Қазақстан Республикасының Министерство
білім және ғылым образования и науки
министрлігі Республики Казахстан
Д. Серікбаев атындағы ВКГТУ
ШҚМТУ им. Д. Серикбаева
УТВЕРЖДАЮ
Декан ГМФ
«_____» октября 2014 г.
МЕТАЛЛУРГИЯ ӨНДIPICIНIҢ ТЕХНОЛОГИЯСЫ 1
Силлабус
ТЕХНОЛОГИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 1
Силлабус
Специальность: 5В012000 «Профессиональное обучение»
Форма обучения: дневная
Курс: 3
Семестр: 6
Кол-во кредитов: 3
Кол-во часов: 135
Лекции 15
Практические занятия 30
СРСП: 30
СРС: 60
Экзамен: 6 семестр
Өскемен
Усть-Каменогорск
2014
Силлабус разработан на кафедре «Химия, металлургия и обогащение» на основании Государственного общеобязательного стандарта образования ГОСО РК 5.04.019-2011 Высшее образование. Бакалавриат. Основные положения. Для студентов специальности 5В012000 «Профессиональное обучение»
Обсуждено на заседании кафедры «Химия, металлургия и обогащение»
Зав. кафедрой
Протокол №____ от _____________2014г.
Одобрено учебно-методическим советом горно-металлургического факультета
Председатель
Протокол №____ от______________2014 г.
Разработал
Доцент, к. т. н.
Нормоконтролёр Т. В. Тютюнькова
СВЕДЕНИЯ О ПРЕПОДАВАТЕЛЕ И КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Кафедра «Химия, металлургия и обогащение», факультет горно-металлургический (ауд. Г-1-420)
Преподаватель, ведущий занятия: , доцент, кандидат технических наук.
Телефон рабочий: 54-09-11
Аудиторные часы и время для консультаций: по расписанию занятий и графику работы преподавателя.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1 Описание изучаемой дисциплины
1.1.1 Технология производства чугуна
1.1.1.1 Руды и минералы железа
1.1.1.2 Подготовка железных руд к доменной плавке
Дробление. Сортировка. Классификация. Промывка. Гравитационное обогащение. Магнитное обогащение. Флотация.
1.1.2 Доменный процесс
Устройство доменной печи. Распределение шихтовых материалов. Движение шихтовых материалов в доменной печи. Движение газового потока в доменной печи. Теплообмен в доменной печи. Процессы удаления влаги, летучих и разложения материалов шихты. Восстановительные процессы в доменной печи. Термодинамика восстановления оксидов железа. Термодинамика восстановления оксидов марганца, кремнезёма, фосфора, хрома и ванадия. Шлакообразование в доменной печи. Образование чугуна. Процессы десульфуризации металлического расплава в доменной печи. Процессы в фурменной зоне
1.1.2 Технология сталеплавильного производства
1.1.2.1 Классификация сталей.
1.1.2.2 Термодинамика химических реакций сталеплавильных процессов. Окисление углерода. Окисление и восстановление марганца. Окисление и восстановление кремния. Окисление и восстановление фосфора. Десульфуризация металла.
1.1.2.3 Конвертерные процессы с донной продувкой воздухом
Бессемеровский процесс. Томасовский процесс.
1.1.2.4 Кислородно – конвертерный процесс с верхней продувкой
Устройство конвертера. Дутьевой режим кислородно – конвертерной плавки. Технология плавки. Шлакообразование в кислородно – конвертерном процессе. Газы в кислородно –конвертерной стали. Неметаллические включения в стали. Неметаллические включения в стали. Потери металла при конвертерно – кислородной плавке. Тепловой баланс кислородно – конвертерной плавки. Качество кислородно – конвертерной стали и технико - экономические показатели процесса.
1.1.2.5 Передел специальных чугунов
Продувка ванадиевых чугунов. Продувка хромсодержащих чугунов. Продувка высокомарганцовистых чугунов. Переработка высокофосфористых чугунов. ОLP и LD – AC процессы. КАЛ - ДО процесс. Роторный процесс.
1.1.2.6 Конвертерные процессы с донной и комбинированной продувкой.
Конвертерные процессы с донной продувкой кислорода. Конверторные процессы с комбинированной продувкой.
1.1.2.7 Подовые процессы
1.1.2.7.1 Устройство мартеновской печи
Принципиальная схема работы мартеновской печи. Назначение отдельных элементов печи. Рабочее пространство печи. Свод печи. Головки печи. Шлаковики. Регенераторы. Перекидные клапаны. Охлаждение элементов мартеновской печи. Периоды плавки. Топливо.
1.1.2.7.2 Основной мартеновский процесс
Разновидности мартеновского процесса. Особенности технологии плавки в мартеновской печи. Реакции. и основного мартеновского процесса. Ход плавки при основном мартеновском процессе. Ход плавки при скрап – процессе. Ход плавки при скрап – рудном процессе. Проведение периода кипения. Технико – экономические показатели основного мартеновского процесса
1.1.2.7.3 Производство стали в двухванновых печах
Устройство печи. Технология плавки.
1.3 Результаты изучения дисциплины
Знания.
После изучения курса студент должен знать:
- сырьевую базу чёрных металлов и технологические схемы переработки их переработки;
- теоретические основы и основные термодинамические и кинетические закономерности пирометаллургических, протекающих в металлургических агрегатах при получении чёрных металлов;
- устройство и принцип работы основного технологического оборудования;
- основы и теоретического и экспериментального исследования металлургических процессов;
- стандартные методы расчёта технологических процессов; - методы библиографического поиска научно-технической информации;
- охрану труда и технику безопасности на предприятиях чёрной металлургии.
Навыки
После изучения дисциплины студент должен уметь:
- использовать основные законы математических, естественно - научных дисциплин, специальных дисциплин при расчётах технологических процессов;
- осваивать новое технологическое оборудование металлургического производства;
- составлять аналитические обзоры по научно - технической тематике;
- проводить технологические расчёты металлургических процессов;
- выявлять достоинства и недостатки новых технологических процессов металлургического производства;
- обеспечивать рациональное использование сырьевых, энергетических и других видов ресурсов.
Компетенции.
После изучения дисциплины студент должен обладать следующими основными компетенциями:
- обеспечение технологической дисциплины при ведении технологических процессов производства чёрных металлов;
- способность осваивать новые технологические процессы и вводимое новое оборудование;
- оценка эффективности металлургических технологий на основе расчёта энергетических, материальных и других ресурсов;
– способность применять базовые и специальные знания в инженерной деятельности - оценка эффективности металлургических технологий на основе расчёта энергетических, материальных и других ресурсов.
- проведение теоретических и экспериментальных исследований металлургических процессов;
– способность применять базовые и специальные знания в инженерной и преподавательской деятельности.
1.4 Пререквизиты
Для изучения курса «Технология металлургического производства 1» студентам необходимо знания вузовского курса дисциплин «Математика»,Физика»,«Химия», «Физика», «Физическая и коллоидная химия», «Электрохимия».
1.5 Постреквизиты
Знание курса «Технология металлургического производства 1» необходимо для выполнения дипломного проекта и дальнейшей практической деятельности
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 Тематический план
Наименование темы, ее содержание | Трудоемкость, ч. | Рекомендуемая литература |
1 | 2 | 3 |
Лекционные занятия | ||
Тема 1 Руды и минералы железа. Подготовка железных руд к доменной плавке | 1 | ОЛ [1], [2],[3] [4], ДЛ [12],[17] |
Тема 2. Устройство доменной печи. Распределение шихтовых материалов. Движение шихтовых материалов в доменной печи. Движение газового потока в доменной печи. Теплообмен в доменной печи. Процессы удаления влаги, летучих и разложение материалов шихты.. | 1 | ОЛ [1], [2],[3] [4], ДЛ [12],[17] |
Тема 3 Восстановительные процессы в доменной печи. Термодинамика восстановления оксидов железа. Термодинамика восстановления оксидов марганца, кремнезёма, фосфора, хрома и ванадия.. | 1 | ОЛ [1], [2],[3] [4], ДЛ [12],[17] |
Тема 4 Шлакообразование в доменной печи. Образование чугуна. Процессы десульфуризации металлического расплава в доменной печи. Процессы в фурменной зоне | 1 | ОЛ [1], [2],[3] [4], ДЛ [12],[17] |
Тема 5 Классификация сталей. Термодинамика химических реакций сталеплавильных процессов. Окисление углерода | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 6 . Окисление и восстановление кремния. Окисление и восстановление фосфора. Десульфуризация металла. | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 7 Конвертерные процессы с донной продувкой воздухом. Бессемеровский процесс. Томасовский процесс | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 8 Устройство конвертера. Дутьевой режим кислородно – конвертерной плавки. Технология плавки. Шлакообразование в кислородно – конвертерном процессе. | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 9 Газы в кислородно –конвертерной стали. Неметаллические включения в стали. Неметаллические включения в стали. Потери металла при конвертерно – кислородной плавке.. | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 10 Продувка ванадиевых чугунов. Продувка хромсодержащих чугунов. Продувка высокомарганцовистых чугунов. Переработка высокофосфористых чугунов. ОLP и LD – AC процессы. КАЛ - ДО процесс. Роторный процесс | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 11 Конвертерные процессы с донной продувкой кислорода. Конверторные процессы с комбинированной продувкой | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 12 Принципиальная схема работы мартеновской печи. Назначение отдельных элементов печи. Рабочее пространство печи. Свод печи. Головки печи. Шлаковики. Регенераторы. Перекидные клапаны. Охлаждение элементов мартеновской печи. Периоды плавки. Топливо. | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 13 Разновидности мартеновского процесса. Особенности технологии плавки в мартеновской печи. Реакции. и основного мартеновского процесса. Ход плавки при основном мартеновском процессе. | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 14 Ход плавки при скрап – процессе. Ход плавки при скрап – рудном процессе. Проведение периода кипения. Технико – экономические показатели основного мартеновского процесса | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Тема 15 Производство стали в двухванновых печах. Устройство печи. Технология плавки. | 1 | ОЛ [5], [6] ДЛ [8], [9],[10] [15] |
Практические занятия | ||
Тема 1 Расчёт состава рудной смеси для доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 2 Расчёт состава шихты для доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 3 Расчёт расхода кокса для доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 4 Расчёт состава и выхода чугуна в процессе доменной плавки | 6 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 5 Расчёт состава и выход шлака в процессе доменной плавки | 5 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 6 Расчёт состава колошникового газа в процессе доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 7 Расчёт материального баланса доменной плавки | 3 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя | ||
Тема 1 Расчёт состава рудной смеси для доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 2 Расчёт состава шихты для доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 3 Расчёт расхода кокса для доменной плавки | 5 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 4 Расчёт состава и выхода чугуна в процессе доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 5 Расчёт состава и выход шлака в процессе доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 6 Расчёт состава колошникового газа в процессе доменной плавки | 5 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Тема 7 Расчёт материального баланса доменной плавки | 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] |
Примечание:
ОЛ – основная литература
ДЛ - дополнительная литература
[1] – порядковый номер
2.3 Задания для самостоятельной работы (СРС)
Тема | Цель и содержание задания | Рекомендуемая литература | Продолжительность выполнения, час | Форма контроля | Срок сдачи |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Тема 1 Расчёт состава рудной смеси | Приобретение навыков расчёта состава шихты Задание 1 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] | 4 | Проверка | 2 неделя |
Тема 2 Расчёт состава доменной шихты | Приобретение навыков расчёта состава шихты. Задание 2 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] | 10 | Проверка | 5 неделя |
Тема 3 Расчёт расхода кокса | Приобретение навыков расчёта расхода кокса для доменной плавки Задание 3 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] | 10 | Проверка | 8 неделя |
Тема 4 Расчёт состава и выхода чугуна | Приобретение навыков расчёта состава и выхода чугуна в процессе доменной плавки Задание 4 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] | 10 | Проверка | 9 неделя |
Тема 5 Расчёт состава и выход шлака | Приобретение навыков расчёта состава и выхода шлака в процессе доменной плавки Задание 5 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] | 10 | Проверка | 11 неделя |
Тема 6 Расчёт состава колошникового газа | Приобретение навыков расчёта состава технологических газов доменной плавки. Задание 6 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] | 8 | Проверка | 13 неделя |
Тема 7 Расчёт материального баланса доменной плавки | Приобретение навыков расчёта материального баланса доменной плавки.. Задание 7 | ОЛ [1],[7] ДЛ [14, [15] | 8 | Проверка | 14 неделя |
Примечание:
ОЛ – основная литература
ДЛ - дополнительная литература
[6] – порядковый номер
График выполнения и сдачи заданий по дисциплине*
Вид контроля | Академический период обучения, неделя | ||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
Посещаемость | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * |
Текущий тестовый контроль | * | * | * | * | |||||||||||
Выполнение самостоятельной работы | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * |
Рубежное тестирование | * | * |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
3.1 Основная
1 , , Металлургия чугуна //- М., Металлургия, 1978.
2 , , Металлургия чугуна //- Киев, Вища школа,1974.
3 , Доменный процесс//- М., Металлургия,1966.
4 , Анализ явлений доменного процесса //- М., Металлургиздат, 1962.
5 , , и др., Металлургия стали//- М., Металлургия, 1973.
6 , , и др., Металлургия стали//- М., Металлургия, 1983.
7 , , Технолгия металлургического производства 1. Методические указания по выполнению самостоятельной работы.//-ВКГТУ им. Д. Серикбаева, 2014
3.2 Дополнительная
8 , Металлургия стали//- М., Металлургия, 1986.
9 , , и др., Современный кислордно - конверторный процесс//- Изд - во «Техшна»,1974.
10 , Газы в стали и качество металла//- М., Металлургия, 1983.
11 , Производство ферросплавов//- М., Металлургия, 1974.
12 , Шлакообразование в основном мартеновском процессе//- М., Металлургиздат, 1968.
13. , Физико – химические основы сталеплавильных процессов//- М., Металлургия 1974.
14. , , Металлургические расчёты//- Алматы, 2002.
15 , , Производство стали (расчёты)//- М., Металлургия, 1974.
16 Еднерал стали и ферросплавов//- М., Металлургия, 1977.
17 Дж. Г. Писи, , Доменный процесс ( теория и практика)//- М., Металлургия, 1984.
4 ОЦЕНКА ЗНАНИЙ
4.1 Требования преподавателя
Требования преподавателя
- посещение лекционных и практических занятий по расписанию является обязательным;
- присутствие студентов на занятиях проверяется в начале занятий. В случае опоздания студент должен бесшумно войти в аудиторию и включиться в работу, а в перерыве объяснить преподавателю причину опоздания;
- два опоздания на занятия приравниваются к одному пропуску занятия;
- оцениваемые в баллах работы следует сдавать в установленные сроки. За несвоевременную сдачу работ количество баллов снижается. Студенты, не сдавшие все задания, к экзамену не допускаются;
- повторное прохождение студентом рубежного контроля, в случае получения неудовлетворительной оценки, не допускается;
- студенты, получившие средний рейтинг Рср = (Р1 + Р2)/2 менее 50%, к экзамену не допускаются;
- в течение занятий мобильные телефоны должны быть отключены;
- студент обязан приходить на занятия в деловой одежде.
4.2 Критерии оценки
Оценка всех видов заданий осуществляется по 100-балльной системе.
Текущий контроль проводится на каждой неделе и включает контроль посещения лекций, практических занятий и выполнение самостоятельной работы.
Рубежный контроль знаний проводится на 8 и 15 неделях семестра в форме тестирования. Рейтинг складывается, исходя из следующих видов контроля:
Аттестационный период | Посещаемость | Выполнение самостоятельной работы | Текущее тестрование | Рубежное тестирование | Всего |
1 рубежный контроль | 15 | 15 | 30 | 40 | 100 |
2 рубежный контроль | 15 | 15 | 30 | 40 | 100 |
Экзамен по дисциплине проходит во время экзаменационной сессии в форме тестирования.
Итоговая оценка знаний студента по дисциплине включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
, (1)
где Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно;
Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент баллов | Процентное содержание, % | Оценка по традиционной системе |
А | 4,0 | 95–100 | отлично |
А– | 3,67 | 90–94 | |
В+ | 3,33 | 85–89 | хорошо |
В | 3,0 | 80–84 | |
В– | 2,67 | 75–79 | |
С+ | 2,33 | 70–74 | удовлетворительно |
С | 2,0 | 65–69 | |
С– | 1,67 | 60–64 | |
D+ | 1,33 | 55–59 | |
D | 1,0 | 50–54 | |
F | 0 | 0–49 | неудовлетворительно |
4.3 Материалы для итогового контроля
ГОСО РК 5.04.019-2011 Высшее образование. Бакалавриат. Основные положения. Итоговый контроль студентов осуществляется путём компьютерного тестирования. Электронная база тестов состоит из 20 разделов и 400 тестовых вопросов.
