БАҒдарламасы (Syllabus) «Металлургия өндірісің технологиясы I» пәні 5В070900 «Металлургия»

Металлургия кафедрасы

Бағдарлама 20___ж. «____» _________бекітілген жұмыс бабындағы оқу бағдарламасының негізінде әзірленген.

Хаттама №_____.

(қолы)
Металлургия, машина жасау және көлік факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен құпталған

20__ж. «_____»______________хаттама №____.
ОӘК төрағасы ____________ Ж.Е. Ахметов

(қолы)

т.ғ.к., доцент

Металлургия кафедрасы Б-1 корпуста орналасқан (Павлодар қ., Чокин ак. к. 139 үй), 224 аудиториясы, ұялы телефон 67-36-23 қос. 217.
2 Пән туралы мағлұмат
3 курс (6 семестр – емтихан).
3 Пәннің еңбек сыйымдылығы

Семестр	Кредиттер саны	Дәріс сабақтарының түрлері бойынша тікелей қатынас сағаттары				Студенттің өздік жұмысының сағаттар саны		Бақылау формасы
		барлығы	дәріс	тәж.	зертх.	барлығы	ОӨЖ
6	3	52,5	30	7,5	15	82,5	82,5	экзамен

4 Пәнің мақсаты

– оқитын студенттерге шикізатты металлургия процесіне дайындау, редукциялық балқыту және тоқтыра-балқыту процестері: домна процесі, болатқорыту және ферроқорытпаларын алу процестерінің теориялық және технологиялық жәйттері туралы терең білім беру; шикізатты редукциялай өңдеу туралы күрделі технологиялық есептерді шығара білу; тәжірибелік зерттеулер және технологиялық процестерді іс жүзінде металлургиялық агрегаттарда ұйымдастыруға шынығу және болашағы зор жаңа процестерді құрастырып, оның проблемаларын шеше білу.

– домна пештерінде, оттекті-конвертерлерде, ДБП мен РТП жүретін процестердің жалпы заңдылықтары мен олардың жұмыс істеу тәсілдерін игеру, материалдық, жылулық баланстарын есептеп, сол агрегаттарда технологиялық процестерді жылдамтуды басқара білу.

• 
  электр доғалы пеште, домна пештерінде, оттекті-конвертерлерде болат пен ферроқорыпта қорыдудың физика-химиялық негізін;
  
• 
  цехтың негізгі жабдықтары мен жүк ағының;
  

• 
  процестердің технико-экономикалық көрсеткіштері және режимдік параметрлерін, металлургиялық аппараттардың жұмыс істеуі мен құрылымдарын.
  

• 
  электр доғалы пеште, домна пештерінде, оттекті-конвертерлерде болат пен ферроқорыпта қорыдудың физика-химиялық негізін;
  
• 
  цехтың негізгі жабдықтары мен жүк ағының;
  

• 
  процестердің технико-экономикалық көрсеткіштері және режимдік параметрлерін, металлургиялық аппараттардың жұмыс істеуі мен құрылымдарын.
  

Мамандыққа кіріспе, физика, математика, информатика, сызба геомертиясы және инженерлік графика, қолданбалы механика, құю өндірісі, металлургиялық жылутехникасы, химия, физикалық және коллоидты химия, электротехника, металлургиялық процестердің теориясы, аналитикалық химия және талдаудың физико-химиялық әдісі.

Металлургия өндірісің технологиясы II

9 Пәннің қысқаша сипатталуы

Пән тақырыптарының мазмұны

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.

Металлургияда жанудың әр түрлі үрдісі мен жалпы сипаттамасы. Метан мен сутегі, көміртегі тотығының жану реакциясының термодинамикасы. Тепе-тендік есебінің сипаттамасы. Газ атмосферасының құрылысы мен өнімнің жану диссоциациясы. Газ қосылыстарында кинетикалық үрдістердің жану мен негізгі механизмі. Тізбек механизмі бойынша жану мен жану шарты.

Көміртегінің жану реакциясының термодинамикасы. СО₂ және Н₂О көміртегінің аңғару кезіндегі газдық фазалардың ең кіші құрамы. Тотықтармен, газдармен көміртегіні өзара байланыстыру кинетикасы мен негізі механизмі. Аңғару тәртібінің ауысуының диффузиясы мен кинетикасы. Сульфидтердің, тотықтардың, фторидтардың және хлоридтердің диссоциациясы мен пайда болуы. Оксидтер мен басқа қосылыстардың диссоциясымен түзілуінің реакциясының жалпы заңдылығы, химиялық қосылыстардың беріктігінің сандық сипаттамасы. Ерігіштердің түзілуі мен фазалық ауысу кезінде химиялық беріктіктің өзгеруі.

Темір тотығының термодинамикалық қасиеті олардың өзгеруінің тізбектілігі. Темір-оттегі күй диаграммасының талдауы. Тотықтар мен басқа қосылыстардың химиялық беріктігін салыстыру. Темір тотығы және басқа металдардың кинетикалық үрдісінің негізі мен механизмі. Диффузиялық кинетикадағы кристалдық тордағы ақаулардың рөлі.

Тотықсыздандыру үрдісінің теориялық негізі. Металдарды тотықсыздандыру үрдісінің жалпы сипаттамасы мен тотықсыздандырғыштарды қөолдану. 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.

Вакумның ықпалы. Карбид құрылымның рөлі. Әр түрлі металдардағы арбидтердің қасиеті. Метан мен көміртегіде темір тотығының алмасу үрдісі. Ортақ атмосфералардың құрамы мен қасиеті.

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.

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.

Зертханалық сабақтардың мақсатында қара және түсті металлургия өндіріс бойынша толыққанды мағлұмат алу.

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.

Тәжірибелік сабақтың мақсаты дәріс сабақтарынан алған теориялық білімдерін ұштастырып және тереңдету, есептеуді үйрену болып табылады.

1 Кіріспе. Қара және түсті металдар және қорытпалардың классификациясы.

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].
Бақылау шараларының күнтізбелік графигі

«Металлургия өндірісің технологиясы I» пәнi бойынша күндізгі оқу түрі 050709 «Металлургия» мамандығының студенттеріне арналған сабақ үстінде жұмыс жасауға және СӨЖ –ді орындау және тапсыру бойынша тапсырмалар

Қорытынды баға жіберу рейтингісі (ЖР) мен қорытынды бақылаудың (ҚБ) қосындысымен есептелінеді, олардың үлес салмағын ескере отырып (ҮСЖР және ҮСҚБ).

Студенттің семестр бойы пән бойынша жинаған жіберу рейтингісінің бағасы мынаған тең

ЖР = (Р1 + Р2)/2
Студенттің рейтингісі (Р1 және Р2) мына формула бойынша анықталады
Р1(2) = АҮ1(2) ·0,7 + МБ1(2) ·0,3
Ағымдағы үлгерім (АҮ) 100 балдық шкаламен анықталады(бақылау іс-шараларының күнтізбелік графигін қара).

Сонымен қатар межелік бақылаудың (МБ) бағасы да 100 балдық шкаламен анықталады.

Қорытынды бақылау (ҚБ) 100 балдық шкаламен анықталады.

Баллдық жүйе бойынша пәннен қорытынды рейтинг “Оқушылардың оқу жетістіктері” және “Рейтингтік ведомость” журналдарына балл түрінде кестелерге енгізіліп эквивалентті бағаға айналдырылады.

– Пән бойынша межелік бақылауға (МБ) ағымдағы үлгерім (АҮ) балдарын жинаған студент қана жіберіледі.

– Егер студент межелік бақылаудан өтпеген болса, немесе МБ 50 балдан төмен бал жинаған болса, онда ол студенттің рейтингі анықталмайды. Мұндай жағдайда деканат МБ тапсырудың жеке мерзімін белгілейді.

– Пән бойынша қорытынды бақылауға (ҚБ) оқу бағдарламалық жұмыстардың барлық талаптарын орындағандар (барлық зертханалық және тәжірибелік жұмыстарды және СӨЖ және ОСӨЖ бойынша жұмыстар мен тапсырмалар орындаған және тапсырған), курстық жұмысты қорғағаны үшін жақсы баға алғандар (семестрлік жұмыстар) және жіберу рейтингісін жинағандар (50 балдан кем емес) студенттер жіберіледі.

– Егер студент алушы жіберу рейтингісі және қорытынды бақылауы бойынша жақсы бағаларға ие болса, онда пән бойынша қорытынды баға есептелінеді. Егер студент қорытынды бақылауды себепсіз жіберсе, онда оның бағасы “қанағаттанарлықсыз” деп есептелінеді.
Курс саясаты

Сабақтарда белсенді болыңыздар. Оқытушыға сұрақ қойыңыздар. Оқуда үлгеру үшін сабаққа қатысу жеткілікті емес, қарастарылып отырған тақырып пен талқыланып отырған мәселеге белсенді араласып, өз көзқарасыңыз бойынша жауап беруге тырысу керек.

Сабаққа қатысу міндетті болып табылады. Тәлімгерге дәріс сабақтарына қатысқаны үшін 4 балл беріледі.

Тәжірибелік сабаққа қатысып, берілген жұмысты уақытында тапсырғаны үшін, күнтізбелік графигіне сәйкес тәлімгерге 5 балл қосылады.

Зертханалық сабаққа қатысып, берілген жұмысты жақсы орындаса, уақытында қорғағаны үшін тәлімгерге 2 балл қосылады.

Тәлімгерлер сабаққа дайындықпен келіп, ұсынылған әдебиеттер мен аталмыш сабаққа қажетті материалдарды қолдануы керек. Өздік жұмысы келесі түрде бағаланады: әр тақырыптын теориялық қарастыру, өңдемен сұрақтар бойынша конспектпен аяқталады, конспект оқытушыға көрсетіліп бағаланады және әр тапсырма үшін 2 балл алады.

Бірінші және екiнші межелік бақылау өткен тақырыптар бойынша тест түрінде алынады. Бірінші және екінші межелік бақылау 18 балл алынады.

Емтихан үш сұрақтан туратын билет бойынша немесе 50 сұрақтан тұратын нұсқаға салынған тесттер бойынша алынады. Емтихан 100 балдық жүие бойынша бағаланады.

Аудиториялық сабаққа 5 минутқа дейін кешігуге рұқсат етіледi, басқа жағдайда тәлімгер 1 балл кем алады. Дауыстап сөйлесуге болмайды. Екінші ескертуден кейін тәлімгер аудиториядан шығарылады. Кеңес сабақтарына қатысу ұсынылады. Сабақ кезінде ұялы телефондарды өшіріп қою керек. Тәжірибе, зертханалық және дәрiс сабағын себепсіз босатқаныңыз үшін –0 балл аласыз.

Дәлелді себеппен уақытында тапсырылмаған тәжірибелік, зертханалық және өздік жұмыстарға баллдар кемiтiлмейдi.

Егер тәлімгер межелік бақылау кезінде қатыспаған болса, оған келесі сабақтың басында бақылау жұмысын тапсыруға мүмкіндік берiледi.
12 Әдебиеттер
Негізгі әдебиет

1 Жалпы металлургия:оқулық А. М. Ғазалиев, В. В. Егоров, Д. Қ. Исин; ред. А. М. Ғазалиев.-Алматы Білім,2010

2 Құю өндірісі:металлургия және машина жасау мамандықтарының студ. арналған оқу құралы М. М. Сүйіндіков Павлодар:Кереку,2010

3 Сирек металдар металлургиясы З. Б. Каршигина, Г. Б. Байділдаева, Д. Р. Құсманова Павлодар:Кереку, 2008

4 Өндірісті ұйымдастыру және оның экономикасы Г. Т. Омарова Павлодар:Кереку,2009

5 Асыл металдар металлургиясы: зертханалық сабақтарына арналған әдістемелік нұскаулықтар Г. Б. Байділдаева, З. Б.Каршигина,А. Ж. Таскарина Павлодар:С. Торайғыров атындағы ПМУ,2008

6 Өндiрiстi ұйымдастыру және жоспарлау Омарова Г.Т. Павлодар: ПГУ им. С.Торайгырова, 2005

7 Шойын металлургиясы: металлургиялық мамандықтарының күндiзгi оқу формасындағы студенттер үшiн тәжiрибе сабағына арналған әдiстемелiк нұсқаулық Е. Б.Сүлеймен, М.М.Сүйiндiков Павлодар: С.Торайғыров атындағы ПМУ,2004

8 Құю өндiрiсi: зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдiстемелiк нұсқаулар М. М. Сүйiндiков,М. Ж. Түсiпбеков,П. О. Быков. Павлодар:С. Торайғыров атындағы ПМУ, 2006

9 Конвертерлік болат өндірү. Әдістемелік нұсқаулық Е. Б. Сулеймен, э. Д. Ланевский Павлодар, 2005

10 Конвертерлік болат өндіру. Әдістемелік нұсқаулық Сулеймен Е. Б. Павлодар, ПГУ им. Торайгырова 2005, қағаз

11 Болат және қорытпа электрометаллургиясы Сулеймен Е. Б. Павлодар, ПГУ им. Торайгырова 2006, қағаз

12 Электрометаллургиялық өндірiстер теориясы М.М.Сүйiндiков, З.Б.Каршигина, Г. Б. Байдiлдаева Павлодар:С. Торайғыров атындағы ПМУ, 2006