағытталуы. Реакциялардың термодинамикалық жүру мүмкіндігін бағалау кезінде энтальпиялық және энтропиялық факторлардың ролі
|
4-7
|
4-7
|
4-7
|
4 -7
|
2 кредит – Металлургиялық жүйлердегі химиялық және фазалық тепе-теңдік
|
5 Оттектік потенциал оксидтердің беріктігінің, тотықтырмай қыздырудың, карбонаттардың термиялық ыдырауының критериі ретінде
|
9,10
|
9,10
|
9,10
|
9,10
|
Кен шикізатын күйдіру кезінде металлургиялық үрдістердің кинетикасының теориялық негіздері
|
11
|
11
|
11
|
11,12
|
7 Фазалық тепе-теңдіктерді оқу кезінде термиялық талдау
|
12
|
12
|
12
|
12,13
|
8 Үштік металлургиялық жүйелерде фазалық тепе-теңдік
|
13
|
13
|
13
|
13
|
9 Булану және конденсация үрдістерінің физика химиясы
|
14
|
14
|
14
|
14
|
10 Металлургиялық үрдістердің физика химиясының негізгі сұрақтарын қорытындылау. 2-ші кезеңдік бақылау
|
15
|
15
|
|
|
6 БІЛІМДІ БАҒАЛАУ МӘЛІМЕТТЕРІ
Пәнді оқу барлық өткен материалдарды қамтитын тест түрінде өткізілетін емтиханмен аяқталады. Емтиханға жіберудің міндетті шарты бағдарлама бойынша барлық тапсырмаларды орындау.
Қорытынды бағаға кіреді:
- ағындық бақылау – 40 балл (1 кредит) және 60 балл (2-ші кредит);
- 1-ші кезеңдік бақылау – 60 балл; 2-ші кезеңдік бақылау – 40 балл;
- емтихан – 100 балл.
Пән бойынша балдар қосындысы 100.
Бағалар жүйесі келесідей:
БАҒА
|
Кәдімгі баға
|
Әріппен
|
Цифрмен
|
% бойынша
|
цифрмен
|
өтежақсы
|
А
|
95 - 100
|
4,0
|
А -
|
90 - 94
|
3,67
|
жақсы
|
В +
|
85 - 89
|
3,33
|
В
|
80 - 84
|
3,0
|
В -
|
75 - 79
|
2,67
|
қанағаттанарлық
|
С +
|
70 - 74
|
2,33
|
С
|
65 - 69
|
2,0
|
С -
|
60 - 64
|
1,67
|
Д +
|
55 - 59
|
1,33
|
Д
|
50 - 54
|
1,0
|
қанағаттанарлықсыз
|
F
|
0- 49
|
0
|
7 ӘДЕБИЕТТЕР
Негізгі
1 Минаев Ю.А., Яковлев В.В. Физико-химия в металлургии. –М.: МИСиС, 2001, -320с.
2 Владимиров Л.П. Термодинамические расчеты равновесия металлургических реакций. –М.: Металлургия, 1973, 225 с.
3 Захаров А.М. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. Уч. пособие для вузов. –М.: Металлургия, 1990, -240с.
4Термодинамические свойства неорганических веществ. Справочник под редакцией А. П. Зефирова. Атомиздат, 1986, 350с.
5 Крестовников А. Н. и др. Справочник по расчетам равновесий металлургических реакций. - М.: Металлургия, 1983, 560с.
-
Казачков Е. А. Расчеты по теории металлургических процессов. - Л.: Химия, 1983, 220с.
-
Лукашенко Э.Е., Погодаев А. М., Сладкова И. А. Сборник примеров и задач по теории процессов цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1973, - 174 с.
-
Гальнбек А.А., Шалыгин Л.М., Шмонин Ю.Б. Расчеты пирометаллургических процессов и аппаратуры цветной металлургии. – Челябинск: Металлургия, 1990. -448с.
Достарыңызбен бөлісу: |