Розглянуто та схвалено на засіданні кафедри менеджменту, протокол №10 від 12. 05. 2008
| Вид материала | Документы |
- Програма державного іспиту освітньо-кваліфікаційний рівень, 844.71kb.
- Програма державного іспиту освітньо-кваліфікаційний рівень, 1164.64kb.
- Програма державного іспиту освітньо-кваліфікаційний рівень, 911.1kb.
- Реферати ндр, 469.51kb.
- Методичні рекомендації, 1034.2kb.
- Реферати ндр, 424.61kb.
- Укладачі: О. М. Денисюк,, 526.86kb.
- Проектування технологічного процесу виробництва молока та його економічна оцінка, 4529.53kb.
- Методичні вказівки та тематика курсових робіт, 275.56kb.
- Методичні рекомендації, 448.84kb.
Тема 3. Основні технологічні процеси
у видобувній промисловості
Вивчаючи цю тему, слід чітко усвідомлювати, що в Україні створений та безперервно працює комплекс підприємств видобувної промисловості, які є базою із забезпечення сировиною цілого ряду підприємств різних галузей промисловості, гарантом їх сировинної безпеки.
Особливу увагу необхідно приділити технологічним процесам видобутку нафти і газу, вугілля та рудних корисних копалин.
При розгляді відкритого способу видобування корисних копалин зверніть увагу на етапи виробничих процесів видобутку та типи кар’єрів.
Розглядаючи підземний спосіб видобування корисних копалин, зверніть увагу на будову шахти. Зверніть увагу на те, що шахта – це складна споруда, в якій дуже чітко повинні працювати системи освітлення, електропостачання, вентиляція, водовідведення, підйом-спуск і безліч різної техніки. Розгляньте питання безпеки видобутку корисних копалин у шахтах та їх екологічні проблеми.
Важливим питанням цієї теми є техніко-економічні показники видобувної промисловості. Тут необхідно розглянути межу економічної доцільності застосування відкритих і підземних робіт, вартість корисних копалин.
Термінологічний словник
Гірничі роботи – роботи по відокремленню порід від масиву, відокремленню корисних копалин і пустих порід та доставці їх до місця переробки.
Гірничі виробки – порожнини, що утворюються в земній корі в результаті гірничих робіт.
Кар’єр – сукупність відкритих виробок, обладнаних для видобування корисних копалин.
Концентрат – продукт із підвищеним вмістом необхідного мінералу.
Копальня – гірниче підприємство, на якому видобувають корисні копалини в закритих виробках.
Очисні роботи – роботи, пов’язані з відокремленням корисних копалин.
Питання для самоконтролю
Що таке корисні копалини і пусті породи?
- Що таке пошук і розвідка корисних копалин?
- Назвіть і охарактеризуйте стадії пошукових робіт та відомі вам способи розвідки.
- У чому полягають електророзвідка, магніторозвідка, гравітаційна розвідка, сейсморозвідка, радіорозвідка, ультразвуковий і радіоактивний методи розвідки?
- Як поділяють родовища за ступенем розвідування?
- Дайте визначення термінів “гірничі роботи”, “очисні роботи”, “гірничі виробки”.
- Які існують способи видобування корисних копалин?
- Назвіть і охарактеризуйте основні етапи видобування корисних копалин відкритим способом.
- Охарактеризуйте типи кар’єрів і визначте галузі їх застосування.
- Як обґрунтовується доцільність відкритого чи підземного способів видобування корисних копалин?
- Розкрийте технологію видобування вугілля в шахті.
- Дайте визначення терміна “збагачення”. У чому воно полягає?
- Що таке гірничо-збагачувальний комбінат?
- Якими способами може відбуватися збагачення сировини?
- У чому полягає технологія виготовлення агломерату?
- У чому полягає технологія виробництва окатишів?
- Яку вихідну сировину постачає гірничодобувна промисловість для металургії?
Література: 2, 4, 7, 9, 13, 14, 20.
Тема 4. Техніка і технологія
металургійної промисловості
Вивчення теми необхідно розпочинати з усвідомлення значення металів, які належать до найпоширеніших матеріалів сучасної промислової техніки і предметів побутового вжитку. Різні історичні епохи мали назву головного матеріалу, яким користувалось суспільство
(кам’яний, бронзовий і залізний віки). Останній охоплює і наш час, оскільки залізо і сьогодні є найпоширенішим, штучно вилученим з природи конструкційним матеріалом – фундаментом сучасної цивілізації. Слід звернути увагу на те, що наука про способи одержання металів із руд та їх перероблення з метою надання потрібних властивостей називається металургією. Металургію поділяють на чорну та кольорову. Продукцією чорної металургії є чавун і сталь, а кольорової – всі інші метали.
Продовжуючи розгляд цього питання, необхідно з’ясувати, з чого складається система технологій чорної металургії, а саме – традиційна система технологій виробництва сталей. Необхідно дати сутнісну характеристику вихідних матеріалів для доменного виробництва; з’ясувати стадії процесу одержання чавуну, виплавку якого здійснюють у домнах (піч шахтного типу).
Наступним питанням має стати розгляд найбільш поширених техніко-економічних показників доменного виробництва, а саме: коефіцієнт використання корисного об’єму (КВКО), витрати коксу на 1 тонну виплавлюваного чавуну, економічна оцінка роботи доменної печі (собівартість) та інтенсивність плавлення.
Дайте характеристику продуктів доменного виробництва.
При вивченні теми необхідно також розглянути матеріальний баланс та екологію процесу доменного відновлення заліза. Також слід на прикладах навчитись обчислювати розрахунки матеріальних потоків основних процесів доменного відновлення, що базуються на стехіометрії процесу.
Наступним кроком в оволодінні темою має стати розгляд нового способу, відомого як “пряме відновлення” або “бездоменний процес” відновлення. Визначте економічні і особливо екологічні переваги цього процесу “прямого відновлення” перед доменним.
Зверніть увагу на електрохімічні процеси, які пов’язані з переходом електричної енергії в хімічну і, навпаки, хімічної в електричну без проміжного перетворення енергії в теплоту. Вивчаючи це питання, необхідно дати характеристику основних закономірностей електрохімічних процесів. Слід ознайомитися і на прикладах навчитися
використовувати закони Фарадея, які дають змогу обчислювати матеріальні енергетичні баланси електрохімічних процесів.
Другий проблемний напрямок вивчення теми – це система електрохімічних технологій. Особливо велике значення електроліз має для видобування кольорових металів. Вивчаючи питання цього напряму, необхідно спочатку ознайомитися з екологічним проблемами, які кольорова металургія створює для народного господарства. Необхідно з’ясувати, чому в кольоровій металургії набув широкого застосування метод електрохімічного відновлення металів, чому такі кольорові метали, як алюміній чи цинк не відновлюються зі своїх оксидів або сульфідів як, наприклад, залізо вуглецем. Продовжуючи розгляд цього питання, необхідно розглянути технологію електрохімічного добування алюмінію із алюмінієвих руд. Дайте характеристику властивостей алюмінію, сировини для виробництва алюмінію.
При вивченні цього питання розгляньте технологічний процес виробництва алюмінію, який складається з трьох етапів:
- одержання глинозему з алюмінієвих руд;
- електроліз розплавленого глинозему;
- одержання первинного алюмінію та його рафінування. Необхідно розглянути приклади і навчитися обчислювати витрати сировини та витрати електроенергії на одержання 1 кг алюмінію.
Завершальним у вивченні теми є розгляд технології електролітичного добування цинку із цинкових руд (сульфідів цинку) та технології отримання титану. Вивчаючи цю тему, доцільно розглядати особливості розрахунків матеріальних потоків (матеріальних балансів) технології залежно від стадії технологічного процесу.
Термінологічний словник
Агломерація – процес спікання руд дрібних фракцій з подрібненим твердим паливом (коксом, вугілля) в агломераційній машині.
Доменна піч – це шахтна піч для виробництва чавуну. Висота печі значно перевищує діаметр поперечного перерізу.
Доменний процес – це технологічний процес виробництва чавуну, який містить у собі горіння палива, відновлення заліза та навуглецювання його.
Конвертер – це агрегат для виготовлення сталі з розплавленого чавуну.
Мартенівське виробництво – це процес виробництва сталі в мартенівських печах шляхом окислювальної плавки матеріалів, які містять залізо.
Металургія – наука про способи одержання металів із руд та їх перероблення з метою надання потрібних властивостей.
Пірометалургія – сукупність процесів добування та очистки металів і сплавів, які протікають при високих температурах (наприклад, виплавка чавуну, сталі, свинцю, міді, цинку та ін.).
Питома витрата палива – показник доменної печі, який характеризує економічність її роботи та визначає кількість палива, витраченого на виплавляння 1 т чавуну.
Порошкова металургія – це галузь промисловості, система технологічних процесів якої спрямована на виробництво порошкових металів і неметалевих сполук, з яких пресуванням (для надання форми і розмірів) із подальшим спіканням виготовляють заготовки, деталі тощо.
Руда – природне мінеральне утворення, яке містить який-небудь метал або кілька металів у таких концентраціях та формах знаходження (як крупність, характер сполук та ін.), що забезпечують технічну можливість та економічну доцільність їх добування.
Скрап – це відходи, отримані в процесі штампування, різання, браку ливарного виробництва тощо.
Сплави – металічні, макроскопічні однорідні системи, що утворилися внаслідок твердіння розплавлених рідких систем та складаються з двох або більшої кількості металів (рідше металів та неметалів), з характерними металічними властивостями. У широкому розумінні сплавами називають будь-які однорідні системи, які одержують сплавленням металів, неметалів, оксидів, органічних речовин та ін.
Сталі – це залізовуглецеві (вміст вуглецю до 2 %) сплави з добавками таких легуючих елементів, як Сг, W, Со > та ін., що надають їм цінних техніко-економічних властивостей.
Феросплави – сплави заліза з іншими елементами. Їх виплавляють із комплексних залізних руд в електродугових та доменних печах. Застосовують феросплави для розкислювання та легування сталі, добування деяких кольорових металів, у зварювальному виробництві – при виготовленні електродних покрить.
Флюси – матеріали, які застосовуються в металургійних процесах з метою утворення або регулювання складу шлаку, захисту розплавлених металів від взаємодії з навколишнім середовищем, а також для з’єднання оксидів та сполук шкідливих домішок.
Чавун – сплави заліза з вуглецем, які містять більше 2 % С.
Чорні метали – промислові назви заліза та сплавів на його основі (сталь, чавун і феросплави). Мають найбільш широке застосування як конструкційні матеріали в машинобудуванні, транспорті та інших галузях народного господарства.
Шихта – суміш сирих матеріалів, а в деяких випадках (наприклад, при виплавці чавуну в доменній печі) і палива, які підлягають переробці в металургійних, хімічних та інших агрегатах. Шихту завантажують або у вигляді рівномірної суміші, яку підготували заздалегідь поза агрегатом, або порціями чи шарами, які складаються з окремих її складових.
Шлак – це речовина, що утворюється з пустої породи, рудних матеріалів та флюсу в процесі переробки залізної руди у доменних печах.
Питання для самоконтролю
Значення продукції промисловості чорної металургії для економіки країни і її негативний вплив на навколишнє середовище.
- Чому алюміній не видобувають за технологією відновлення заліза із руд?
- Назвіть економічні й особливо екологічні переваги процесу “прямого відновлення” перед доменним.
- У чому полягає система технологій чорної металургії?
- Які вихідні матеріали використовуються для доменного виробництва? Охарактеризуйте їх.
- У чому полягає “пряме відновлення заліза із руд”? Назвіть його переваги.
- Які операції підготовки руд використовують для виплавляння заліза?
- Охарактеризуйте процес одержання чавуну в домнах.
- Які техніко-економічні показники використовують для оцінки ефективності доменного виробництва?
- Назвіть і охарактеризуйте продукти доменного виробництва.
- Як розраховується матеріальний баланс доменного виробництва? Наведіть приклади розрахунку.
- Сутність, значення та основні закономірності електрохімічних процесів?
- Охарактеризуйте технологію електролітичного одержання алюмінію із алюмінієвих руд (сировина, обчислення витрат сировини).
- Наведіть приклади системи технологій кольорової металургії.
Література: 2, 4, 7, 13, 14, 16, 20, 21.