Примерная программа дисциплины металлургические технологии переработки техногенного и вторичного сырья
| Вид материала | Примерная программа |
- Программа дисциплины по кафедре «Строительные и дорожные машины» Обогащение полезных, 211.66kb.
- Устав, 405.29kb.
- Примерная программа наименование дисциплины технология хранения и переработки продукции, 283.2kb.
- Примерная программа наименование дисциплины технология хранения и переработки продукции, 328.32kb.
- Организация переработки мяса в сельскохозяйственных потребительских кооперативах характеристика, 1223.51kb.
- Рабочая программа повышения квалификации «Технология производства и переработки с/х, 741.27kb.
- Примерная программа дисциплины биотехнологические основы хлебопекарного производства, 116.22kb.
- Физико-химические и технологические основы повышения эффективности комплексной переработки, 851.1kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Технология первичной переработки продуктов, 274.03kb.
- Удк 631. 862. 1 Ресурсосберегающие технологии переработки органического сырья ковалев, 135.22kb.
| |
| МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ |
| |
| |
| УТВЕРЖДАЮ |
| Руководитель Департамента |
| содержания высшего |
| профессионального образования |
| ____________________ Л.В.Попов |
| " ____ " __________ 2004г. |
| |
| |
| |
| |
| ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ |
| |
| |
| Металлургические технологии переработки техногенного и вторичного сырья |
| |
| |
| |
| |
| Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки дипломированных специалистов |
| 651300 Металлургия |
| |
| Специальность 110900 Металлургия техногенных и вторичных ресурсов |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| Москва, 2004 г. |
| 1. Цель дисциплины |
| Сформировать представления и освоить процессы, протекающие при металлургической переработке техногенного и вторичного сырья. Научить оценивать качество металлургических техногенных ресурсов, первичного металла и стали. Научить анализировать связи между качеством сырья и показателями производства металла, управлять процессами рециклинга вторичных металлургических материалов, эксплуатировать оборудование при переработке техногенного сырья, оценивать показатели энергозатрат и материалосбережения, прогнозировать и контролировать поведение примесных элементов и выбросы в окружающую среду. |
| |
| 2. Практические умения и навыки |
| Уметь определять металлургические характеристики техногенного и вторичного сырья, выполнять расчеты показателей металлургических процессов, состава шихты, готового металла и шлака, отходящих газов, материальных и тепловых балансов металлургических процессов с применением техногенного и вторичного сырья. |
| |
| 3. Объем дисциплины и виды учебной работы (час) |
| |
| Табл.1 |
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестр | |||
| | | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Общая трудоемкость | 400 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Аудиторные занятия | 272 | 68 | 68 | 68 | 68 |
| Лекции | 136 | 34 | 34 | 34 | 34 |
| Практические занятия (ПЗ) | 68 | 17 | 17 | 17 | 17 |
| Семинары (С) | | | | | |
| Лабораторные работы (ЛР) | 68 | 17 | 17 | 17 | 17 |
| Самостоятельная работа | 128 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| Курсовой проект (работа) | | | * | * | |
| Расчетно-графическая работа | | | | | |
| Реферат | | | | | |
| Другие виды самостоятельной работы | | | | | |
| Вид итогового контроля | | зачет | зачет | зачет | экзамен |
| 4. Содержание учебной дисциплины |
| |
| 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий |
| Табл. 2 |
| № | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ | С | ЛР |
| 1 | Теория и технология подготовки содержащего черные и цветные металлы техногенного сырья и вторичных металлов к металлургическому переделу | * | * | | * |
| 2 | Особенности обращения с мелкодисперсными техногенными материалами | * | * | | * |
| 3 | Выплавка первичного металла с использованием техногенного сырья | * | * | | * |
| 4 | Особенности сталеплавильных технологий с применением техногенного сырья и вторичных материалов | * | ___ | | * |
| 5 | Особенности литейного производства с применением техногенного сырья и вторичных материалов | * | * | | * |
| 6 | Особенности утилизации отходов неметаллургических производств | * | * | | * |
| 7 | Получение, качество и сертификация попутной продукции | * | * | | * |
| 8 | Энергозатраты и материалосбережение. Формирование выбросов и токсикантов | * | * | | * |
| 4.2. Содержание лекционного курса |
| |
| Раздел 1. Теория и технология подготовки содержащего черные и цветные металлы техногенного сырья и вторичных металлов к металлургическому переделу |
| 1.1. Металлолом как техногенное сырье для металлургических предприятий. Материало- и энергосбережение при рециклинге металлолома. |
| 1.2. Технологии подготовки черных металлов, применяемые на металлургических предприятиях России и мира. Организация работ в копровом цехе. |
| 1.3. Понятие об элементах - "вагантах". Их влияние на качество продукции из черных металлов и металлургические технологии. Циркуляция "вагантов" в технологическом цикле металлургических предприятий. Современные стандарты ЕС, США и Японии, учитывающие присутствие "вагантов" в металлургическом сырье |
| 1.4. Подготовка техногенных энергоресурсов. Пластмассы, ТБО, отработанные масла и смазки. Способы экологически безопасного использования техногенных энергоресурсов в металлургическом производстве. |
| Раздел 2. Особенности обращения с мелкодисперсными техногенными материалами |
| 2.1. Рынок техногенных мелкодисперсных материалов. Мелкодисперсные твердые бытовые и промышленные отходы. Золошлаковые отходы. |
| 2.2. Понятие о "шреддинг"-технологиях. Шреддеры. Состав и металлургические характеристики "шреддинг"-пылей. Шрот, "тяжелая" и "легкая" фракция шреддинг пыли. Развитие и перспективы шреддинг технологии. |
| 2.3. Компактирование, брикетирование, окускование мелкодисперсных техногенных материалов. |
| 2.4. Роль золошламонакопителей (ЗШН) в структуре современного предприятия черной металлургии. Технологии переработки шламов: современное состояние и перспективы. |
| 2.5. Агломерация и производство окатышей с использованием техногенных и вторичных материалов. |
| 2.6. Влияние ввода в аглошихту техногенных материалов на процессы минералообразования и качество агломерата. Влияние "вагантов" на технологию агломерации и процессы минералообразования. |
| Раздел 3. Выплавка первичного металла с использованием техногенного сырья |
| 3.1. Доменная плавка с вдуванием мелкодисперсного техногенного топлива. Вдувание пластмасс, измельченных углеродосодержащих ТБО, жидких отходов нефтепереработки. Понятие о комбинированном техногенном топливе. Экологически чистое водоугольное топливо (ЭКОВУТ). Управление и оптимизация распределения техногенного топлива по фурмам доменной печи. |
| 3.2. Доменная плавка с вдуванием железосодержащих техногенных материалов. Вдувание мелкодисперсной окалины, металлургических пылей и шламов, шрединг-пылей, стронций содержащих отходов, шлакообразующих и вюститных материалов. |
| 3.3. Доменная плавка с использованием брикетов. Брикеты из железо - и углеродосодержащих техногенных материалов. Способы загрузки брикетов в доменную печь, влияние брикетов на газодинамику доменных процессов. Процессы востановления оксидов железа и примесных элементов в брикетах. |
| 3.4. Утилизация в доменных печах металлургических шлаков, окалины, скрапа. |
| 3.5. Поведение микропримесей. Настылеобразование, гарнисаж. Циркуляция микроэлементов в доменной печи. Технология выплавки особо чистых чугунов и чугунов специального назначения с использованием техногенного сырья. |
| 3.6. Особенности математического моделирования доменной плавки с использованием техногенного сырья и вторичных материалов. |
| Раздел 4. Особенности сталеплавильных технологий с применением техногенного сырья и вторичных материалов |
| 4.1. Движение вторичных металлургических материалов на предприятии полного цикла. Обрезь, окалина. Сварочный шлак прокатных цехов. Стальной и чугунный скрап. |
| 4.2. Переработка в сталеплавильных агрегатах металлолома из деталей с покрытиями, в том числе из органических материалов. |
| 4.3. Сталеплавильные шлаки, шламы и пыли: микропримесный состав, способы безопасного складирования и хранения, переработка в конвертерах и подовых сталеплавильных агрегатах. |
| 4.4. Влияние качества металлолома на технологию выплавки стали в мартеновских печах, кислородных конвертерах и дуговых электропечах. Влияние элементов-"вагантов" на взаимодействие шлакового и металлического расплавов, ликвационные и усадочные процессы при кристаллизации стального слитка. |
| 4.5. Особенности применения техногенного сырья на сталеплавильных минизаводах. Требования к шихтовым материалам и отходам. |
| 4.6. Специальные технологии и агрегаты для переработки металлолома и металлургических пылей. |
| Раздел 5. Особенности литейного производства с применением техногенного сырья и вторичных материалов |
| 5.1. Техногенное литейное сырье: стальной и чугунный лом сложного состава. Металлургические пыли и брикеты. Отходы металлообработки: стружка, обрезь, окалина, в том числе маслосодержащие. |
| 5.2. Плавка в вагранке с вдуванием металлосодержащих мелкодисперсных материалов. Улавливание возгонов цинка, свинца, олова, германия и других ценных примесных элементов. |
| 5.3 Стальное и чугунное литье из шихты с повышенным содержанием примесных элементов. |
| 5.4. Современные тенденции развития технологии плавки в вагранке для переработки техногенного и вторичного сырья. |
| Раздел 6. Особенности утилизации отходов неметаллургических производств |
| 6.1. Особенности утилизации отходов топливной промышленности и энергетики. Состав и металлургические свойства отходов углеобогащения и нефтепереработки, энергетических зол и шлаков. Компактирование, транспортировка, хранение и подготовка к металлургическому переделу. Современные технологии переработки, в том числе металлургические, их преимущества и недостатки. Поведение никеля, марганца, хрома и других микропримесей, постоянно присутствующих в твердом и жидком топливе. |
| 6.2. Утилизация отходов транспорта. Особые требования передовых индустриальных стран к переработке отходов транспорта. Отходы, содержащие свинец, материалы с органическими покрытиями, пластмассы сложного состава. Металлургическая переработка шрота и "легкой" фракции шреддинг-пылей. |
| 6.3. Утилизация медицинских отходов. Морфологический и химический состав, токсичность, металлургические характеристики. Галогены: иод, фтор, хлор; их поведение в металлургических системах. Переработка пищевых и медицинских отходов в агломерационном процессе. Специальные металлургические технологии, процесс ПИРОКСЕЛ. |
| 6.4. Утилизация отходов первого класса опасности. Современные требования к переработке и классификация токсичных отходов. Гальваношламы, техногенные материалы содержащие шести- валентный хром. |
| Раздел 7. Получение, качество и сертификация попутной продукции |
| 7.1. Особенности металлургических процессов при плавке "на шлак". Доменная плавка с использованием техногенных материалов и получение шлака заданного состава. Закономерности массообмена между металлом и шлаком. Формирование нейтральных композиций элементов - "вагантов". |
| 7.2. Попутная продукция коксохимического производства. Применение мелкодисперсных углеродосодержащих техногенных материалов при производстве кокса. |
| 7.3. Шлакопереработка. Остеклование потенциально опасных и токсичных соединений. |
| 7.4. Получение металлургических газов заданного состава при использовании техногенного сырья. |
| 7.5. Качество и сертификация попутной продукции. |
| Раздел 8. Энергозатраты и материалосбережение. Формирование выбросов и токсикантов |
| 8.1. Энергозатраты и энергосбережение при производстве металла с использованием техногенного и вторичного сырья. |
| 8.2. Вторичные энергоресурсы на металлургических предприятиях полного и неполного цикла. Эффективность применения ВЭР. |
| 8.3. Материалосбережение при производстве металла с использованием техногенного и вторичного сырья. |
| 8.4. Формирование выбросов и токсикантов при применении техногенных и вторичных ресурсов. Инженерная защита окружающей среды в металлургии. Экологический аудит металлургических технологий использующих техногенные ресурсы. |
| |
| 5. Примерный перечень лабораторных работ |
| |
| Табл. 3 |
| № | Наименование |
| 1 | Компактирование мелкодисперсных техногенных материалов |
| 2 | Брикетирование мелкодисперсных техногенных материалов и топлив |
| 3 | Агломерация металлургических шламов и пыли |
| 4 | Моделирование доменной плавки с вдуванием пластмасс |
| 5 | Моделирование доменной плавки с вдуванием мелкодисперсных техногенных материалов |
| 6 | Моделирование процесса затвердевания и изучение химической неоднородности стального слитка с высоким содержанием элементов - вагантов |
| 7 | Моделирование и расчет состава газовой фазы при плавке в ДСП лома различного качества |
| 8 | Рафинирование и модифицирование литейных сплавов из стального и чугунного лома сложного состава |
| 9 | Анализ качества отливок, полученных из сырья с высоким содержанием элементов - вагантов |
| 10 | Компактирование и исследование металлургических свойств отходов хроматного производства |
| 11 | Синтезирование и исследование свойств доменных шлаков, предназначенных для строительной индустрии |
| 12 | Моделирование и расчет состава газовой фазы при плавке техногенных материалов в различных сталеплавильных печах и вагранках. |
| 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины |
| |
| 6.1. Рекомендуемая литература (основная и дополнительная) |
| Основная литература |
| 1. Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Черноусов П.И. Промышленность и окружающая среда. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. – 469 с. |
| 2. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Д., Похвиснев А.Н., Юсфин Ю.С., Клемперт В.И. Металлургия чугуна. М.: Металлургия, 1989 г. - 512 с. |
| 3. Юсфин Ю.С., Гиммельфарб А.А., Пашков Н.Ф. Новые процессы производства металла (Металлургия железа). М.: Металлургия, 1994 г. - 360 с. |
| 4. Металлургия стали. Учебник для вузов. / Явойский В.И., Кряковский Ю.В., Григорьев В.П. и др. М.: Металлургия, 1983, 584 с. |
| 5. Кудрин В.А. Металлургия стали. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1989, 560 с. |
| 6. Григорьев В.П., Нечкин Ю.М., Егоров А.В. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства. М.: МИСиС-Издательство. 1995. 509 с. |
| 7. А.М. Михайлов и др. Литейное производство. М.: Машиностроение, 1987 |
| 8. Лабораторные работы по технологии литейного производства. Учебное пособие. А.В. Курдюмов и др. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. |
| Дополнительная литература |
| 1. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев Д.М. Общая металлургия. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 2000, 768 с. |
| 2. Айзатулов Р.С., Харлашин П.С., Протопопов Е.В. и др. Теоретические основы сталеплавильных процессов. Учебник для вузов. М.: МИСиС, 2002 |
| 3. Технология производства стали в современных конвертерных цехах. Под ред. Колпакова С.В. М.: Машиностроение, 1991 |
| |
| 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины |
| Расчетные, обучающие и контролирующие компьютерные программы для практических и лабораторных занятий. Кино- и видеофильмы по темам дисциплины. |
| |
| 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины |
| Специализированные компьютерные лаборатории для проведения стендовых лабораторных работ и подготовки к практическим занятиям. |
| Специализированные лаборатории для физического моделирования. |
| |
| |
| Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО по направлению подготовки дипломированных специалистов 651300 Металлургия. |
| |
| Программу составил: |
| Черноусов П.И., к.т.н., доцент кафедры руднотермических процессов МИСиС |
| |
| Заведующий кафедрой РТП Юсфин Ю.С., д.т.н., профессор |
| Заведующий кафедрой МС Казаков С.В., д.т.н., профессор |
| Заведующий кафедрой ЭМСиФ Косырев К.Л., д.т.н., профессор |
| Заведующий кафедрой ТЛП Козлов Л.Я., д.т.н., профессор |
| |