ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Ф1 И ВКГТУ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
advertisement
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Рабочая учебная программа дисциплины Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі Стр. 1 из 8 Министерство образования и науки Республики Казахстан Д. Серікбаев атындағы ШҚМТУ ВКГТУ им. Д. Серикбаева УТВЕРЖДАЮ Декан горно-металлургического факультета _________А.К. Адрышев ________________2014 г. МЕТАЛЛУРГИЯДАҒЫ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР Жұмыс оқу бағдарламасы ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МЕТАЛЛУРГИИ Рабочая учебная программа Специальность: 6D070900 «Металлургия» Өскемен Усть-Каменогорск 2014 ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Рабочая учебная программа дисциплины Стр. 2 из 8 Рабочая учебная программа разработана на кафедре «Химия, металлургия и обогащение» на основании Государственного общеобязательного стандарта образования ГОСО РК 7.10.046-2009 и ГОСО РК 5.04.034-2011 для докторантов специальности 6D070900 «Металлургия» Обсуждена на заседании кафедры «Химия, металлургия и обогащение» Зав. кафедрой Н.А.Куленова Протокол №____ от ________________2014г. Одобрена учебно-методическим советом горно-металлургического факультета Председатель Г.Т.Нуршайыкова Протокол №____ от__________________2014г. Разработал Доцент, к.т.н. Нормоконтролер Г.А. Реутова Т.В. Тютюнькова ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Рабочая учебная программа дисциплины Стр. 3 из 8 3 Количес тво часов СРС Общее количес тво часов 75 135 Всего часов 15 СРСП 30 лаборат. занятия семинар. (практ.) занятия 2 Количество контактных часов лекции семестр Количество кредитов Вид занятий Дневная форма обучения 15 60 Форма контроля 1 ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ экзамен 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 2.1 Описание изучаемой дисциплины Содержит теоретический материал по вопросам основных научных и экспериментальных методов металлургии: термодинамика, кинетика, химическое и фазовое равновесие в приложении к вопросам получения, разделения и рафинирования металлов с учетом требования решения практических задач металлургии и выполнения научных исследований в области металлургии. При освоении дисциплины используются методы определения равновесных концентраций в системе частного термодинамического анализа и методы полного термодинамического анализа, основанного на использовании константы равновесия независимых реакций; методы ЧТА и ПТА, основанные на минимизации свободной энергии Гиббса и применении вариационного принципа термодинамики; универсальный метод, основанный на достижении максимальной энтропии в изолированной системе; термодинамическое моделирование на примерах использования номограммы окислительновосстановительных характеристик рабочей атмосферы обжиговых и плавильных металлургических аппаратов и выбор оптимальных параметров ведения процесса с термодинамическим программированием выхода продуктов с заданной степенью чистоты. 2.2 Цели изучения дисциплины Приобретение докторантами повышенных профессиональных теоретических знаний в области физико-химических и термодинамических процессов металлургии для решения научных задач при выборе, исследовании и внедрении инновационных технологий в металлургии по диссертационной тематике. 2.3 Задачи изучения дисциплины Умение профессионально использовать приобретенные знания при выполнении теоретических и экспериментальных исследований в области диссертационной темы. ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества Рабочая учебная программа дисциплины Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Стр. 4 из 8 2.4 Пререквизиты Для изучения дисциплины «Физико-химические основы переработки минерального сырья» необходимы знания, полученные по дисциплинам: «Физическая химия», «Высшая математика», «Теория металлургических процессов», «Теория инженерного эксперимента», «Организация, планирование и управление научными исследованиями, инновационной деятельностью в металлургии». 2.5 Постреквизиты Приобретенные знания необходимы для решения научно-практических задач в работе над диссертацией в области металлургии. ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества Рабочая учебная программа дисциплины Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Стр. 5 из 8 3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 3.1 Тематический план занятий Наименование темы 1 Лекционные занятия Тема 1.Баланс (материальный, стехиометрический, электронный, эквивалентный) физико-химических процессов в термодинамических системах Тема 2.Основные дифференциальные уравнения термодинамики, определяющие характеристические функции как критерий направленности термодинамических процессов Тема 3. Равновесное состояние отдельной химической реакции в системе частного термодинамического анализа (ЧТА) Тема 4.Методы определения равновесных состояний в термодинамических системах с одновременным протеканием химических реакций. Методы полного термодинамического анализа (ПТА), основанные на использовании константы равновесия независимых реакций. Тема 5.Методы ПТА, основанные на минимизации свободной энергии Гиббса Тема 6. Методы ПТА, основанные на достижении максимальной энтропии в изолированной термодинамической системе. Методы термодинамического моделирования частных и сложных систем с использованием термодинамических свойств индивидуальных веществ и фаз. Практические занятия Тема 1. Термодинамические системы с протеканием химических реакций, стехиометрические балансы в частных термодинамических системах Тема 2. Окислительно-восстановительные реакции, составление электронных балансов в сложных термодинамических системах Тема 3. Эквивалентные балансы в ЧТА Тема 4. Дифференциальные соотношения характеристических функций Тема 5. Методы определения равновесных концентраций в термодинамических системах металлургии Тема 6.Методы ПТА, основанные на минимизации свободной энергии Гиббса и на достижении максимальной энтропии в изолированных термодинамических системах Самостоятельная работа докторанта с преподавателем Тема 1.Термодинамические системы с протеканием химических реакций, стехиометрические балансы в частных термодинамических системах Тема 2. Окислительно-восстановительные реакции, составление электронных балансов в сложных термодинамических системах Трудоемкость,ч Формы обучения Дневная 2 6 5 4 6 4 5 2 3 2 2 3 3 2 3 ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества Рабочая учебная программа дисциплины 1 Тема 3. Эквивалентные балансы в ЧТА Тема 4. Дифференциальные соотношения характеристических функций Тема 5. Методы определения равновесных концентраций в термодинамических системах металлургии Тема 6. Методы ПТА, основанные на минимизации свободной энергии Гиббса и на достижении максимальной энтропии в изолированных термодинамических системах Самостоятельная работа докторанта Тема 1. Термодинамические системы с протеканием химических реакций, стехиометрические балансы в частных термодинамических системах Тема 2. Окислительно-восстановительные реакции, составление электронных балансов в сложных термодинамических системах Тема 3. Эквивалентные балансы в ЧТА Тема 4. Дифференциальные соотношения характеристических функций Тема 5. Методы определения равновесных концентраций в термодинамических системах металлургии Тема 6 Методы ПТА, основанные на минимизации свободной энергии Гиббса и на достижении максимальной энтропии в изолированных термодинамических системах Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Стр. 6 из 8 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества Рабочая учебная программа дисциплины Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Стр. 7 из 8 4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Основная 1 Ватолин Н.А., Моисеев Г.К. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. –М.: Металлургия, 1994. – 352 с. 2 Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. –М.: Энергия, 1968. – 472с. 3 Зеликман А.Н., Вольдман Г.М., Белявская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов. –М.: Металлургия, 1983. – 424с. 4 Рузинов Л.П., Гуляницкий Б.С. Равновесные превращения металлургических реакций. –М.: Металлургия, 1975. – 416с. 5 Кузнецов В.Ф., Коковин Г.А., Буждан Я.М. Термический анализ сложных газотранспортных систем. Возможности и общая методика. //Изв. СО АН СССР. Серия химических наук. 1975. № 2. –С. 5-24 6 Слынько Л.Е. Использование термодинамических расчетов в плазмохимии /Плазмохимические реакции и процессы. –М.: Наука, 1977. –С. 164-192 7 Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов. /Синяреев Г.Б., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г. и др. – М.: Наука, 1982. –263 с. 8 Сурис А.Л. Термодинамика высокотемпературных процессов. –М.: Металлургия, 1985. – 568с. 9 Бугаевский А.А. Расчет химических равновесий в растворах. – Харьков: Высшая школа, 1980. – 136 с. 10 Казьмин Л.А., Халиуллина О.А., Карпов И.К. Расчет химических равновесий поликомпонентных гетерогенных систем, когда число фаз превышает число независимых компонентов в исходных условиях методом минимизации свободной энергии (программа «Селектор») /Алгоритмы и программы. –М.: ВНТИ центр, 1975. № 3. – С.18 – 19. 11 Уикс К., Блок Ф. Термодинамические свойства 65 элементов, их окислов, галоганидов, карбидов и нитридов. –М.: Металлургия, 1975. – 240с. 12 Морачевский А.Г., Сладков Н.Г. Термодинамические расчеты в металлургии. – М.: Металлургия, 1985. -136с. 13 Куликов И.С. Термодинамика оксидов. –М.: Металлургия, 1986. – 344 с. 14 Гошкова Н.В., Даринский Ю.В., Латышева Л.В. и др. Применение метода минимизации энергии Гиббса в моделировании сложных химических процессов восстановления. // Изв.вузов. Цветная металлургия, 1984. № 1. - С.78 – 83 15 Катков О.М., Апончук А.В., Нуйкин Ю.Л. и др. О механизме восстановления оксида алюминия методом математического моделирования. // Изв.вузов. Уветная металлургия. 1985. № 5. –С. 38-42 16 Серба В.И., Трусов Б.Г., Орлов В.М. и др. Термодинамический анализ процессов взаимодействия в системе Al2SiO5 – C – Ar. /Исследования по физико-химическим основам технологии переработки минерального сырья. – Л.: Химия, 1983. –С. 107 – 113 17 Байбуз В.Ф., Зицерман В.Ю., Горбов С.И. и др. Термодинамика магнийтермического восстановления тетрахлорида титана. //Изв. АН СССР. Сеталлы. 1986. № 2. –С. 44-49 18 Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г., Синяреев Г.Б. Моделирование равновесного термического разложения смеси Ca3P2O8- Ca2Nb2O7-Fe2SiO4 с учетом образования конденсированных совершенных растворов. // Комплексное использование минерального сырья. 1979. №8. –С.12-19 19 Зайцев О.С. Химическая термодинамика. –М.: МГУ, 1973. – 294 с. ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Система менеджмента качества 4.2 Рабочая учебная программа дисциплины Ф1 И ВКГТУ 701.01-01-12011 Стр. 8 из 8 Дополнительная 20 Кубашевский О., Олкокк С.Б., Металлургическая термохимия. –М.: Металлургия, 1982. – 392 с. 21 Тананаев И.В., Федоров Б.В., Калашников Е.Г. Успехи физико-химии энергонасыщенных сред. // Успехи химии. 1987. Т.56. Вып. 2. –С.193-215. 22 Храмов О.Д., Кузнецова Л.А., Кузяков Ю.Я. Оценка погрешностей расчетных параметров, характеризующих физико-химическое равновесие многокомпонентной системы. /Применение математических методов для описания и изучения физико-химических равновесий. –Иркутск: ИРГЕОХИМ, 1982. –С.37-39 23 Маршук Л.А., Моисеев Г.К., Попов С.К. Зависимость доверенности термодинамического моделирования от точности термодинамических свойств компонентов системы. / Научные сообщения VI Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов. Ч.1. – Свердловск: ИМЕТ УНЦ АН СССР, 1986. –С. 303-304
