Technology of metallurgical processes

Description: The discipline includes the study of the theoretical foundations of metal production, the basic technologies of metallurgical production of ferrous and non-ferrous metals and the physico-chemical characteristics of various metallurgical products: slags, alloys, matte, oxides, etc., as well as the characteristics of the main types of equipment of metallurgical plants.

Amount of credits: 5

Пререквизиты:

• Analytical chemistry
• Introduction to engineering

Course Workload:

Component: University component

Cycle: Profiling disciplines

Goal

• The purpose of studying the discipline is to prepare a modern specialist in the field of metallurgy with in-depth knowledge of the basic theoretical and technological provisions for the production of ferrous and non-ferrous metals; the ability to solve complex technological problems; have the skills of independent work on the organization and management of experimental research of technological processes at existing metallurgical units and promising experimental and pilot industrial complexes.

Objective

• The tasks of the discipline are to study the processes of ferrous and non-ferrous metallurgy and, on the basis of the knowledge gained, be able to draw up technological schemes of production, based on the composition of the raw materials received for processing, based on the physicochemical properties of metals and their compounds. Carry out the calculation of the charge, material and thermal balances of the process, the intensification of technological processes and control of smelting, the assessment of the thermodynamic possibility of occurrence of the proposed processes in the studied system and the selection of optimal parameters for the processes.

Learning outcome: knowledge and understanding

• Результатом изучения дисциплины являются основные теоретические и технологические положения производства черных и цветных металлов, умение составлять технологические схемы производства, исходя из состава поступающего в переработку сырья, опираясь на физико-химические свойства металлов и их соединений. Выполнять расчет шихты, материального и теплового балансов процесса, интенсификации технологических процессов и управления плавкой, оценку термодинамической возможности протекания предполагаемых процессов в изучаемой системе и выбор оптимальных параметров ведения процессов. Обучающиеся должны знать: - Основные теоретические и технологические положения производства черных и цветных металлов; - Основное технологическое оборудование; - Требования, предъявляемые к металлам; - Технико-экономические показатели процессов. Навыки: - в подборе шихты и расчете химического состава выплавляемого металла; - в выборе наиболее рационального способа получения требуемых сплавов; - в разработке технологии производства и расчете расхода исходных материалов и получаемых продуктов.

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• Использовать практические и теоретические профессиональные знания для решения профессиональных задач в области черной и цветной металлургии. Полученные знания можно применять при подборе и расчете химического состава выплавляемого металла; при выборе наиболее рационального способа получения требуемых сплавов; при разработке технологии производства и расчете расхода исходных материалов и получаемых продуктов.

Learning outcome: formation of judgments

• Владеть культурой мышления, обобщать и анализировать теоретические и технологические положения производства черных и цветных металлов; выбирать наиболее эффективные методы и способы выполнения профессиональных задач.

Learning outcome: communicative abilities

• Уметь работать в команде, эффективно общаться с коллективом, руководством. Уметь слушать и понимать людей, оказывать на них влияние, устанавливать с ними хорошие личные и деловые взаимоотношения.

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития; заниматься самообразованием; организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения.

Teaching methods

технология учебно-исследовательской деятельности

учебные дебаты, дискуссии

дистанционные образовательные технологии

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

The evaluating policy of learning outcomes by work type

Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

• 40% of the examination result;
• 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Topics of lectures

• Введение
• Физико-химические основы горения
• Процессы образования и диссоциации сульфидов, оксидов, хлоридов и фторидов
• Теоретические основы процессов восстановления
• Теоретические основы окислительной плавки
• Исходные материалы металлургического производства и их подготовка
• Производство чугуна
• Производство стали
• Производство ферросплавов
• Производство цветных металлов
• Металлургия алюминия
• Основы производства титана
• Основы производства металлического вольфрама

Key reading

• Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев А.Н. и др. Металлургия чугуна. - М.: Академкнига, 2004. - 774 с.
• Черная металлургия России и стран СНГ в ХХI веке. - М.: Металлургия, 1994, т 2.
• Торговец А.К., Шишкин Ю.И., Артыкбаев О.А. Теория, технология и оборудование внепечной обработки металлов. - Алматы: Гылым, 2004. - 273 с.
• Ванюков А.В., Уткин Н.И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. – Челябинск: Металлургия, 1988. – 432 с.
• Валиев Х.Х., Романтеев Ю.П. Металлургия свинца, цинка и сопутствующих металлов. – Алматы: 2000. – 441 с.
• Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. - М.: Академкнига, 2002. - 786 с.
• Ванюков В. А., Зайцев В. Я. Теория пирометаллургических процессов. - М.: Металлургия, 1991, 350с.
• Рыженков Д. И., Арсентьев П. П., Яковлев В. В. и др. Теория металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1989, 391с.

Further reading

• Белов, Б. Ф. Современные проблемы теории и технологии металлургических процессов : монография / Б. Ф. Белов, А. Я. Бабанин. — Ростов-на-Дону : Донской государственный технический университет, 2022. — 186 c.
• Серов Г.В. Физические основы производства. Расчеты и контроль металлургических процессов : практикум / Серов Г.В., Сидорова Е.Н.. — Москва : Издательский Дом МИСиС, 2018. — 64 c.