Примерная программа дисциплины Металлургия легких металлов - файл n1.doc

приобрести
Примерная программа дисциплины Металлургия легких металлов
скачать (85.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc86kb.31.05.2012 20:13скачать

n1.doc




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-Аl2О32О.

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




Министерство образования Российской Федерации
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации