ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано

Утверждаю

___________________

Руководитель ООП по направлению 150400

проф.

«___» ___________ 2012 г.

__________________

Зав. кафедрой ПТПЭ

проф. Н.М. Теляков

«___» ___________ 2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПЕЧИ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОВ»

Направление подготовки: 150400 «Металлургия»

Программа подготовки: Теплотехника металлургических процессов

Квалификация (степень) выпускника: магистр, специальное звание «магистр»

Форма обучения: очная

Составитель: зав. каф. ПТПЭ проф. Н.М. Теляков

доц. каф. ПТПЭ

Программа является приложением

к основной образовательной программе в соответствии с ФГОС

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

М2.ДВ.1.ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПЕЧИ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОВ

Составитель: проф. , доц.

Кафедра печных технологий и переработки энергоносителей

1.Цели и задачи дисциплины

Учебная дисциплина "Промышленные печи производства металлов" является заключительным этапом в подготовке магистрантов, поэтому цель ее сформировать из магистранта дипломированного специалиста в области работы промышленных печей производства. Основной задачей данной дисциплины является детальное изучение печей для термообработки их конструкции, аэродинамики, теплообмена и теплогенерации печного агрегата, а также современных компьютерных методов проектирования и расчета печного агрегата.

Основными обобщёнными задачами дисциплины (компетенциями) является разработка и осуществление технологических процессов получения и обработки металлов и сплавов, разработки и осуществление энерго - и ресурсосберегающих технологий в области металлургии и металлообработки, проектирование технологичесих процессов с использованием автоматизированных систем, оценка инновационно-технологических рисков при внедрении новых технологий, оценка экономической эффективности технологических процессов, технико-экономическое обоснование и разработка новых технологических процессов, разработка проектов промышленных агрегатов и оборудования, конструирование и расчет новой технологической оснастки и ее элементов.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «Промышленные печи нагрева и термообработки» относится к профессиональному циклу основной образовательной программы и входит в цикл дисциплин вариативной части. Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин гуманитарного, социального и экономического, а также профессионального циклов, а знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы в процессе освоения дисциплин вариативной части, при написании курсовой работы и магистерской диссертации, в профессиональной деятельности. Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения дисциплин профессионального цикла, выполнения итоговой аттестационной работы. Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин профессионального цикла ОПД. ОО (базовая часть) – Процессы массопереноса в системах с участием твердой фазы (2-ой семестр); Теплоперенос в гетерогенных системах (2-ой семестр); цикла ОПД. Р.О7 (дополнительная профилизация в соответствии с магистерской программой)– Промышленные печи производства металлов (3-й семестр); Промышленные печи производства неметаллических материалов (3-й семестр); Промышленные печи нагрева и термообработки (3-ой семестр).

3. Требования к результатам освоения дисциплины

-  Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих

-  профессиональных компетенций:

-  проводить патентный поиск и исследовать патентоспособность и показатели технического уровня разработок (ПК-6);

-  разрабатывать научно-техническую документацию, оформлять научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований (ПК-7);

-  анализировать полный технологический цикл получения и обработки материалов (ПК-13);

-  прогнозировать работоспособность материалов в различных условиях их эксплуатации (ПК-14);

-  разрабатывать предложения по совершенствованию технологических процессов и оборудования (ПК-15);

-  разрабатывать предложения для технических регламентов и стандартов по обеспечению безопасности производственных процессов (ПК-16);

-  применять инженерные знания для разработки и реализации проектов, удовлетворяющих заданным требованиям (ПК-26);

-  применять методологию проектирования (ПК-27);

-  использовать автоматизированные системы проектирования (ПК-28);

-  разрабатывать технические задания на проектирование нестандартного оборудования, технологической оснастки, средств автоматизации процессов (ПК-29).

- 

-  В результате изучения дисциплины студент должен

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

-  знать:

- конструкции печей для термообработки, особенности устройства их отдельных узлов;

-закономерности и особенности гидродинамического, теплообменного и теплогенерирующего процессов в печах, применяемых для термообработки металлов;

-особенности взаимосвязи технологических, конструктивных, энергетических и других характеристик печей для термообработки металлов;

-параметры и показатели печей для термообработки, методику их расчета (проектирование), направление их усовершенствования.

-компьютерные методы проектирования и расчета печного агрегата для термообработки металла.

- 

уметь:

-анализировать особенности устройства и работы различных печей для термообработки металла с точки зрения оптимальности их показателей;

-производить расчет технологии и процессов гидроаэродинамики, теплообмена, теп -
логенерации в печах, применяемых для термообработки металла;

-производить расчет и выбор параметров печи, основываясь на положениях комплексной теории печей;

-осуществлять графическую проработку конструкции печи для термообработки в целом и ее отдельных узлов.

владеть:

-  методами термодинамического анализа промышленных установок;

-  методами определения гидродинамических характеристик и гидродинамической структуры потоков;

-  методами составления материальных и тепловых балансов процесса;

-  принципами выбора насосов, газодувок и компрессоров для осуществления технологического процесса;

-  методами расчета тепловых, массообменных аппаратов и определения их основных размеров;

-  методами выбора и расчета аппаратуры для очистки сточных вод и газовых выбросов.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

I

II

Аудиторные занятия (всего)

40

40

В том числе:

Лекции

20

20

Практические занятия (ПЗ)

20

20

Семинары (С)

-

-

Лабораторные работы (ЛР)

Самостоятельная работа (всего)

68

68

В том числе:

Курсовой проект (работа)

-

-

Расчетно-графические работы

-

-

Реферат

-

-

Другие виды самостоятельной работы

-

-

Выполнение домашнего задания

-

-

Оформление лабораторных работ

-

-

Вид промежуточной аттестации: зачёт, экзамен

зач.

зач.

Общая трудоемкость час

зач. ед.

108

108

3

3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

2

3

1.   

Введение

2.   

Современное перспективы развития металлургии свинца и цинка

Комплексный характер сырья для производства цветных металлов.

3.   

Металлургия свинца

Разновидности свинцового концентрата. Агломерирующий обжиг свинцовых концентратов. Шахтная плавка свинцового агломерата. Переработка шлаков свинцовой плавки. Реакционная плавка свинцовых концентратов. Технология пирометаллургического рафинирования чернового свинца.

4.   

Металлургия цинка

Обжиг цинковых концентратов перед выщелачиванием. Теоретические основы процесса обжига цинковых концентратов. Аппаратурное оформление процесса обжига цинковых концентратов. Выщелачивания цинкового огарка, гидролитическая и цементационная очистка раствора. Пирометаллургия цинка. Обжиг цинковых концентратов перед дистилляцией.

5.   

Плавка медных и никелевых руд и концентратов на штейн.

Структура пирометаллургического процесса и влияние его отдельных стадий на производительность металлургических агрегатов. Отражательная плавка медных концентратов. Электроплавка медных и медно-никелевых концентратов. Особенности тепловой работы электропечи. Шахтная плавка сульфидного медного сырья. Плавка во взвешенном состоянии в атмосфере подогретого дутья и технологического кислорода. Кислородно-взвешенная циклонная электротермическия плавка – КИВЦЭТ – процесс. Восстановительно-сульфидирующая шахтная плавка окисленных никелевых руд.

6.   

Конвертирование медных, никелевых и медно никелевых штейнов

Теоретические основы процесса конвертирования. Практика процесса конвертирования. Устройство и работа горизонтального конвертера.

7.   

Переработка никелевых и медно-никелевых файнштейнов

Способы разделения меди и никеля медно-никелевого файнштейна. Обжиг никелевого файнштейна и концентрата от флотационного разделения и медно-никелевого файнштейна. Восстановительная плавка закиси никеля.

8.   

Рафинирование никеля и меди

Огневое рафинирование меди. Восстановление и дегазация меди. Переработка шлаков огневого рафинирования. Электролитическое рафинирование меди.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

1.

Промышленные печи производства металлов

+

+

+

+

+

+

2.

Промышленные печи производства неметаллических материалов

+

+

+

+

3.

Промышленные печи нагрева и термообработки

+

+

+

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела

дисциплины

Лек-

ций

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семи-наров

СРС

Всего

часов

1.

Введение

1

2

-

-

10

12

2.

Современное перспективы развития металлургии свинца и цинка

2

4

-

-

20

26

3.

Металлургия свинца

3

4

-

-

20

25

4.

Металлургия цинка

3

4

-

-

20

26

5.

Плавка медных и никелевых руд и концентратов на штейн.

4

4

-

-

10

16

6.

Конвертирование медных, никелевых и медно никелевых штейнов

2

4

-

-

10

15

7.

Переработка никелевых и медно-никелевых файнштейнов

2

4

-

-

10

16

8.

Рафинирование никеля и меди

1

3

-

-

-

4

6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование практических работ

Трудоемкость (час.)

1

2

3

4

2

2

Микроскопический анализ структуры металлов.

2

3

5, 6, 7

Производство меди и никеля

4

4

2, 3

Производство цинка и свинца

4

5

2, 5

Шлаки

4

6

2, 5

Штейны

4

7. Практические занятия (семинары)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование практических работ

Трудоемкость (час.)

1

2

3

4

2

5

Расчет материального баланса.

2

8. Примерная тематика курсовых работ

Не предусмотрено

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1  , , и др. Процессы и аппараты цветной металлургии. Екатеринбург.: УГТУ, 1997.

2  , Технологии современной металлургии. - М.: Высшая школа, 2005.

3  Конвертерный передел в цветной металлургии.-М.:Металлургия, 1965

4  , , , Цветные металлы.-1959.-№ 2.- с.27-34.

5  Методы комплексного исследования технологии и аппаратуры конвертерного передела штейнов : печи / , , // Цветные металлы№10

6  , , Перспективное направление автогенной переработки сульфидных руд и концентратов на основе пространственно ориентированного кислородного дутья. // Цветные металлы№1

7  Оценка энерготехнологической и экологической эффективности применения кислорода при конвертировании штейнов//Цвет. металлы.- 1996.- N2.

8  Автогенные процессы в металлургии меди и никеля. книга. Учебное пособие. - М.: Металлургия, 2006.

9  , Расчеты оборудования в металлургии тяжелых цветных металлов: Учебное пособие.-М.: Металлургия, 2005.

10  Теория термической обработки металлов: Учебное пособие.-М.: Металлургия, 2007.

11  , Теория пирометаллургических процессов. - М.: Металлургия, 1997

12  , Комплексное использование медного и никелевого сырья. - М.: Металлургия, 1989.

13  , , . Металлургия меди, никеля и кобальта.- М.: Металлургия, 1977, ч.1, с.266, ч.2.

14  , М. Расчеты пиропроцессов и печей цветной металлургии. - М.: Металлургиздат, 1963.

б) дополнительная литература

1. , , Смоктий производства стали в современных конверторных цехах Под ред. - М.: Машиностроение, 1991.

2. Погодаев теории пирометаллургических процессов.Учеб. пособие. - ГУЦМиЗ. - Красноярск, 2004.

в) программное обеспечение

-  Электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

-  Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.

10.Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированная лаборатория.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по каждой дидактический единице во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами, целью которых является приобретение студентом компетенций, знаний и умений, установленных ФГОС ВПО для направления 150400 «Металлургия».

Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы (посещение теоретических и лабораторных занятий, своевременное выполнение лабораторного практикума, заданий по самостоятельной работе).