Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом
| Вид материала | Диплом |
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 72.4kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 88.46kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 70.63kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 90.11kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 85.34kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 118.75kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 126.93kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 211.4kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 89.5kb.
- Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 100.69kb.
Министерство образования Российской Федерации
УТВЕРЖДАЮ
Руководитель Департамента
образовательных и программ и стандартов
профессионального образования
______________________ В.И.Кружалин
"__08__" __апреля__ 2002 г.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
МЕТАЛЛУРГИЯ ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОВ
Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки
дипломированных специалистов 651300 Металлургия
Специальность 110200 Металлургия цветных металлов
Москва 2002
| 1. Цель дисциплины |
| Сформировать знания о физико-химических основах комплексной безотходной технологии переработки руд легких металлов, включающей извлечение основных и сопутствующих компонентов, утилизацию шлама, организацию замкнутой системы водооборота, полную очистку газов. Научить принципам создания аппаратурно-технологических схем крупнотоннажного производства глинозема, алюминия и магния, учитывающих особенности сырья и требования к качеству получаемых продуктов с использованием термических, гидрометаллургических и электролитических процессов и аппаратов. |
| |
| 2. Практические умения и навыки |
| Осуществлять анализ основных процессов, выполнять расчеты технологических параметров и расходных коэффициентов применительно к различным способам производства глинозема, алюминия и магния. |
| |
| 3. Объем дисциплины и виды учебной работы (час) |
| |
| Табл.1 |
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестр 9 |
| Общая трудоемкость | 130 | 130 |
| Аудиторные занятия | 68 | 68 |
| Лекции | 51 | 51 |
| Практические занятия (ПЗ) | | |
| Семинары (С) | | |
| Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 |
| Самостоятельная работа | 62 | 62 |
| Курсовой проект (работа) | | |
| Расчетно-графическая работа | | |
| Реферат | | |
| Другие виды самостоятельной работы | | |
| Вид итогового контроля | | экзамен |
| 4. Содержание учебной дисциплины |
| |
| 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий |
| |
| Табл. 2 |
| № | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ | С | ЛР |
| 1 | Классификация легких металлов. | * | | | |
| 2 | Металлургия глинозема. Способ Байера | | | | * |
| 2 | Комплексная переработка сырья по способу спекания | * | | | * |
| 3 | Экологические проблемы и технико-экономические показатели производства глинозема | * | | | |
| 4 | Производство электродов и фторсолей | * | | | |
| 5 | Теория электролиза криолит-глиноземных расплавов | * | | | * |
| 6 | Технология электролитического производства алюминия | * | | | * |
| 7 | Рафинирование алюминия | * | | | * |
| 8 | Теоретические основы получения магния электролизом | * | | | |
| 9 | Технология электролитического получения магния | * | | | * |
| 10 | Термические способы получения и очистки магния | * | | | |
| 11 | Металлургия лития, рубидия, цезия, бериллия и кальция | * | | | |
| 12 | Металлургия вторичного алюминия | * | | | |
| |
| 4.2. Содержание лекционного курса |
| |
| Раздел 1. Классификация легких металлов. |
| 1.1. Классификация легких металлов, их положение в периодической системе Д. И. Менделеева, основные физико-химические свойства, области применения. |
| Производство глинозема и фторсолей |
| Раздел 2. Металлургия глинозема. Способ Байера |
| 2.2. Алюминиевые руды, минералогия алюминия и основных примесей. Глинозем, физико-химические свойства, ГОСТ. |
| 2.3. Система Na2O-Al2O3-H2O. Современная теория строения алюминатных растворов. Цикл Байера в системе Nа2О-Аl2О3-Н2О. |
| 2.4. Технология подготовки сырья, выщелачивания, промывки шламов, разбавления (обес-кремнивания растворов). |
| 2.5. Технология выделения гидроксида алюминия, выпарки маточных растворов, каустифи-кации соды, кальцинации гидроксида. |
| 2.6. Комплексное использование бокситового сырья. Утилизация красных шламов, возможности организации производств сопутствующих алюминию элементов (V, P, Ga и др.). |
| Раздел 3. Комплексная переработка сырья по способу спекания |
| 3.1. Физико-химические основы производства глинозема по способу спекания. |
| 3.2. Современная аппаратурно-технологическая схема производства спекательного глино-зема. |
| 3.3. Основы комплексной технологии извлечения глинозема из нефелинов. Себестоимость глинозема и пути ее снижения |
| 3.4. Попутные производства цемента, содопродуктов, галлия при комплексной переработке нефелинов. |
| Раздел 4. Экологические проблемы и технико-экономические показатели производства глинозема |
| 4.1. Экологические проблемы в производстве глинозема и пути их решения. |
| 4.2. Себестоимость глинозема и пути ее снижения. Сравнительный анализ технико-экономических показателей производства глинозема различными способами. |
| Металлургия магния, алюминия и других легких металлов |
| Раздел 5. Производство электродов и фтористых солей |
| 5.1. Получение фтористых солей. Криолит, фториды натрия и алюминия. Назначение и способы их получения. |
| 5.2. Производство электродных изделий. |
| Раздел 6. Теория электролиза криолит-глиноземных расплавов |
| 6.1. Диаграмма состояния NaF-AlF3. Диаграмма состояния Nа3А1F6-А12O3. Физико-химические свойства криолитоглиноземных расплавов и влияние на них различных добавок. |
| 6.2. Теория электролитического способа получения алюминия. Модельные представления электролиза криолитоглиноземных расплавов. Процессы на электродах. |
| Раздел 7. Технология электролитического производства алюминия |
| 7.1. Технология электролиза алюминия. Конструкция современных алюминиевых электролизеров. Электролизер с обожженными анодами. Электролизер с боковым и верхним подводом тока к самообжигающемуся аноду. Сравнительная характеристика двух ванн. |
| 7.2. Монтаж, пуск и работа ванн в послепусковой период. Обслуживание ванн. Нарушения в работе электролизеров и их устранение. Технико-экономические показатели электролиза. ГОСТ на алюминий. |
| Раздел 8. Рафинирование алюминия |
| 8.1. Теория электролитического рафинирования алюминия. Основные принципы рафинирования алюминия. Составы электролита и анодного сплава. Их физико-химические свойства и строение. |
| 8.2. Технология рафинирования алюминия. Конструкция электролизеров и основные операции по их обслуживанию. Технико-экономические показатели процесса. Малоотходная технология рафинирования алюминия. ГОСТ на алюминий высокой чистоты. Другие методы рафинирования алюминия. |
| Раздел 9. Теоретические основы получения магния электролизом |
| 9.1. Ведущие фирмы мира - производители магния. Электролитические и термические способы получения магния. Сырьевая база магниевой промышленности. Теоретические основы обезвоживания хлорида магния и карналлита. Оборудование для получения обезвоженного и безводного карналлита. Печь кипящего слоя и хлоратор. |
| 9.2. Диаграмма состояния NaCl-KCl-MgCl2 Состав и физико-химические свойства электролитов магниевых ванн. |
| 9.3. Теория электролитического способа получения магния. Процессы на электродах. Поведение примесей при электролизе. Причины пассивации катодов и разрушения анодов. Влияние различных факторов на выход по току и расход электроэнергии. |
| Раздел 10. Технология электролитического получения магния |
| 10.1. Технология электролиза магния. Современные конструкции магниевых электролизеров. Диафрагменные и бездиафрагменные электролизеры. Циркуляция электролита и ее влияние на выход по току. Сравнительная характеристика магниевых ванн. |
| 10.2. Монтаж, пуск и работа ванн в послепусковой период. Обслуживание электролизеров. Технико-экономические показатели процесса и возможные пути их улучшения. |
| Раздел 11. Термические способы получения и очистки магния |
| 11.1. Термические способы получения магния: силикотермический, алюмотермический и углетермический. Теория и технология способов. Технико-экономическая оценка. |
| 11.2. Рафинирование магния. Роль флюсов при очистке магния от солевых примесей и оксида магния. Очистка магния от примесей щелочных металлов и железа. Рафинировочная печь и ее работа. Технико-экономические показатели рафинирования магния переплавкой с флюсами. ГОСТ на магний. |
| Раздел 12. Металлургия лития, рубидия, цезия, бериллия и кальция |
| 12.1. Свойства и применения лития, рубидия, цезия, бериллия и кальция. Обзор способов их получения. Технико-экономические показатели. |
| Раздел 13. Металлургия вторичного алюминия |
| 13.1. Основные сведения по металлургии вторичного алюминия. Литейные и деформируемые сплавы. Печи для плавки алюминиевого лома и отходов. Рафинирование вторичного алюминия флюсами ликвационно-экстракционными методами. Вакуумное рафинирование. Технико-экономические показатели. |
| |
| 5. Примерный перечень лабораторных работ |
| |
| Табл. 3 |
| № | Наименование |
| 1 | Получение глинозема из бокситов по способу Байера |
| 2 | Получение глинозема из бокситов по способу спекания |
| 3 | Получение глинозема из нефелинов по способу спекания |
| 4 | Электролитическое рафинирование алюминия по трехслойному методу |
| 5 | Электролитическое получение магния |
| 6 | Рафинирование алюминиевых сплавов от магния |
| 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины |
| |
| 6.1. Рекомендуемая литература |
| 1. Николаев И.В., Москвитин В.И., Фомин Б.А. Металлургия легких металлов. М. Металлургия, 1997 г., 432 с. |
| 2. Борисоглебский Ю.В., Галевский Г.В., Кулагин Н.М. и др. Металлургия алюминия. 2000 г. |
| 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины |
| Расчетные, обучающие и контролирующие компьютерные программы |
| |
| 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины |
| |
| Специализированный класс для лабораторного практикума. Стенды для моделирования производства глинозема и электролитического производства алюминия; установки для химического анализа алюминатных растворов; установки для ДТА и ДТГА и для инфракрасного спектроскопического анализа растворов и твердых фаз. |
| Компьютерный класс (Pentium) |
| |
| |
| Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО по направлению подготовки дипломированных специалистов 651300 Металлургия. |
| |
| Программа составлена на основе рабочей программы МИСиС (ТУ) по данной дисциплине. |
| |
| Программа одобрена на заседании Совета УМО по образованию в области металлургии от 29 января 2002 г.. протокол №40 |
| |
| Зам. председателя Совета УМО В.П.Соловьев |