МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Р.К.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Р.К.
Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева
Горно-металлургический институт им. О.А. Байконурова
Кафедра «МПТиТСМ»
«Утверждаю»
Директор ГМИ
_____________Рысбеков К.Б.
«_______»___________2014 г.
ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)
по дисциплине «Пирометаллургия»
Специальность - «05B0709 - Металлургия»
Форма обучения - дневная
Всего – 3 кредита
Курс – 3
Семестр – 5
Лекции – 30 часов
Практические занятия – 15 часов
Рубежный контроль (количество) – 2
СРС – 45 часов
СРСП – 45 часов
Всего аудиторных часов – 90
Всего внеаудиторных часов – 90
Экзамен - 5 семестр
АЛМАТЫ 2014
Программа курса составлена: Лугановым Владимиром Алексеевичем,
профессором, доктором технических наук на основании рабочего учебного
плана специальности «050709 – Металлургия»
Программа рассмотрена на заседании кафедры «Металлургические
процессы, теплдотехника и технология специальных материалов»
«____»_____________2014 г. Протокол №____
Зав. кафедрой Байконурова А. О.__________________________
Одобрен методическим Советом института Металлургии и полиграфии
«____»_____________2014 г. Протокол №____
Председатель_____________________ Рысбеков К.Б.
Сведения о преподавателе:
Луганов Владимир Алексеевич, базовое образование: специальность
«Автоматизация металлургических процессов» КазПТИ, профессор кафедры
«Металлургические процессы теплотехника и технология специальных
материалов», д.т.н., общий стаж работы по специальности – 52 года лет, стаж
работы в КазНТУ – 50 лет, НПС – 50 лет.
2
1. Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины " Пирометаллургия " является:
формирование у студентов систематизированных знаний об основах,
технологических особенностях и аппаратурном оформлении основных
пирометаллургических процессов - обжига, плавки рудного и вторичного
сырья и рафинировании металлов;
углубление знаний о строении и свойствах металлических, оксидных и
сульфидных систем, Различных процессов переработки окисленного и
сульфидного минерального и техногенного сырья, солевых расплавов;
ознакомление
с
существующим
положением
и
развитием
пирометаллургических процессов и оборудования для его осуществления;
создание фундамента для умения проводить экспертную оценку различных
технологий.
Основные задачи дисциплины - получение студентами:
 знаний основных пирометаллургических процессов; навыков
выполнения технологических расчётов металлургических процессов;
 умений анализировать действующие и проектируемые процессы;
умение обосновывать выбор процессов; прогнозировать показатели тех или
иных конкретных процессов и направлений развития технологий переработки
рудного и техногенного сырья; оценки скоростей отдельных стадий
металлургических процессов, выявления лимитирующих скорость звеньев
простых и сложных процессов;
 навыков выполнения технологических металлургических расчётов,
обоснования выбора процессов и их аппаратурного оформления,
прогнозирования показателей тех или иных конкретных процессов и
направлений развития технологий переработки рудного и техногенного сырья;
оценки скорости отдельных стадий металлургических процессов.
Пререквизиты
дисциплины:
«Физическая
химия»,
металлургических процессов», «Металлургическая теплотехника».
«Теория
Постреквизиты дисциплины: Курсой проект, дипломный проект
2. Система оценки знаний студентов
Распределение рейтинговых процентов дисциплины по видам контроля
приведены в таблице 1.
Таблица 1
Распределение рейтинговых процентов по видам контроля
Вид итогового контроля
Экзамен
Виды контроля
Итоговый контроль (экзамен)
Рубежный контроль
Текущий контроль
%
100
100
100
Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным
графиком учебного процесса по дисциплине (Таблица 2).
3
Таблица 2
Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине
«Пирометаллургия»
Недели
1 2
3
4
5
6 7
8
9
10 11
12
Виды
П
П
П
П
П
О
О
К
РК
О
О
контроля
1,2
3,4
5,6
9,10
11,12
Кол-во
1
1 1 1
1 1
1
1
1
1
1
контролей
Виды контроля: О – опрос, П – практическая работа, К – контрольная,
контроль.
13
К
14
П
13,14
15
РК
1
1
1
РК – рубежный
Таблица 3
Оценка
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Оценка знаний студентов
Буквенный
В процентах (%)
эквивалент
А
95-100
А90-94
В+
85-89
В
80-84
В75-79
С+
70-74
С
65-69
С60-64
D+
55-59
D
50-54
F
0-49
В баллах
4
3,67
3,33
3,0
2,67
2,33
2,0
1,67
1,33
1,0
0
Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале, приведенной в
таблице 3.
3. Содержание дисциплины
Основное содержание дисциплины, в которое входят содержание и объем
лекционных и практических занятий, краткая
характеристика
самостоятельной работы магистранта и его работы с преподавателем,
отражено в таблицах 4–10.
Таблица 4
Тематический план курса
Наименование
темы
Количество академических часов
Лекция
Практические
СРСП
СРС
2
2
2
0
6
2
5
3
2
2
4
3
Окислительный обжиг сульфидов
Хлорирующий обжиг
Возгоночный и восстановительный
обжиг
4
Обжиг на порошок и
агломерирующий обжиг
Металлургические расплавы
Процессы
штейнои
шлакообразования
Окислительная и восстановительная
шахтная плавка
Восстановительносульфидирующая шахтная плавка
Отражательная плавка, электроплавка
Автогенные процессы
Рафинирование. Специальные
методы плавки
2
0
2
3
2
0
4
4
2
2
4
3
4
3
5
6
4
2
6
6
4
4
1
2
2
6
3
6
2
1
4
3
30
15
45
45
Таблица 5
Наименование тем лекционных занятий, их содержание, объем в часах
Наименование темы лекции
Содержание лекции
1.
Окислительный
сульфидов
обжиг Рассматриваются
некоторые
вопросы
теории, технологии и оборудование для
обжига
2. Хлорирующий обжиг
Рассматриваются
некоторые
вопросы
теории, технологии и оборудование для
хлорирующего обжига
3. Возгоночный и
Рассматриваются некоторые вопросы
восстановительный обжиг
теории, технологии и оборудование для
возгоночного обжига
4. Обжиг на порошок и
Рассматриваются некоторые вопросы
агломерирующий обжиг
теории, технологии и оборудование для
обжига в металлургии железа, свинца и
цинка
5. Металлургические расплавы
Рассматриваются свойства шлаков и
штейнов и их влияние на потери металлов и
их извлечение из шлаков
6.
Процессы
штейнои Рассматривается механизм образования
шлакообразования
шлаков и штейнов
7-8. Окислительная и
Рассматриваются принципы
восстановительная шахтная
восстановительной плавки сырья цветных
плавка
металлов и железа в шахтных и доменных
печах
9-10. ВосстановительноРассматриваются основы технологии и
сульфидирующая шахтная плавка оборудование для плавки медного и
никелевого рудного сырья
11-12.
Отражательная
плавка, Рассматриваются принципы организации
электроплавка
плавки в отражательных и электрических
печах. Анализируются различные виды
электроплавок
и
возможность
их
применения при получении металлов.
5
Объем
час.
2
2
2
2
2
2
4
4
4
13-14. Автогенные процессы
Рассматриваются
современные
виды
энергосберегающих способов плавки –
КиВЦЭТ, Процесс Ванюкова, Айза-смелт,
конвертирование штейнов и т.п.
15. Рафинирование. Специальные Знакомство
с
основными
способами
методы плавки.
пирометаллургического рафинирования и
аппаратурой для их осуществления
4
2
30
Таблица 6
Наименование тем практических занятий, их содержание и объем в часах
Наименование практического
занятия
1, 2. Окислительное рафинирование
металлов
Объем,
час.
Содержание практического занятия
Решение задач по расчету процессов
окисления
и
окислительного
рафинирования
3, 4. Просмотр и обсуждение фильма
Просмотр
фильма
и
обсуждение
«Дробление, измельчение, плавка»
технологий и оборудования
5, 6. Просмотр и обсуждение фильма Просмотр
фильма
и
обсуждение
«Получение цинка»
технологий и оборудования
7,
8.
Термодинамические
характеристики реакций горения при
высоких температурах
9,
10.
Восстановление
оксидов
металлов
газообразными
восстановителями
Решение задач по расчету процессов
восстановления
окисления
и
окислительного рафинирования
Расчет термодинамики восстановления при
помощи газообразных восстановителей
11, 12. Восстановление оксидов
металлов твердым углеродом
Расчет термодинамики восстановления при
помощи углерода
13, 14. Просмотр и обсуждение Просмотр
фильма
и
фильма «Доменная плавка»
технологий и оборудования
15. Подготовка к аттестации
2
2
2
2
2
2
обсуждение
2
1
Консультация по пройденному материалу
ВСЕГО:
15
Таблица 7
Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя (СРСП)
Номер
недели
1
2
3
4
5
Вид и содержание СРСП
Выполнить расчет рационального состава по заданию преподавателя
Используя лекционный материал, материал практических занятий решить
задачи, пояснить их решение, сделать выводы
По учебной литературе рассмотреть свойства шлаковых расплавов
По учебной литературе рассмотреть свойства штейновых расплавов
Подготовить сообщение на тему «Свойства и применение шлаков», в
котором должны быть отражено влияние температуры и составов шлаков и
штейнов на их свойства
6
Объем,
час
3
3
3
3
3
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Используя лекционный материал, материал практических занятий решить
задачи, пояснить их решение, сделать выводы
Рассмотреть ответы на вопросы, приведенные в УМК
По учебной литературе изучить особенности отражательных печей и пути
их совершенствования
По учебной литературе изучить особенности электрических печей и пути
их совершенствования
По учебной литературе изучить особенности электрических печей и пути
их совершенствования
Подготовить сообщение на тему о применении одного из видов автогенных
процессов (по согласованию с лектором)
Используя лекционный материал, материал практических занятий решить
задачи, пояснить их решение, сделать выводы
Подготовить сообщение на тему о применении одного из видов
рафинирования (по согласованию с лектором)
Подготовить сообщение на тему о применении одного из специальных
методов плавки
Изучить содержание и требования к аттестации
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
45
Таблица 8
Самостоятельная работа студента (СРС)
Номер
недели
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Вид и содержание СРС
Выполнить расчет рационального состава по заданию преподавателя
Используя лекционный материал, материал практических занятий решить
задачи, пояснить их решение, сделать выводы
По учебной литературе рассмотреть свойства шлаковых расплавов
По учебной литературе рассмотреть свойства штейновых расплавов
Подготовить сообщение на тему «Свойства и применение шлаков», в
котором должны быть отражено влияние температуры и составов шлаков и
штейнов на их свойства
Используя лекционный материал, материал практических занятий решить
задачи, пояснить их решение, сделать выводы
Рассмотреть ответы на вопросы, приведенные в УМК
По учебной литературе изучить особенности отражательных печей и пути
их совершенствования
По учебной литературе изучить особенности электрических печей и пути
их совершенствования
По учебной литературе изучить особенности электрических печей и пути
их совершенствования
Подготовить сообщение на тему о применении одного из видов автогенных
процессов (по согласованию с лектором)
Используя лекционный материал, материал практических занятий решить
задачи, пояснить их решение, сделать выводы
Подготовить сообщение на тему о применении одного из видов
рафинирования (по согласованию с лектором)
Подготовить сообщение на тему о применении одного из специальных
методов плавки
Изучить содержание и требования к аттестации
7
Объем,
час
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
45
Таблица 9
№ Дата Время
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
График проведения занятий
Наименование тем
Лекции
1. Окислительный обжиг сульфидов
2. Хлорирующий обжиг
3. Возгоночный и восстановительный обжиг
4. Обжиг на порошок и агломерирующий обжиг
5. Металлургические расплавы
6. Процессы штейно- и шлакообразования
7-8. Окислительная и восстановительная шахтная плавка
9-10. Восстановительно-сульфидирующая шахтная плавка
11-12. Отражательная плавка, электроплавка
13-14. Автогенные процессы
15. Рафинирование. Специальные методы плавки.
Практические занятия
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14
15.
Окислительное рафинирование металлов
Просмотр и обсуждение фильма «Дробление, измельчение, плавка»
Просмотр и обсуждение фильма «Получение цинка»
Термодинамические характеристики реакций горения при высоких
температурах
Восстановление оксидов металлов газообразными восстановителями
Восстановление оксидов металлов твердым углеродом
Просмотр и обсуждение фильма «Доменная плавка»
Подготовка к аттестации
4. Учебно-методические материалы по дисциплине
4.1. Материал для обязательного изучения
1. Матвеев Ю.Н., Стрижко В.С. Технология металлургического
производства, М., Металлургия, 1986.
2. Набойченко С.С. и другие. Процессы и аппараты цветной металлургии.
Екатеринбург, УГТУ,2005.
3. Д.А. Диомидовский и др. Расчеты пиропроцессов и печей цветной
металлургии, М., Металлургия, 1963.
4.2. Материал для дополнительного ознакомления
8
1. Тарасов А.В. Производство цветных металлов и сплавов, т. 1, М.,
Металлургия, 2001.
2. Тарасов А.В. Производство цветных металлов и сплавов, т.2, М.,
Металлургия, 2001.
3. Мечев В.В. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. М.,
Металлургия, 1991.
4. Ванюков А.В., Зайцев В.Я. Теория пирометаллургических процессов.
М., Металлургия, 1993.
5. Рыжонков Д.И. и др. Теория металлургических процессов. М.,
Металлургия, 1989.
6. Вольский А.Н., Сергиевская Е.М. Теория металлургических процессов.
М., Металлургия, 1968.
9
Содержание
1
2
3
4
Цели и задачи дисциплины…………………………………………
Система оценки знаний ………………………………..………………
Содержание дисциплины……………………………………………
Учебно-методические материалы по дисциплине………………
10
…3
…3
…4
….8