Металлургиялык процестер теориясы (стр. 2 )

Название темы	Распределение по неделям
Лекции	Лаб. раб.	СРСП	СРС
1 кредит – Термодинамический анализ металлургических процессов
1 Металлургические процессы как сложный комплекс физико-химических превращений (введение)	1			1
2 Термодинамические характеристики металлургических систем в гидро - и пирометаллургических системах	2	3	2	2-3
3 Химические потенциалы и парциальные мольные величины компонентов раствора (расплава в гидро - и пирометаллургических процессах	3	3	3	3-4
4 Направленность металлургических процессов. Роль энтальпийного и энтропийного факторов при оценивании термодинамической возможности протекания реакций	4	3	4	4
2 кредит – Теория процессов металлургии оксидов и сульфидов
5 Кислородный потенциал как критерий прочности оксидов, безокислительного нагрева, термического разложения оксидов	5	5, 7	5	5
6 Равновесие в системах Ме – О – МеmОn, Me – S - MemSn	7		7	6, 7
7 Конденсированные оксиды в системах с растворами
8 Теория окислительного рафинирования металлов	5		7	6
9 Теория раскисления металлов	5		7	6
10 Роль шлака при окислительных плавках рафинирования	6		7
11 Теория восстановления металлов из оксидов и сульфидов	6	7	6,7	7
12 Металлотермия	5-7		5-7	5-7
13 Кинетика процессов окисления и восстановления	9		7	7
3 кредит – Фазовое равновесие в гетерогенных системах
14 Основы теории кинетики металлургических процессов при обжиге рудного сырья	9,10	9	9	7-9
15 Теория процессов ликвации. Ликвационное разделение и рафинирование металлов в системах с эвтектикой, монотектикой и с химическим соединениями	10,12		10-12	10-12
16 Термический анализ при изучении фазовых равновесий	11	13	11	11
17 Графо-аналитические расчеты состава, масс и выхода равновесных фаз при разделении и рафинировании металлов	11	12	12, 13	12, 13
18 Фазовое равновесие в тройных металлургических системах	12	15		11,12
металлов
19 Теория процессов на явлениях испарения и конденсации	13		13	13
20 Теория процессов экстракции	14		14	14
21 Выщелачивание в гидрометаллургической системе	14		14	14
22 Жидкостная экстракция. Электроэкстракция	14		14	14
23 Кинетика и механизм процессов образования и диссоциации соединений. Реакционная кинетика.	15	9, 11	15	15
24 Обобщение основных вопросов теории металлургических процессов	15	13,15	15	15

5 ИНФОРМАЦИЯ ПО ОЦЕНКЕ ЗНАНИЙ

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом в тестовой форме, который охватывает весь пройденный материал. Обязательным условием для допуска к экзамену является выполнение всех предусмотренных заданий в программе.

По лабораторным работам предусмотрена их защита, а при выставлении итоговой оценки учитываются баллы, набранные по результатам 2-х рубежных контролей.

Итоговая оценка включает:

- текущий контроль – 40 % (4 кредита по 10 баллов);

- рубежный контроль – 20 %;

- экзамен – 40 %.

Сумма баллов за дисциплину составляет 100 баллов.

Система оценок следующая:

ОЦЕНКА
Традиционная	Буквенная	Цифровая
в %	цифровая
отлично	А	95 - 100	4,0
А -	90 - 94	3,67
хорошо	В +	85 - 89	3,33
В	80 - 84	3,0
В -	75 - 79	2,67
удовлетворительно	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
неудовлетворительно	F	0- 49	0

6 рекомендуемая ЛИТЕРАТУРА

Основная

1  , Зайцев пирометаллургических процессов. - М.: Металлургия, 1991, 350с.

2  , , и др. Теория металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1989, 391с.

3  , Сергиевская металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1978, 384с.

4  Погорелый металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1971, 503с.

5  Казачков по теории металлургических процессов. - Л.: Химия, 1983, 220с.

6  , , Сладкова примеров и задач по теории процессов цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1973, - 174 с.

7  , , Шмонин пирометаллургических процессов и аппаратуры цветной металлургии. – Челябинск: Металлургия, 1990. -448с.

8  Экспериментальные работы по теории металлургических процессов: Уч. пособие для вузов. /, и др. –М.: Металлургия, 1989, -288с.

9  Реутова металлургических процессов. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов металлургических специальностей. –Усть-Каменогорск: ВКГТУ, 2006. – 46с.

10  Реутова металлургических процессов. Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов металлургических специальностей. –Усть-Каменогорск: ВКГТУ, 2006.

Дополнительная

11 , Фишер и рафинирование металлов в вакууме. - М.: Металлургия, 1969, 203с.

12 , Яковлев -химия в металлургии. –М.: МИСиС, 2001, -320с.

13 , , Козлов процесса электролиза на АООТ ЧЭИЗ // Цветные металлы, 2000, № 3, - С.23-27.

14 Владимиров расчеты равновесия металлургических реакций. –М.: Металлургия, 1973

15 Захаров состояния двойных и тройных систем. Уч. пособие для вузов. –М.: Металлургия, 1990, -240с.

16 Термодинамические свойства неорганических веществ. Справочник под редакцией . Атомиздат, 1986, 350с.

17 и др. Справочник по расчетам равновесий металлургических реакций. - М.: Металлургия, 1983, 560с.

18 , Блок свойства 65 элементов, их оксидов и нитридов. - М.: Металлургия, 1985, 320с.

19 и др. Краткий справочник физико-химических величин. - Л.: Химия, 1983, 182с.

20 , Яковлев -химия в металлургии. –М.: МИСиС, 2001, -320с.

21 , Тогузов словарь спецтерминов цветной металлургии. –Усть-Каменогорск: ВКГТУ

7 ПОЛИТИКА КУРСА

Посещение аудиторных занятий является обязательным. Работы, оцениваемые в балах следует сдавать в указанные в графике сроки. За несвоевременную сдачу работ количество баллов снижается.

Студенты, получившие в течение семестра менее 50 баллов, к экзамену не допускается.

8 МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ

Нед.	Тема	Цель лекции	План лекции	Глоссарий	Обучающийся должен знать	Литература
1	Введение в теорию металлургических процессов	Знакомство с предметом дисциплины, определяющие мотивацию предмета	Металлургический процесс как комплекс различных физико-химических превращений на примерах металлургической отрасли ВКО РК	Пиро - и гидрометаллургические процессы	Основные процессы по пиро - и гидрометаллургическим схемам
2-3	Термодинамический анализ металлургических систем	Указать основные термодинамические характеристики металлургических реакций, их физический смысл и назначение	Методы расчета термодинамических потенциалов Гиббса-Гельмгольца; Темкина; комбинирования уравнений на примерах обжига и плавки рудного сырья и концентратов	Виды обжига и металлургических плавок, десульфуризация, десульфурация, агломерация, купеляция	Основные методы расчета темодинамичских потециалов
4	Направленность металлургических процессов	Оценить роль энтропийного и энтальпийного факторов при определении направления предполагаемого металлургического процесса	Возможные варианты соотношения энтальпийного факторов на конкретных металлургии как в стандартных, так и в рабочих условиях протекания процесса	Энтальпия, энтропия (справочные значения и для реакций); отличие стандартов энергии Гиббса от энергии Гиббса реакции в рабочих условиях, отличающихся от стандартных	Методы расчета энтальпийного и энтропийного факторов для металлургических реакций и физический смысл полученных резульатов
5-6	Термодинамические основы процессов окисления и восстановления	Кислородный потенциал как Критерий термодинамической активности элементов реакционной среды к кислороду	Построение номограммы температурной зависимости кислородного потенциала в рабочей атмосфере аппаратов, содержащей СО, СО2, Н2, Н2О и систему Ме – О – МеmОn	Окислительный и восстановительный обжиг, огарок, шлак, штейн, Окислительное рафинирование, упругость диссоциации оксидов и сульфидов, термическое разложение оксидов, сульфидов, раскисление металлов	По номограмме p0 = f (T;CO/CO2; H2/H2O; O2) графически определять прочность оксидов; возможность металлотермии; окислительную рафинирования, раскисления
7-8	Химическое равновесие в металлургических системах	Оценивание предельного протекания реакций по гидро - и пирометаллургическим системам	1 Равновесие реакций процесса выщелачивания. Диаграмма «потенциал – рН системы» ; 2 Математические модели и алгоритм расчета химических равновесий в высокотемпературных газовых атмосферах	Выщелачивание, перколяция, цементация, принцип Ле Шателье в применении к металлургическим реакциям	Графо-аналитический расчет состава газовой фазы и состава конденсированных систем с раствором
9	Автогенность металлургических процессов. Кинетика окислительно-восстановительных процессов в гетерогенных системах	Специфика автогенных металлургических процессов, их роль при выборе технологических схем. Важность кинетического фактора металлургических реакций	1 Критерий автогенности процесса; примеры расчета автогенности металлотермических реакций. 2 Химический механизм и кинетика металлургических процессов	Автогенные процессы, диффузия, адсорбция, десорбция	Расчет автогенности процессов, скорости изотермической реакции
10-12	Фазовое равновесие в металлургических системах	Использование диаграмм состояния 2-х и 3-х компоентных систем для графо-аналитических расчетов разделения и рафинирования металлов ликвацией, перегонкой концентрированием растворов	1 Термический анализ при изучении фазовых равновесий. 2 Диаграммы плавкости металлургических систем с эвтектическим, монотектическим, синтетическим, перитектическим превращением в системах с твердыми растворами. 3 Фазовые превращения в системах ниже солидуса, упорядоченные и неупорядоченные растворы. 4 Ликвация для разделения и рафинирования металлов	Эвтектика, монотектика, перитектика, конода; эвтектоид; ликвидус; солидус; сольвус; конгруэнтное, инконгруэнтное плавление; дальтониды; бертоллиды; ликвация; направленная кристаллизация; зонная плавка; процесс Паркеса	1 Графо-аналитический расчет состава и масс равновесных фаз по диаграммам фазового равновесия на примерах ликвации. 2 Правило фаз Гиббса для оценивания вариантности системы. 3 Оценивание критических температур при охлаждении металлургических расплавов
13	Теория процессов разделения и рафинирования металлов перегонкой	1 Использование законов Коновалова в теории разделения и рафинирования металлов, основанных на явлениях испарения и конденсации. 2 Перегонка в вакууме	1 Фазовое равновесие в системах жидкость – пар 2 Законы Коновалова 3 Равновесная перегонка; фракционная перегонка; ректификация при получении металлов заданной чистоты	Дистилляция; ректификация; азеотроп; флегма; дефлегмация при перегонке; кубовый остаток; дистиллят; сублимация	1 Графо-аналитический расчет по диаграммам фазового равновесного состава и масс продуктов равновесной перегонки. 2 Азеотропная ректификация при выборе технологических схем
14	Основы теории экстракции в металлургии	Использование закона Нернста-Шилова в применении к жидкостной экстракции в металлургии разделения металлов. Селективная и коллективная экстракция при выщелачивании рудного сырья	Закон распределения на примерах жидкостной экстракции в металлургии. Равновесие и кинетика ионного обмена	Экстракция из растворов, из твердых тел (рудного сырья); ионный обмен; элюпрование; рафинат; экстракт; экстрагент; иониты, реэкстракция	1 Аналитический расчет степени извлечения по закону распределения 2 Графо-аналитический расчет экстракции по диаграмме фазового равновесия
15	Реакционная кинетика, диффузионные и кристаллохимические процессы	Оценивание скорости химических реакций, физико-химических процессов в металлургии	Химический механизм и кинетика металлургических процессов. расчетные формулы молекулярной диффузии и скорости химических реакций	Реакционная кинетика; диффузионная область протекания процесса, кинетическая область протекания процесса	Расчет скорости процессов образования и диссоциации соединений

9 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для лабораторных работ