Титульный лист рабочей учебной программы |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/30 |
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра химии и химических технологий
Рабочая учебная программа
дисциплины «Химическая технология глинозема и силикатных материалов»
для студентов специальности 050720 «Химическая технология неорганических веществ»
Павлодар
Лист утверждения рабочей учебной программы дисциплины, разработанной на основании государственного общеобязательного стандарта образования специальности и типовой программы |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/31 |
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по УР
_________
«___»__________20___г.
Составитель: _________________ ст. преподаватель, к. х.н
Кафедра химии и химических технологий
Рабочая учебная программа
по дисциплине «Химическая технология глинозема и силикатных материалов»
для студентов специальности 050720 «Химическая технология неорганических веществ»
Рабочая учебная программа разработана на основании государственного общеобязательного стандарта образования специальности 3.08. и типовой программы утвержденной протоколом РУМС от 01.01.2001 г.
Рекомендована на заседании кафедры «___» ________ 20___г.
Протокол №___
Заведующий кафедрой _______ «___»___________20___г.
Одобрена учебно-методическим советом факультета химических технологий и естествознания «___» ____________ 20___г. Протокол № ___
Председатель УМС_____________ «___»___________20___г.
СОГЛАСОВАНО
Декан факультета__________________ «___»___________20___г.
Одобрено ОПиМО
Начальник ОПиМО______________ «___» ___________20___г.
Одобрена учебно-методическим советом университета
«___»______________20___г. Протокол №____
1 Цель дисциплины - помочь будущему специалисту глубже понять сущность изучаемых им явлений и процессов, с которыми ему придется встретиться на производстве и научно – исследовательской работе.
Задачи дисциплины - формирование у студентов представление о технологии и основной продукции, используемых видах сырья, промышленных методах производства глинозема и силикатных материалов.
В результате изучения данной дисциплины студенты должны:
иметь представление:
- о истории и этапах развития и производства глинозема.
знать:
- химический минералогический состав бокситов;
- методы переработки бокситов;
- кристаллизацию и формирование электрокорундов;
- классификацию вяжущих материалов, керамических изделий и материалов;
- технология производства стекла, ситаллов.
уметь:
- делать расчет потерь сырья при нарушениях технологического регламента;
- делать решение задач на выход продукта;
- делать расчет материального баланса;
- делать расчет теплового баланса.
приобрести практические навыки:
– расчетов материального баланса;
– расчетов теплового баланса.
2 Пререквизиты
Для освоения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки приобретенные при изучении следующих дисциплин: общая химия, неорганическая химия, аналитическая химия, физическая химия.
3 Постреквизиты
Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины необходимы для освоения следующих дисциплин: «Основы проектирования и оборудования заводов», «Технология редких и благородных металлов».
4 Содержание дисциплины
4.1 Тематический план дисциплины | ||||
Для студентов специальности 050720 «Химическая технология неорганических веществ» очной формы обучения на базе ОСО | ||||
№ п/п | Наименование тем | Количество часов | ||
Лекц. | Лаб. | СРС | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Введение. | 0,5 | - | 1 |
2 | Технология глинозема | 22 | 4 | 5 |
3 | Вяжущие материалы | - | 4 | 18 |
4 | Керамические изделия | - | 4 | 18 |
5 | Стекло, ситаллы и стеклокристаллические материалы | - | 3 | 18 |
ИТОГО: | 22,5 | 15 | 60 | |
Для студентов специальности 050720 «Химическая технология неорганических веществ» заочной формы обучения на базе СПО | ||||
№ п/п | Наименование тем | Количество часов | ||
Лекц. | Лаб. | СРС | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Введение. | 1 | - | 1 |
2 | Технология глинозема | 8 | 3 | 5 |
3 | Вяжущие материалы | - | 1 | 24 |
4 | Керамические изделия | - | 1 | 24 |
5 | Стекло, ситаллы и стеклокристаллические материалы | - | 1 | 24 |
ИТОГО: | 9 | 6 | 78 |
4.2 Содержание тем дисциплины
Тема 1. Введение.
Основные научно – технические проблемы и перспективы развития технологий глинозема, электрокорундов, электротермия плавленых бадделеито - корундовых огнеупорных материалов (бакоров). Основные технологий связанные с производством стекла и силикатных материалов, свойства и показатели качества исходных веществ и основных продуктов и полупродуктов, технологию существующих методов и распространенных процессов.
Тема 2.Технология глинозема.
Характеристика основных видов минерального сырья. Глинозем, глина. Отходы производства и использование их как вторичные минеральные ресурсы. Добыча и подготовка природного сырья. Хранение, сортировка, транспортировка, измельчение, очистка. Сульфат алюминия и продукты на его основе. Производство коагулятов. Неочищенный и очищенный сернокислый алюминий из коалина и нефелиновой руды, глин и бокситов. Нефелиновый коагулят. Способы получение коагулятов. Производство квасцов. Физико –химические основы получения электрокорундов, технология производства бокситового агломерата, особенности охлаждения и разбивки слитков, электротермия монокорундов, стабилизированного бадделеито - корундовых огнеупорных материалов.
Тема 3. Вяжущие материалы.
Краткий исторический очерк развития производства и применение извести и гипса для строительства в древнем Египте, Китае и др. Развитие и применения гидравлических вяжущих материалов в Италии, Англии, России. Современное состояние и перспективы развития вяжущих веществ. Новые вяжущие вещества. Производство извести, гипса, цемента, стекла, керамики в СНГ и Казахстане. Место и роль Казахстанских заводов в современной строительной индустрии. Основные термины. Природные силикаты и силикатные материалы.
Классификация вяжущих материалов. Воздушные вяжущие вещества. Гипсовые вяжущие. Сырье для гипсовых вяжущих. Использование отходов промышленности в качестве сырьевых материалов: фосфогипс, борогипс и др. Свойства гипсовых вяжущих. Основы новых технологий производства и области применения.
Воздушная известь. Сырьевые материалы. Основы технологии производства извести. Основные свойства и области применения. Гашение извести.
Магнезиальные вяжущие. Сырье. Основные свойства и применение каустического магнезита и доломита. Основы технологии производства магнезиальных вяжущих. Затворители. Твердение магнезиальных вяжущих веществ.
Гидравлические вяжущие вещества. Романцемент. Сырьевые материалы, основы производства, свойства.
Портландцемент. Номенклатура цементов. Классификация цементов. Требования ГОСТ . Основные сырьевые материалы, использование отходов других отраслей. Состав портландцемента, классификация клинкеров. Способы производства портландцемента. Сухой, мокрый и комбинированный способы, преимущества и недостатки, мировые тенденции в развитии производства цемента. Добыча сырья и транспортировка на завод. Основы технологических процессов производства портландцемента. Дробление сырья, тонкий помол, приготовление сырьевых шихт, обжиг и получение клинкера. Помол клинкера с добавками и получение цемента.
Разновидности цементов, области их применения. Шлаковые цементы, глиноземистый цемент, расширяющийся, тампонажный для нефтяных и газовых скважин и др. Топливо в производстве цемента. Альтернативные виды топлива. Основы топливо и энергосбережения. Энерго - и ресурсосберегающие технологии производства цемента.
Тема 4. Керамические изделия.
Исторические сведения о возникновении, развитии и производстве древнейших керамических материалов-строительного кирпича и посуды. Изготовление фарфора в Китае и Европе. Начало производства огнеупорных изделий, развитие технологии огнеупоров. Ее роль в современном промышленном производстве.
Техническая керамика. Ее применение. Современное состояние технологии керамических материалов. Производство керамических материалов и изделий в Казахстане, СНГ и за рубежом. Классификация керамических материалов. Виды керамических материалов. Основные физико-химические свойства керамических материалов. Микроструктура керамики.
Сырьевые материалы, применяемые в технологии керамики: глины и глинистые породы, полевые шпаты, каолин, отощающие добавки и плавни.
Керамические материалы. Добавки. Их характеристика. Общая схема технологических этапов производства керамических материалов и ее характеристика. Основные технологические схемы производства различных видов керамики: керамического кирпича, камней, искусственных пористых заполнителей, керамической облицовочной плитки, огнеупорных материалов и изделий, технической керамики.
Огнеупоры. Классификация. Сырьевые материалы для производства огнеупоров. Основы технологии.
Искусственные пористые заполнители, основы технологии производства, основные виды и свойства легких заполнителей. Сухой, пластический и шликерный способы производства керамзита. Основы технологии аглопорита. Свойства аглопорита. Сырьевые материалы. Технология производства.
Керамическая фасадная плитка. Основные виды и свойства. Основы технологии производства керамической плитки.
Тема 5. Стекло, ситаллы и стеклокристаллические материалы.
История развития стекольного производства. Состояние и перспективы развития стекольного производства в Казахстане, СНГ и в мире. Новые направления в стекольном производстве. Стекло как вещество и материал. Строительство заводов тарного стекла стекольной фирмы САФ в г. Алмате, Таразе, Щучинске и др. Строительство и пуск стеклотарных заводов в Семипалатинске, Шимкенте.
Классификация изделий из стекла. Основы производства стекла и ситаллов. Основные сырьевые материалы для производства стекла и ситаллов. Основы технологии подготовки сырьевых материалов и сырьевых стекольных шихт.
Основы технологии варки стекла методами ВВС, БВВС, ГВС, прокаткой и флоат-методом. Основы производства безопасного листового стекла. Производство тарного стекла, сортовой посуды и других штучных изделий.
Технология силикатных стекол. Технология стекол на основе фосфатов, боратов, алюмосиликатов, магнезиальных силикатов.
Использование неорганических, полимерных соединений в производстве стекла.
Основы производства стекловолокна, пеностекла, архитектурно-художественного стекла и изделий. Основы производства оптического стекла. Основные свойства и области применения.
4.3 Перечень и содержание практических (семинарских, лабораторных, студийных, индивидуальных) занятий
3.3 СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ | |||
№ п/п | Наименование тем | Виды работ | Лит-ра |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Тема 2.Технология глинозема. | Технология получения глинозема. | [3] с.19-31. |
2 | Тема 3. Вяжущие материалы. | Электротермическая технология получения электрокорунда. | [7] с.53-95. |
3 | Определения марки цемента по ГОСТ 310-76, ГОСТ 310,4-81. | [7] с.111-195. | |
4 | Расчет сырьевой смеси для производства портландцементного клинкера. | [7] с.202-234. | |
5 | Тема 4. Керамические изделия. | Определение связующей способности глин. | [10] с.102-154. |
6 | Определение пластичности глинистого сырья. | [10] с.202-234. | |
7 | Определение воздушной и огневой усадки керамики. | [10] с.342-414. | |
8 | Тема 5. Стекло, ситаллы и стеклокристаллические материалы. | Определение химической устойчивости стекол. | [11] с.112-194. |
9 | Определение коэффициента термического расширения стекла. | [11] с.242-314. |
4.4 Содержание самостоятельной работы студента
4.4.1 Перечень видов СРС
4.4.1.1 содержание срс для очников на базе осо | ||||
№ | Вид СРС | Форма отчетности | Вид контроля | Объем в часах |
1 | Подготовка к лекционным занятиям | Журнал учебных достижений | Участие на занятии | 10 |
2 | Подготовка к лабораторным занятиям | Ответы на семинарских занятиях | Устный опрос | 5 |
3 | Изучение дополнительного материала не вошедшего в содержание аудиторных занятий | Конспект | Устный опрос | 10 |
4 | Выполнение курсового проекта | Курсовой проект | Защита курсового проекта | 30 |
5 | Подготовка к контрольным мероприятиям | Журнал учебных достижений | РК 1, РК 2 | 5 |
Всего | 60 | |||
4.4.1.2 содержание срс для заочников на базе спо | ||||
№ | Вид СРС | Форма отчетности | Вид контроля | Объем в часах |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Подготовка к лекционным занятиям | Журнал учебных достижений | Участие на занятии | 5 |
2 | Подготовка к лабораторным занятиям | Ответы на семинарских занятиях | Устный опрос | 2 |
3 | Изучение дополнительного материала не вошедшего в содержание аудиторных занятий | Конспект | Устный опрос | 36 |
4 | Выполнение курсового проекта | Курсовой проект | Защита курсового проекта | 30 |
5 | Подготовка к контрольным мероприятиям | Журнал учебных достижений | РК | 5 |
Всего | 78 |
4.4.2 Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение студентами
Тема 3. Вяжущие материалы.
Краткий исторический очерк развития производства и применение извести и гипса для строительства в древнем Египте, Китае и др. Развитие и применения гидравлических вяжущих материалов в Италии, Англии, России. Современное состояние и перспективы развития вяжущих веществ. Новые вяжущие вещества. Производство извести, гипса, цемента, стекла, керамики в СНГ и Казахстане. Место и роль Казахстанских заводов в современной строительной индустрии. Основные термины. Природные силикаты и силикатные материалы.
Классификация вяжущих материалов. Воздушные вяжущие вещества. Гипсовые вяжущие. Сырье для гипсовых вяжущих. Использование отходов промышленности в качестве сырьевых материалов: фосфогипс, борогипс и др. Свойства гипсовых вяжущих. Основы новых технологий производства и области применения.
Воздушная известь. Сырьевые материалы. Основы технологии производства извести. Основные свойства и области применения. Гашение извести.
Магнезиальные вяжущие. Сырье. Основные свойства и применение каустического магнезита и доломита. Основы технологии производства магнезиальных вяжущих. Затворители. Твердение магнезиальных вяжущих веществ.
Гидравлические вяжущие вещества. Романцемент. Сырьевые материалы, основы производства, свойства.
Портландцемент. Номенклатура цементов. Классификация цементов. Требования ГОСТ . Основные сырьевые материалы, использование отходов других отраслей. Состав портландцемента, классификация клинкеров. Способы производства портландцемента. Сухой, мокрый и комбинированный способы, преимущества и недостатки, мировые тенденции в развитии производства цемента. Добыча сырья и транспортировка на завод. Основы технологических процессов производства портландцемента. Дробление сырья, тонкий помол, приготовление сырьевых шихт, обжиг и получение клинкера. Помол клинкера с добавками и получение цемента.
Разновидности цементов, области их применения. Шлаковые цементы, глиноземистый цемент, расширяющийся, тампонажный для нефтяных и газовых скважин и др. Топливо в производстве цемента. Альтернативные виды топлива. Основы топливо и энергосбережения. Энерго - и ресурсосберегающие технологии производства цемента.
Тема 4. Керамические изделия.
Исторические сведения о возникновении, развитии и производстве древнейших керамических материалов-строительного кирпича и посуды. Изготовление фарфора в Китае и Европе. Начало производства огнеупорных изделий, развитие технологии огнеупоров. Ее роль в современном промышленном производстве.
Техническая керамика. Ее применение. Современное состояние технологии керамических материалов. Производство керамических материалов и изделий в Казахстане, СНГ и за рубежом. Классификация керамических материалов. Виды керамических материалов. Основные физико-химические свойства керамических материалов. Микроструктура керамики.
Сырьевые материалы, применяемые в технологии керамики: глины и глинистые породы, полевые шпаты, каолин, отощающие добавки и плавни.
Керамические материалы. Добавки. Их характеристика. Общая схема технологических этапов производства керамических материалов и ее характеристика. Основные технологические схемы производства различных видов керамики: керамического кирпича, камней, искусственных пористых заполнителей, керамической облицовочной плитки, огнеупорных материалов и изделий, технической керамики.
Огнеупоры. Классификация. Сырьевые материалы для производства огнеупоров. Основы технологии.
Искусственные пористые заполнители, основы технологии производства, основные виды и свойства легких заполнителей. Сухой, пластический и шликерный способы производства керамзита. Основы технологии аглопорита. Свойства аглопорита. Сырьевые материалы. Технология производства.
Керамическая фасадная плитка. Основные виды и свойства. Основы технологии производства керамической плитки.
Тема 5. Стекло, ситаллы и стеклокристаллические материалы.
История развития стекольного производства. Состояние и перспективы развития стекольного производства в Казахстане, СНГ и в мире. Новые направления в стекольном производстве. Стекло как вещество и материал. Строительство заводов тарного стекла стекольной фирмы САФ в г. Алмате, Таразе, Щучинске и др. Строительство и пуск стеклотарных заводов в Семипалатинске, Шимкенте.
Классификация изделий из стекла. Основы производства стекла и ситаллов. Основные сырьевые материалы для производства стекла и ситаллов. Основы технологии подготовки сырьевых материалов и сырьевых стекольных шихт.
Основы технологии варки стекла методами ВВС, БВВС, ГВС, прокаткой и флоат-методом. Основы производства безопасного листового стекла. Производство тарного стекла, сортовой посуды и других штучных изделий.
Технология силикатных стекол. Технология стекол на основе фосфатов, боратов, алюмосиликатов, магнезиальных силикатов.
Использование неорганических, полимерных соединений в производстве стекла.
Основы производства стекловолокна, пеностекла, архитектурно-художественного стекла и изделий. Основы производства оптического стекла. Основные свойства и области применения.
4.4.3 Тематика курсовых проектов и др.
Задание 1. Выполнить проект нитки выщелачивания боксита, мощностью G.
Вариант | Мощность установки, G, м3/ч |
1 | 400 |
2 | 390 |
3 | 380 |
4 | 370 |
5 | 360 |
Задание 2. Задание 1. Выполнить проект нитки сгущения и промывки красного шлама, мощностью G.
Вариант | Мощность установки, G, м3/ч |
1 | 650 |
2 | 640 |
3 | 630 |
4 | 620 |
5 | 610 |
Задание 3. Выполнить проект фильтр-ии красного шлама, мощностью G.
Вариант | Мощность установки, G, м3/ч |
1 | 40 |
2 | 39 |
3 | 38 |
4 | 37 |
5 | 36 |
Задание 4. Расчет узла классификации гидрата, мощностью (на 1 гидроциклон) G.
Вариант | Мощность установки, G, м3/ч |
1 | 25 |
2 | 24 |
3 | 23 |
4 | 22 |
5 | 21 |
Задание 5. Расчет 4-х корпусной выпарной батареи, мощностью G.
Вариант | Мощность установки, G, м3/ч |
1 | 390 |
2 | 385 |
3 | 380 |
4 | 375 |
5 | 370 |
Задание 6. Расчет 3-х корпусной выпарной батареи, мощностью G.
Вариант | Мощность установки, G, м3/ч |
1 | 400 |
2 | 395 |
3 | 390 |
4 | 385 |
5 | 380 |
Выписка из рабочего учебного плана специальности |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/32 |
Выписка из рабочего учебного плана специальности 050720 «Химическая технология неорганических веществ»
Наименование дисциплины: «Химическая технология глинозема и силикатных материалов»
Форма обучения | Трудоемкость дисциплины | Формы контроля по семестрам | Семестр | Объем работы студентов по семестрам | ||||||||||||
кредитов | академических часов | кредитов | аудиторных занятий (ак. часов) | СРС (ак. часов) | ||||||||||||
всего | ауд | СРС | экз. | зач. | КП | КР | всего | лек | лаб. | практ. | всего | СРСП | ||||
очная на базе ОСО | 2 | 90 | 30 | 60 | 6 | 6 | 6 | 2 | 30 | 22,5 | 7,5 | - | 60 | 30 | ||
заочная на базе СПО 2007 г/п | 2 | 90 | 12 | 78 | 5 | 5 | 4 | 6 | 6 | - | - | - | - | |||
5 | 2 | 84 | 3 | 3 | - | 78 | 12 | |||||||||
заочная на базе СПО 2007 г/п | 2 | 90 | 12 | 78 | 4 | 4 | 3 | 6 | 6 | - | - | - | - | |||
4 | 2 | 84 | 3 | 3 | - | 78 | 12 |
Заведующий кафедрой _______ «___»___________20___г.
Литература
Основная
1. Порада неорганических материалов. – М.: Металлургия, 19с.
2. и др. Абразивные материалы. - Л.: Машиностроение, 19с.
3. и др. Электротермические поцессы химической технологии. Уч. пос. для ВУЗов / под ред. / Л.: Химия, 19с.
4. и др. Общая технология силикатов. – Минск: Высшая школа– 288 с.
5. и др. Общая технология силикатов. – М.: Стройиздат. 1987. – 560 с.
6. Таймасов производства портландцемента. – Шымкент: ЮКГУ, 19б.
7. Таймасов өндірістің технологиясы. – Алматы: Рауан, 20
8. Сулименко минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе. - М.: Высшая школа. 2000. – 320 с.
Дополнительная
9. Лебедева русского фарфора. - Л.: Наука. 19с.
10. Будников технология керамики и огнеупоров. – М.: Стройиздат. 1985. – 464 с.
11. Химическая технология стекла и ситаллов. / под ред. / – М.: Стройиздат. 1983. – 426 с.
12. Строительные материалы. Справочник. / под общ. ред. , / – М.: Стройиздат. 1989. – 567 с.
13. Құрылыс материалдары. Аударған Темірқұлов Т. Т. – Алматы 2000. – 397 б.
14. и др. Химическая технология вяжущих материалов. - М.: Высшая школа. 1980. – 472 с.
15. и др. Вяжущие материалы. - Киев: Высшая школа. 1985. – 440 с.
