Рабочая учебная программа Мамандығы: 050709 «Металлургия»

	Д.СЕРІКБАЕВ атындағы ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ		Ф1 И ШҚМТУ 701.01-01
	Сапа менеджментінің жүйесі	Пәннің оқу жұмыс бағдарламасы	бет

БЕКІТЕМІН

ТКМФ деканы

«___»_________ 2009ж.

ЖЕҢІЛ МЕТАЛДАР МЕТАЛЛУРГИЯСЫ

Жұмыстық оқу бағдарламасы

Рабочая учебная программа

Оқу формасы: сырттай

Усть-Каменогорск

2009
Жұмыстық оқу бағдарламасы жеңіл металдар металлургиясы пәні бойынша химия, металлургия және байыту кафедрасында 050709 «Металлургия» мамандығы бойынша Мемлекеттік білім стандарты негізінде әзірленді.

Химия, металлургия және байыту кафедрасының мәжілісінде қаралған

Кафедра меңгерушісі Н.А. Куленова
№ _________хаттама « ___» ________________ 2009 ж.

Тау-кен-металлургия факультетінің әдістемелік Кеңесімен мақұлданды

Төрайымы: Н.А. Нұрбаева
№ _____хаттама « ___» ____________________ 2009 ж.

Әзірлегендер: Н.А. Куленова

Л.Н. Жанұзақова
Норма бақылаушы: Е.В. Петрова
Силлабус 050709 «Металлургия» мамандығының студенттері үшін «Жеңіл металдар металлургиясы» пәні бойынша.
Байланыстық ақпарат
Куленова Наталья Анатольевна – «Химия, металлургия және байыту» кафедрасының меңгерушісі, техника ғылымының кандидаты.

Жанұзақова Ләзат Нарыновна – «Химия, металлургия және байыту» кафедрасының аға оқытушысы.

Жұмыс тел. 54 – 09 – 11

Байланыстық сағат: (office – haur) оқу кестесі бойынша СОӨЖ жүргізу дәрісханасында

Уақыты:

Кредиттер: 3 – лекциялық сабақтар (10 сағ.),1- зертханалық сабақтар (5сағат), 3 – оқытушымен өзіндік жұмыс (15 сағ.), 3 – студенттердің өзіндік жұмысы (105 сағ.)

Техникада алюминий, титан, бериллий, магний ерекше роль атқарады. Бұл металдар алғаш рет техниканың қарқынды дамуымен ерекшеленетін ХІХ ғасырда өндірістік әдіспен алынған болатын. Аспап жасау, авиация, ракета жасау, электроника, ядролық энергетика, медицина, қара және түсті металлургия – бұл жеңіл металдарды тұтынатын технологиялар мен техника бағыттарының толық емес тізімі.

Коррозияға төзімділік, төмен тығыздықта электр және жылу өткізгіштік сияқты физикалық қасиеттерінің болуы жеңіл металдарды халық шаруашылығының барлық салаларында кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.

Жеңіл металдарды өндіруде бастапқы материалдың жоғары тазалықта болуына қойылатын талап, оларды өндіруде әртүрлі және күрделі технологиялалрды қолдануды қажет етеді.Сондықтан қазіргі жеңіл металдар металлургиясы – көбіне әрбіреуі жеке өндірістерден тұратын химиялық-электрохимиялық процестердің кешенін құрайды.

Жеңіл металдар металлургиясы электрометаллургиялық процестермен байланысты болғандықтан, оларды өндіру үшін маңызды шарт –электр энергиясының қуатты көзінің болуы.

«Жеңіл металдар металлургиясы» пәні 050709 «Металлургия» мамандығының оқу жоспарында қарастырылған негізгі пәндердің біріне жатады. Бұл пәнді оқу барысында студенттер осы элементтермен және оларды қолдану салаларымен танысады.

«Жеңіл металдар металлургиясы» пәні бойынша оқу процессі лекциялардан, зертханалық сабақтардан, бақылау және курстық жұмыстардан, кеңестік сабақтардан тұрады. Зертханалық тәжірибелерді орындап, бақылау жұмыстарын тапсырып, курстық жұмысты қорғаған соң студент емтихан тапсырады.
Курстың мақсаттары мен міндеттері:

Жеңіл металдар металлургиясы – түсті металлургияның – бакалавр- металлург мамандарын дайындау жүйесіндегі негізгі пәндердің бірі. Оқу нысаны –шикізат көзі, физикалық-химиялық ерекшеліктері, технология, металлургиялық процестердің негізгі жабдықтары.

Пәнді оқудағы мақсат – жеңіл металдарды және оларға серіктес элементтерді кендік шикізаттан өндірудің қоршаған ортаны ластаудың алдын алатын, жаңа және болашақты, әдістері бойынша білім алу, өндірістік-технологиялық және жобалау-зерттеу жұмыстары үшін мамандар дайындау.
Жеңіл металдар металлургиясы курсының міндеттері: «Жеңіл металдар металлургиясы» пәнін оқу нәтижесінде студент келесілерге білуге және орындай алуға міндетті:

- жеңіл металдар шикізаттарын кешенді өңдеудің теориялық негізін және технологиясын;

- отандық және шет ел кәсіпорындарында қолданылатын жеңіл металдарды өндірудің қазіргі жаңа технологиялық сұлбаларын;

- технология мен жабдықтарды жетілдіру және дамыту бағыттарын (қарқындату, қалдықсыз өндіріс, екінші қлданымдық энергоресурстарды пайдалану ж.б.)

- металлургиялық процестерді химиялық реакциялармен көрсете білу және физикалық-химиялық талдаулар жүргізе білу;

- технологиялық есептеулерді орындау, негізгі жабдықтарды таңдай білу, соның ішінде ЭЕМ қолдана білу;

- операциялардың техникалық-экономикалық көрсеткіштерін талдай білу, процесті басқару, технологияның тиімділігін арттыру бойынша технологиялық негізделген шешімдер қабылдай білу;

- түсті металлургия жөнінде техникалық әдебиеттерді өздігінен зерделеу, талдау және қортындылай білу.

1 ЛЕКЦИЯЛЫҚ САБАҚТАРДЫҢ МАЗМҰНЫ

1. 
   Кіріспе
   

Жеңіл металдарға жататын металдар, олардың ортақ қасиеттері. Өндіру және қолдану. Жеңіл металдарды өндірудің даму келешегі.

Алюминий металлургиясы. Алюминий мен оның қосындыларының химиялық-металлургиялық қасиеттері. Алюминий минералдары және кендері. Өндірістік алюминий кендері. Алюминий кендерінің стандарттары.Шикізат көздері.

1.2 Алюминийі бар кендерден глинозем өндіру. Алюминий шикізатының химиялық және минерологиялық құрамына байланысты глинозем алу жолдары. Кремнийлік модуль. Глиноземді Байер әдісімен алу. Әдістің жалпы технологиялық сұлбасы. Процестің теориясы, практикасы және пайдаланылатын құрылғылар.. Байер әдісін жетілдіру жолдары.

1.3 Глиноземді күйежентектеу әдісімен өндіру.

Жалпы технологиялық сұлбасы. Қолданылатын құрылғысы.. Кремнисіздендіру, карбонизация процесінің теориясы мен практикасы. Күйежентектеу әдісін жетілдіру жолдары. Байер әдісі мен күйежентектеу әдістерін салыстыру..

1.4 Глинозем өндірудің құрамдастырылған әдістері. Параллелдік және тізбектелген нұсқалар, оларды өндірісте пайдалану. Глиноземді нефелин кендерінен өндіру. Нефелиндерді өңдеудің болашақты әдісі (Понамарев-Сажин әдісі). Нефелиндерді кешенді өңдеу. Глиноземді алуниттердан алу. Алуниттерды глинозем, күкірт қышқылы және калий тыңайтқышына тотықсыздандыру сұлбасы бойынша өңдеу. Алуниттерді «ҚҚ» пешінде күйдіру және тотықсыздандыру.

1.5 Алюминийді электролиттік жолмен өндіру.

Криолит-глинозем балқымасы – алюминий өндіруде электролит сапасында. Криолиттік қатынас. Электролитті реттеу. Электролитке тұз қоспаларын қосудың ролі. Анодтық және катодтық процестер. Алюминий электролизерінің құрылысы мен жұмысы. Анодтық әсер және оның алюминий электролизерінің жұмысындағы ролі. Алюминийді тазалау

1.6 Магний металлургиясы.

Магний алу үшін шикізат көздері. Бастапқы шикізатты магний өндіру үшін дайындау. Магнийді электролизбен алудың технологиялық сұлбалары. Сусыз карналлит және магний хлоридін алу. Карналлитті сусыздандыру әдістері, процестің жүру шарты, қолданылатын құрылғы. Сусыз карналлит және магний хлоридін алу кезіндегі техникалық-экономикалық көрсеткіштері..

1.7 Магнийді электролиттік жолмен алу.

Процестің теориялық негізі. Электролиттің физикалық-химиялық қасиеттері. Катодтық және анодтық процестер. Диафрагмалық және диафрагмасыз электролизерлер. Магний және титан өндірістерін біріктіру. Технология производства магнийді электролиттік жолмен өндіру технологиясы. Электролизерлерді тиеудің әртүрлі сұлбалары: карналлиттік және хлормагнийлік. Магнийді тазалау. Жоғары тазалықтағы магний алу. Магнийді термиялық әдістермен өндірусағат.

1.8 Титан металлургиясы.

Титанның негізгі физикалық-химиялық қасиеттері. Титаны бар кендер және оларды өндірісте пайдалану. Титанды алудың негізгі әдістері. Шикізат көздері. Ильмениттік концентраттарды өңдеудің технологиялық сұлбасы. Титан қождарын өндіру. Кендітермиялық тотықсыздандыра балқытудың механизмі, ерекшеліктері және құрылғысы. Техникалық титан тетрахлоридін. (ТТТ) алу. Тұздар балқы-масында хлорлаудың ерекшеліктері. Титан қожын тұзды хлораторда хлорлау кезінде жүретін процестер және олардың реті. Тұзды хлоратордың жұмыс істеу принципі. Техникалық титан тетрахлоридін тазалау. ТТТ ванадийден химиялық тазалау. ТТТ ректификациямен тазалаудың негізгі теориялық шарттары, қолданылатын құрылғы.

1.9 Металдық титан өндіру.

Титанды алу жолдары. Тазаланған ТТ магнийтермиялық тотықсыздандыру процесінде қолданылатын құрылғылар. Процестің теориясы мен технологиясы. Вакуумдық дистилляция. Процестің теориясы мен практикасы. Титан кеуегін өңдеу және сұрыптау. Титанды электролиттік жолмен алу. Титанды титан диоксидін кальциймен немесе кальций гидридімен тотықсыздандыру арқылы алу. Титанды тазалау әдістері. Иодтық, электролиттік және термиялық тазалау әдістері.- 2 сағат.
2 СОӨЖ және СӨЖ ТАҚЫРЫПТАРЫ

№№		СОӨЖ мазмұны	Сағат саны	СӨЖ мазмұны		Сағ. саны
1		2	3	4		5
3 кредит
1	Жеңіл металдар, қасиеттері. Өндіру және қолдану келе-шегі. Жабдықтар		1	Тақырып бойынша есептер шығару	1
2	Алюминий металлургиясы. Химиялық-металлургиялық қасиеттері, минералдары жә-не кендері.Шикізат көздері.			Тақырып бойынша есептер шығару
3	Алюминийі бар кендерден глинозем өндіру жолдары. Байер әдісі, технологиялық сұлбасы.		1	Тақырып бойынша есеп шығару. Зертханалық жұмыс бойынша есепті рәсімдеу.	2
4	Глиноземді күйежентектеу әдісімен өндіру, технология-лық сұлбасы. Байер әдісі мен күйежентектеу әдістерін салыстыру.		1	Тақырып бойынша есептер шығару
5	Глинозем өндірудің құрам-дастырылған әдістері. Нефе-линдерді өңдеу. Понамарев-Сажин әдісі. Алуниттерді өңдеу.		1	Курстық жұмыс бойынша есептер шығару.
6	Алюминийді электролиттік жолмен өндіру. Алюминийді тазалау		1	Курстық жұмыс бойынша есептер шығару.
7	Магний металлургиясы. Шикізат көздері. Магнийді электролизбен алудың технологиялық сұлбалары. Сусыз карналлит және магний хлоридін алу.		2	Курстық жұмыс бойынша есептер шығару.	1
8	Магнийді электролиттік жол-мен алу, теориялық негізі.			Тақырып бойынша есептер шығару.	1
9	Магний және титан өндірісте-рін біріктіру. Магнийді тазалау. Жоғары тазалықтағы магний алу.			Тақырып бойынша есептер шығару	1
10	Магнийді термиялық әдістермен өндіру.-			Тақырып бойынша есептер шығару.	1
11	Титан металлургиясы. Титанның негізгі физикалық-химиялық қасиеттері. Титанды алудың негізгі әдістері. Шикізат көздері.		3	Тақырып бойынша есептер шығару	1
12	Ильмениттік концентраттарды өңдеудің технологиялық сұлбасы. Ти-тан қождарын өндіру.. Техникалық титан тетрахло-ридін. (ТТТ) алу.			Тақырып бойынша есептер шығару
13	ТТТ ванадийден химиялық тазалау, ректификациямен тазалаудың негізгі теориялық шарттары.			Тақырып бойынша есептер шығару
14	Металдық титан өндіру. Ти- танды алу жолдары. Тазалан-ған ТТ магнийтермиялық тотықсыздандыру процесі. Вакуумдық дис-тилляция. Титан кеуегін өңдеу және сұрыптау.			.	5
	Барлығы		10	Барлығы	15

4 БІЛІМДІ БАҒАЛАУ ЖӨНІНДЕГІ АҚПАРАТ

Қорытынды бағаны қою кезінде студенттің кезекті және межелік тексерулердің нәтижелері бойынша жинаған баллдары есепке алынады.

Қорытынды баллға келесілер кіреді:

кезекті тексеру – 30%;

межелік тексеру – 30 %;

емтихан – 40%.

Қорытынды баға - жинақталған баллдың қосындысы бойынша келесі жүйеге сәйкес қойылады:

Әріптік жүйе бойынша бағалау	Баллдардың сандық баламасы	Жинақталған баллдардың қосындысы	Әдеттегі жүйе бойынша бағалау
А	4,0	95 -100	өте жақсы (үздік)
А-	3,67	90 - 94
В+	3,33	85 - 89	жақсы
В	3,0	80 - 84
В-	2,33	75 - 79
С+	2,07	70 -74	қанағаттандырарлық
С	2,0	65 - 69
С-	1,67	60 - 64
D+	1,33	55 - 59
D	1,0	50 - 54
F	0	0 - 49	қанағаттандырғысыз

6 КУРСТЫҢ САЯСАТЫ
Дәрісханалық сабақтарға міндетті түрде қатысу қажет және ол баллмен бағаланады. Жұмыстарды (коллоквиумдар, есептер) кестеде көрсетілген уақытта тапсыру қажет. Уақытында тапсырылмаған жұмыстардың баллдары 20 %-ға төмендетіледі.

Семестр бойы 41-ден төмен балл жинаған студенттер емтиханға жіберілмейді.

2.4.2 Қоюлату және қызыл шламды жуу бөлімі (зауыттың жұмыс өнімділігі 500 000 т/жылына глинозема).

2.4.3 Декомпозиция бөлімшесі (зауыттың жұмыс өнімділігі 300 000 т/жылына глинозем).

2.4.4 Кальцинация бөлімі (зауыттың жұмыс өнімділігі 400 000 т/жылына глинозем).

2.4.5 Боксит шикіқұрамын күйежентектеу бөлімі, жұмыс өнімділігі 350 000 т/жылына күйежентек бойынша.

2.4.6 Нефелин концентратын әктаспен күйежентектеу бөлімі, жұмыс өнімділігі 250 000 т/жылына күйежентек бойынша.

2.4.7 Глинозем цехы үшін жабдықтардың қажетті санын есептеу, жұмыс өнімділігі 600 000 т/жылына глинозем.

2.4.8 Алюминийді электролиттік жолмен алу бөлімшесі, жұмыс өнімділігі 100 000 т/жылына катодтық алюминий.

2.4.9 Титан қожын өндіру бөлімі, зауыттың ұмыс өнімділігі 100 000 т/жылына титан қожы.

2.4.10 Титан қождарын хлорлау бөлімі, жұмыс өнімділігі 100 000 т/жылына техникалық титан тетрахлориді.

2.4.11 Титан тетрахлоридін ректификациялық тазалау бөлімі, жұмыс өнімділігі 80 000 т/жылына тазаланған титан.тетрахлориді

2.4.12 Магниетермиялық тотықсыздандыру бөлімі, жұмыс өнімділігі 60 000 т/ жылына титан тетрахлориді.

2.4.13 Реакциялық массаны вакуумдық сепарациялау бөлімі, жұмыс өнімділігі 20 000 т/ жылына титан кеуегі.

2.4.14 Отделение по производству магния-сырца (производительность 10 000 т/год магния-сырца; схема питания электролизеров - карналлитовая).

2.4.15 Магний-шикізатын өндіру бөлімі (жұмыс өнімділігі 20 000 т/жылына магний-шикізаты; Электролизерлерді тиеу сұлбасы - хлормагнийлік).

2.4.16 Магний-шикізатын өндіру бөлімі (жұмыс өнімділігі 20 000 т/жылына магний-шикізаты);

2.4.17 Карналлитті сусыздандыру бөлімі (жұмыс өнімділігі 100 000 т/жылына сусызданған карналлит; пеш – айналмалы-құбырлық);

2.4.18 Отделение обезвоживания карналлита в печах кипящего слоя (производительность 80 000 т/год по обезвоженному продукту).

2.4.19 Карналлитті хлораторларда сусыздандыру бөлімі (жұмыс өнімділігі 60 000 т/жылына сусыз өнім бойынша.

2.4.20 Пигменттік титан диоксидін өндіру бөлімшесі (жұмыс өнімділігі 10 000 т/жылына титан диоксиді).

2.4.21 Литийді электролиттік жолмен алуға арналған процесс пен құрылғының есептеулері (электролизер - диафрагмасыз, жұмыс өнімділігі 60 кг/тәулігіне литий).

2.4.22 Литий силикаттарын өңдеудің күкірт қышқылды технологиясын жетілдіру. Литий сульфатының қышқыл ерітінділерінен нашар еритін алюминатқа литийді тұндыра шөктіру мүмкіндігі және зертханалық шартта алюминий тұнбасынан литийді бөліп алу сұлбасы (Зерттемелік жұмыс).

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1. Беляев Л.И. Металлургия легких металлов. - М.: Металлургия, 1970. - 365 с.

2. Производство глинозема. / А.И. Лайнер, И.И.Еремин, Ю.А.Лайнер и др. - М.: Металлургия, 1978. - 344 с.

3. Троицкий И.А. Производство глинозема из бокситов. - М.: Металлургия, 1972. - 175 с.

4. Производство металлурга. / Справочник металлурга по цветным металлам. - М.: Металлургия, 1970. - 318 с.

5. Основы металлургии. - Т. 3. Легкие металлы. / Под ред. А.И.Беляева, Н.С.Грейвер. - М.: Металлургиздат, 1963. - 519с.

6. Эйдензон М.А. Магний. - М.: Металлургия, 1969. - 199с.

7. Металлургия титана. / Е.А.Гармата, Б.С.Гуляницкий, В.Ю. Кришина и др. - М.: Металлургия, 1967. - 643 с.

8. Сергеев В.В., Галицкий Н.В., Киселев В.П. Металлургия титана. - М.: Металлургия, 1971. - 230 с.

9. Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. - М.: Металлургия, 1975. - 536 с.

10. Криворученко В.В., Коробов М.А. Тепловые и энергетические балансы электролизеров. - М.: Металлургиздат, 1963. - 320 с.

11. Стефанюк С.Л. Металлургия магния и других легких металлов. - М.: Металлургия, 1985. - 200 с.

12. Николаев И.В., Москвитин В.И., Фомин Б.А. Металлургия легких металлов. - М.: Металлургия, 1997. - 432 с.