Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра металлургии

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по изучению дисциплины

«Конструкция и проектирование металлургического оборудования с использованием САПР»

для студентов специальности 5В070900 «Металлургия»

Павлодар

Проректор по УР

__________

(подпись)

«___»________20__г

Составитель: магистр, ст. преподаватель ______________

(подпись)

Кафедра металлургии

Методические указания

по изучению дисциплины

по дисциплине «Конструкция и проектирование металлургического оборудования с использованием САПР»

для студентов специальности 5В070900 «Металлургия»

Рекомендовано на заседании кафедры

«___»_________20__г., протокол №___

Заведующий кафедрой _________ «___»_________20__г.

(подпись)

Одобрено УМС факультета металлургии, машиностроения и транспорта «___»________20__г., протокол №___

Председатель УМС __________

(подпись)

ОДОБРЕНО:

Начальник УМО _________ А.А. Варакута «___»_________20__г.

(подпись)

Одобрена учебно-методическим советом университета

«____»______________20__г. Протокол №____

Содержание

Введение

Развитие металлургии на современном этапе должно осуществляется на основе дальнейшей разработки технологических процессов, освоения новых технологических схем, при широком внедрении механизации, автоматизации и компьютеризации производства.

Масштабы промышленного производства, в частности добычи полезных ископаемых, достигли настолько больших размеров, что дальнейшее развитие производства без широкого и ускоренного внедрения новой техники, модернизации и реконструкции невозможно. Исключительное значение для металлургической промышленности приобретает оснащение предприятий высокопроизводительным оборудованием, модернизация действующего оборудования и организация совершенной его эксплуатации.

В результате ускоряющегося развития науки и техники произошли значительные изменения в технике и технологии рудоподготовки, появились новые направления развития этой важной отрасли знаний, наметились новые технологические процессы, создано или проектируется более производительное оборудование. Нашли промышленное подтверждение или отвергнуты гипотезы, определяющие некоторые закономерности процессов дезинтеграции. Все это потребовало переосмысления старых тенденций, анализа и обобщения новых концепций в науке и технике дезинтеграции для дальнейшего ускорения научно – технического прогресса, новых подходов к техническому перевооружению рудоподготовительных отделений.

В цветной металлургии эти задачи самым непосредственным образом связаны с умением, получить максимальную отдачу от работы основного технологического оборудования предприятий.

При современном уровне использования оборудования и интенсификации процессов в металлургическом производстве один час простоев металлургических агрегатов приводит к потерям производства десятков и сотен тонн цветных металлов.

Реконструкция и техническое перевооружение металлургических предприятий являются весьма эффективными мероприятиями и широко осуществляются в последние годы. Реконструкция предприятия заключается в том, что помимо технического перевооружения производства она решает социально-экономические задачи по улучшению условий работы, упразднению ручного труда и, что особенно важно, позволяет в короткие сроки увеличивать мощность и производительность оборудования.

1 Содержание дисциплины

Работа студента по изучению дисциплины включает в себя следующие виды работы:

- проработку пройденного лекционного материала по конспекту лекций, учебникам и пособиям;

- проработку дополнительных тем, не вошедших в лекционный материал;

- выполнение и защиту практических работ;

- подготовку к рубежному контролю и его сдачу.

Как правило, дисциплина изучается один семестр. В начале семестра студенту выдается:

- программа обучения по дисциплине (Syllabus);

– календарный график контрольных мероприятий;

- опорный конспект лекций;

- перечень вопросов на 1,2 рубежный контроль и экзамен.

По кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем применяется рейтинговый контроль знаний студентов. Рейтинг дисциплины, которая включена в рабочий учебный план специальности, оценивается по 100-балльной шкале.

В течение семестра проводятся занятия (лекции, практические занятия, СРСП). Студент должен посещать их согласно расписания.

Самостоятельная работа включает в себя теоретическое изучение вопросов, касающихся тем лекционных занятий, которые не вошли в теоретический курс или же были рассмотрены кратко, их углубленная проработка по рекомендуемой литературе.

Теоретическая проработка каждой темы должна заканчиваться составлением конспекта по изученным вопросам, предоставлением конспекта на проверку преподавателю.

Самостоятельная работа студента с преподавателем включает в себя более углубленное изучение и закрепление тем лекционных занятий. Для занятий СРСП студент готовится по материалам темы и отвечает на поставленные вопросы.

В течение семестра студент сдает первый и второй рубежный контроль.

Первый и второй рубежный контроль проводится в виде опроса по пройденным темам, по билетам или тестам и оценивается по 100 бальной системе.

В конце семестра предусмотрен экзамен. Экзамен проводится по билетам, содержащим по три вопроса в каждом, или по тестам с вариантами по 50 вопросов. Экзамен оценивается по стобалльной системе.

К итоговому контролю (ИК) по дисциплине допускаются студенты, выполнившие все требования рабочей учебной программы (выполнение и сдача всех практических работ, работ и заданий по СРС и СРСП) и набравшие рейтинг допуска (не менее 50 баллов).

2 Тематический план дисциплины

2.1 Содержание лекционных тем

Тема 1. Введение Основные этапы конструирования металлургических машин и агрегатов.

Задачи конструирования. Общие сведения о машинах и механизмах. Основные характеристики и требования, предъявляемые к машинам и механизмам. Служебное назначение технологического оборудования. Содержание технических условий на оборудование. Стадии и этапы разработки конструкторской документации.

Рекомендуемая литература: [3, с. 10-19].

Тема 2. Современные компьютерные системы проектирования и моделирования.

Mathcad. Универсальная расчетная система АРМ WinMachine. T-FLEX. КОМПАС-3D.

Рекомендуемая литература: [4, с. 25-37].

Тема 3. Технологии быстрого прототипирования деталей и узлов машин и механизмов.

Лазерная стереолитография. Засветка слоя фоточувствительного полимера. Лазерное спекание легкоплавкого порошка. Технология FDM.

Рекомендуемая литература: [4, с. 54-70].

Тема 4. Оборудование для подготовки материалов к металлургической переработке.

Характеристика дробильного и измельчительного оборудования: щековая дробилка, валковая, конусная и молотковая дробилки; шаровые мельницы. Оборудование для классификации сырья по крупности.

Рекомендуемая литература: [1, с. 13-71].

Тема 5. Механическое оборудование для обезвоживания и подготовки шихтовых материалов.

Сгустители. Вакуум-фильтры. Принципы действия и конструктивные особенности.

Способы подготовки шихтовых материалов. Смесители. Принципы действия и конструктивные особенности.

Рекомендуемая литература: [1, с. 86-101].

Тема 6. Оборудование плавильных и разливочных участков.

Общие сведения. Типы печей. Дуговые электросталеплавильные печи. Отражательные, шахтные печи. Печи в жидкой ванне (ПЖВ), КИВЦЕТ. Руднотермические печи. Основные механизмы и узлы, технические характеристики. Машины и механизмы для загрузки материалов. Механизмы для пробивки и забивки леток. Основные параметры.

Механическое оборудование конвертерных цехов. Типы конвертеров. Машины для загрузки шихтовых материалов в конвертеры. Механизм поворота конвертера. Механизм для очистки фурм. Основные параметры. Механическое оборудование для рафинирования металлов. Анодная печь огневого рафинирования меди.

Оборудование электролиза и выщелачивания. Ванны для электролиза. Механическое оборудование для транспортирования и разливки жидких металлов и шлаков.

Рекомендуемая литература: [1, с. 121-254].

2.2 Перечень и содержание практических занятий

Тема 2. Современные компьютерные системы проектирования и моделирования.

Задание 1. Расчет основных параметров щековой дробилки с использованием «Mathcad».

Тема 4. Оборудование для подготовки материалов к металлургической переработке.

Задание 2. Разработка чертежа деталей и узлов дробилок с помощью «КОМПАС-3D».

2.3 Темы, предлагаемые студентам для самостоятельного изучения

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение студентами

Тема 2. Механическое оборудование для подготовки материалов к металлургической переработке.

1) Ленточные, пластинчатые, винтовые, вибрационные конвейеры.

Рекомендуемая литература: [6], 186-208 стр.

Общие сведения и классификация оборудования по обогащению руды. Основные технологические показатели. Определение основных параметров.

Рекомендуемая литература: [1], 277-279, 24-28 стр.

Тема 3. Механическое оборудование для обезвоживания и подготовки шихтовых материалов.

2) Дробилки щековые, валковые и ударного действия назначение, принцип работы, конструкция.

Рекомендуемая литература: [6], 273-279 стр.

3) Грохоты, смесители: назначение, виды, основные характеристики, конструкции.

Рекомендуемая литература: [6], 279-285; 295-296 стр.

4) Сгустители, фильтры: назначение, виды, основные характеристики, конструкции.

Рекомендуемая литература: [6], 377-395 стр.

5) Автоклавы, декомпозеры: назначение, виды, основные характеристики, конструкции.

Рекомендуемая литература: [6], 370-371; 373-376 стр.

Тема 4. Механическое оборудование для обжига, спекания, вельцевания и кальцинации.

6) Трубчатые вращающиеся печи.

Рекомендуемая литература: [6], 305-316 стр.

Тема 5. Механическое оборудование плавильных цехов.

7) Агломерационные машины.

Рекомендуемая литература: [6], 316-330 стр.

8) Конверторы: назначение, конструкция, основное вспомогательное оборудование.

Рекомендуемая литература: [6], 344-352 стр.

9) Отражательные и шахтные печи.

Рекомендуемая литература: [6], 330-340 стр.

10) Алюминиевые электролизеры.

Рекомендуемая литература: [6], 395-409 стр.

11) Оборудование для огневого рафинирование металлов.

Рекомендуемая литература: [6], 420-426 стр.

Тема 6. Механическое оборудование для газоочистки и пылеулавливания.

12) Различные типы фильтров.

Рекомендуемая литература: [6], 60-83 стр.

Тема 8. Механическое оборудование прокатного и волочильного производства.

13) Проволочные волочильные станы. Характеристика, назначение, состав основного технологического оборудования.

Рекомендуемая литература: [1], 277-279, 24-28 стр.

Литература

Основная

1 , , Якушев и расчет машин и агрегатов металлургических заводов.– Москва. :ИКЦ «Академкнига», 2003.-456с.

2 Сержанов указания по дисциплине «Технология прокатного производства».– Павлодар, ПГУ, 2008.-48с. , , Самусев трубного производства. – М.: «Интермет инжиниринг», 2002. – 640 с.

3 Давильбеков прокатных цехов - Алматы, 2с.

Дополнительная

4 , и др. Машины и агрегаты металлургических заводов, М.: Металлургия, 1988 т.1, 415с., т.2, 328с.

5 и др. Расчеты металлургических машин и механизмов. – Киев: Вища школа, 1988, 488с.

6 Справочник механика заводов цветной металлургии. , . - М.: Металлургия, 19с.