Темиртау, 2013

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
РГП «КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА «МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»
«Утверждаю»
Ректор КГИУ,
д.т.н., профессор
________ Ибатов М.К.
«____» _________ 2013 г.
Программа
вступительного экзамена в докторантуру
по специальности 6 D070900 - «Металлургия»
Темиртау, 2013
1. Основы теории металлургических процессов.
Деление металлов на черные и цветные. Основные законы физикохимического равновесия, используемые в производстве металлов и сплавов. Расчетные характеристики равновесия.
2. Строение и свойства твердых тел.
Основные свойства и строение твердых тел. Структура и свойства оксидов железа.
3. Исходные материалы металлургического производства и их подготовка.
Руды. Общая характеристика руд. Топливо для металлургического производства, твердое, жидкое и газообразное Подготовка руд к плавке. Принципиальные схемы обогащения, дробления и окускования руд. Процессы протекающие при
агломерации руд. Основные компоненты шихт
4. Термодинамика диссоциации.
Основы термодинамики диссоциации.
5. Производство чугуна.
Общая схема производственного процесса. Профиль доменной печи. Основные элементы и их назначение. Флюсы и топливо доменной плавки. Восстановление окислов железа и разложение углеродистых соединений.
Восстановление кремния и марганца. Процессы в горне доменной печи. Образование шлака и его физические свойства. Удаление серы. Технико-экономические
показатели.
6. Химическая реакция.
Свойства химических реакций.
7. Производство стали.
Классификация сталей. Способы получения. Шихтовые материалы сталеплавильного производства. Металлическая и неметаллическая группа. Термодинамика и
кинетика сталеплавильных процессов. Сталеплавильные шлаки. Источники их образования. Физико-химические свойства.
Основные реакции сталеплавильных процессов. Поведение кремния, марганца, серы и фосфора. Газы и неметаллические включения в стали. Способы удаления. Раскисление легирование стали. Способы раскисления.
8. Твердофазные химические реакции.
Основные твердофазные химические реакции.
9. Производство стали в конверторах.
Общие принципы и разновидности конвертерных процессов. Принципиальная схема LD-процесса. Основные элементы конструкции. Общие принципы
ведения плавки LD-процессом. ТЭП процесса.
10. Процессы науглероживания металлов.
Процессы науглероживания металлов. Общие закономерности процесса.
11. Подовые процессы.
Схема работы мартеновской печи. Основные элементы печи. Разновидности процесса. Окислительный характер газовой фазы. Топливо. Периоды плавки.
Окисление примесей. Ход плавки при основном скрап-рудном и скрап процессах.
Взаимосвязь тепловой работы печи и скорости окисления углерода.
Разновидности мартеновского процесса. Интенсификация плавки кислородом. Двухванные печи. Качество стали и технико-экономические показатели процесса.
12. Взаимодействия сульфидов с газами, металлами и оксидами
Взаимодействия сульфидов с газами, металлами и оксидами
13. Выплавка стали в электропечах.
Конструктивные элементы ДСП. Электрическая схема. Электроды. Технологические особенности выплавки стали в основной ДСП. Периоды плавки. Разновидности технологии плавки в большегрузных печах.
14.Термодинамические условия образования и термической диссоциации сульфатов
Основные термодинамические условия образования и термической диссоциации сульфатов
15. Характеристика и состояние металлургических расплавов.
Общая характеристика и состояние металлургических расплавов.
16. Металлургические шлаки.
Металлургические шлаки. Кинетические характеристики. Общая характеристика шлаков. Структура и свойства расплавленных шлаков. Электрохимические исследования расплавленных шлаков
17. Выплавка стали в переплавных электропечах.
Выплавка стали в индукционных печах. Достоинства технологии в сравнении с ДСП. Процессы ЭШП, ВДП.
18. Производство ферросплавов.
Основы технологии производства малой группы ферросплавов на основе
Ti, V. Технико-экономические показатели процессов.
19. Производство цветных металлов.
Общие сведения. Способы получения (пиро-, гидро- и электрометаллургические). Металлургия меди. Схема пирометаллургического способа получения
меди. Обжиг концентратов и плавка на штейн в отражательных и электрических
печах. Конвертирование медных штейнов. Рафинирование меди.
20. Металлургия алюминия.
Металлургия алюминия. Сырые материалы и способы производства алюминия. Схема получения алюминия. Производство глинозема. Рафинирование
алюминия.
21. Производство тугоплавких металлов.
Производство тугоплавких металлов. Хлоридные методы производства металлов. Основы производства титана. Сырье. Получение тетрохлорида титана.
Йодидный способ получения титана. Производство тугоплавких металлов. Технология получения вольфрама. Обогащение руд. Схема переработки вольфрамового
концентрата. Получение порошка металлического вольфрама из WO3.
22. Огнеупоры. Основы процесса производства огнеупорных материалов. Назначение. Условия работы огнеупорных изделий в металлургических агрегатах. Формовка, сушка, обжиг огнеупоров; дисперсность и её значение, перекристаллизация. Требования, предъявляемые к металлургическим огнеупорам: рабочие и физические свойства; классификация и применение, свойства
огнеупоров.
23. Внедоменное получение железа.
Общая характеристика процессов внедоменного получения железа.
24.Шахтный восстановительно-плавильный процесс.
Производство губчатого железа в шахтных печах.
25.Производство губчатого железа в периодически действующих ретортах.
Принцип работы агрегата, применяемое сырье и топливо. Преимущества
и недостатки способа.
26. Получение губчатого железа в кипящем слое
Принцип работы агрегата, применяемое сырье и топливо. Преимущества
и недостатки способа.
27. Производство губчатого железа во вращающейся печи
Принцип работы агрегата, применяемое сырье и топливо. Преимущества
и недостатки способа.
28. Производство губчатого железа в проходных печах
Принцип работы агрегата, применяемое сырье и топливо. Преимущества
и недостатки способа.
29. Порошковая металлургия
Классификация изделий порошковой металлургии и основные понятия.
30. Свойства металлических порошков.
Технологические, химические и физические свойства.
31. Получение порошков.
Методы механической обработки и физико-химические методы.
32. Подготовка порошкообразных материалов к формовке.
Классификация, усреднение, смешивание и оборудование для проведения этих операций.
33. Общие представления и теоретические основы процесса формовки.
Пластические деформации, уплотнения в зависимости от свойств порошковых материалов. Дозировка компонентов, смешивание. Оборудование
применяемое при формовке.
34. Брак при прессовании и факторы, способствующие его появлению.
Причины возникновения брака и методы устранения.
35. Прокатка порошков.
Метод применяемый при получении определенных изделий.
36. Машины, устройства и печи для разливки металла.
Состояние вопроса. Способы разливки. Тенденции. Конструкции МНЛЗ.
Преимущества и недостатки. Вертикальные, вертикальные с изгибом, криволинейные и горизонтальные МНЛЗ.
37. Машины полунепрерывного литья.
Литейно-прокатные комплексы. Состояние и перспективы развития.
Особенности расчетов и расчеты кристаллизатора и др. частей. Кристаллизатор.
Вторичное охлаждение. Тянущие устройства. Система охлаждения непрерывного слитка.
38. Агрегаты и установки для внепечной обработки металлов.
Роль внепечной обработки металлов. Перемешивание металла и устройства для перемешивания. Обработка металла шлаками и устройства для обработки. Вакуумная обработка, вакуумирование струй и установки для вакуумирования.
39. Установки порционного и циркуляционного вакуумирования.
Установка для нагрева металла в ковше с одновременным вакуумированием. Установка «печь-ковш». Особенности расчетов устройств и установок
внепечной обработки металлов.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная литература:
1. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.м. Общая металлургия. –
М.: ИКЦ «Академкнига». 2002. – 786с.
2. Арсентьев М.П., Яковлев В.В., Крашенинников М.Г. и др. Общая металлургия. – М: металлургия. 1986.-360 с.
3. Явойский В.И., Кряковский Ю.В., Григорьев ВП. и др. Металлургия стали. М. «Металлургия», 1983, 583 с. с илл.
4. Бигеев А.М, Бигеев В.А., Металлургия стали. Магнитогорск, МГТУ, 2000
– 542 с.
5. Кудрин В.А. Теория и технология производства стали. – М.: Мир. 2003 –
528с.
6. Борнацкий И.И., Михневич В.Ф., Яргин С.А. Производство стали. М.:
Металлургия.1991. – 400 с.
7. Соколов Г.А. Производство стали. М., «Металлургия», 1982, 496с. с илл.
8.Шишкин Ю.И., Торговец А.К., Григорова О.А. Теория и технология конвертерных процессов. Алматы. Гылым. 2006. – 192 с.
9. Борнацкий И.И.,. Михневич В.Ф,.Яргин С.А. Производство стали. М.,
“Металлургия”, 1991, 400 с.
10. Шишкин Ю.И., Лукин Г.П. Металлургические расчеты, Алматы РИК.,
2002. – 115с.
11. Рысс М.А. Производство ферросплавов.-М:Металлургия. 1985-344с.
12. Попель С.И., Сотников А.И., Бороненков В.Н. Теория металлургических
процессов.-М:Металлургия, 1986.-464с.
13. Агеенков В.Г., Михин Я.Я. Металлургические расчеты. М: Металлургия.1962,-208с.
14. Еднерал Ф.П., Филиппов А.Ф. Расчеты по электрометаллургии стали и
ферросплавов. –М.:Металлургиздат, 1978.-230 с.
15. Крамаров А.Д., Соколов А.Н. Электрометаллургия стали и ферросплавов. –М.: Металлургия, 1976.-375с.
16. Торговец А.К., Шишкин Ю.И. Артыкбаев О.А. Теория, технология и
оборудование внепечной обработки металлов.-Алматы.: Гылым, 2004.-273с.
17. Севрюков Н.Н., Кузьмин Б.А., Челищев Е.В. Общая металлургия.М.:Металлургия, 1976.-568с.
18. Общая металлургия (металлургия черных и цветных металлов). Под редакцией Е.В.Челищева. - М: Металлургия,1971.-480с.
19. Князев В.Ф. Бескоксовая металлургия железа. М: Металлургия,
1972
20. Тлеугабулов С.М. Теоретические основы получения металлов,
сплавов и перспективных материалов. Алматы: издание РИК по учебной и
методической литературе, 2001 г, 332 стр.
21. Кипарисов С.С., Либенсон Г. Порошковая металлургия. Учебник. М.
«Металлургия», 1997.
Дополнительная литература
1. Ишмухамедов Н.К. Черная металлургия Казахстана. Алматы.: НИЦ. «Гылым», 2002.-50с.
2. Электрометаллургия стали и ферросплавов. Под редакцией ДоволоцкогоД.Я. М.: Металлургия, 1984.-438с.
3. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Емлин Б.И. Теория и технология производства
ферросплавов. –М.:Металлургия,1988.-784с.
4. Шишкин Ю.И., Польшиков Г.В., Богомяков В.И. Эффективность использования извести при переделе фосфористых чугунов в большегрузных конвертерах.-Караганда.: Союз научных и инженерных обществ СССР,1991.-43с.
5. Явойский В.И, Левин С.Л., Баптизманский В.И. и др. Металлургия стали.М.:Металлургия 1973.-816с. с илл.
6. Меджибожский М.Я. Основы термодинамики и кинетики сталеплавильных процессов. Киев, “Виша школа”, 1979, 276 с. с илл.
7. Линчевский Б.В., Соболевский А.Л., Кальменев А.А. Металлургия черных металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 360с.
8. Пономарева К.С. Сборник задач по физической химии.- М.: Металлургиздат, 1962.-232с.
9. Арсентьев М.П., Яковлев В.В., Крашенинников М.Г. и др. Общая металлургия. – М: Металлургия. 1986.-360 с.
10. Тлеугабулов С.М. Теория и технология твердофазного восстановления железа углеродом. Алматы: Гылым, 1992. 311 с.
11. Кипарисов С.С., Либенсон Г. Порошковая металлургия. Учебник. М.
«Металлургия», 1972, 528 с.