МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

РОБОЧА ПРОГРАМА,
методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення 
дисципліни «Основи технології матеріалів» для студентів 
напряму 6.050403 - інженерне матеріалознавство

Затверджено
на засіданні Вченої ради
академії
Протокол № 1 від 30.01.2012

Дніпропетровськ НМетАУ 2012
УДК 669.017
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Основи технології матеріалів» для студентів напряму 6.050403 - інженерне матеріалознавство /Укл.: Г.Ю. Гальченко, А.М. Грещик, А.М. Ковзік. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2012. – 7 с.

Наведені загальні методичні вказівки, рекомендації до вивчення дисципліни, рекомендована література, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання.
Призначена для студентів напряму 6.050403 - інженерне матеріалознавство заочної форми навчання.

Укладачі:  Г.Ю. Гальченко, канд. техн. наук, доц.
А.М. Грещик, канд. хім. наук, доц. 
А.М. Ковзік, канд. техн. наук, доц.

Відповідальна за випуск  І.Г. Рослик, канд. техн. наук, проф.

Рецензент О.М. Гришин, канд. техн. наук, доц. (НМетАУ)

Підписано до друку 22.10.2012. Формат 60×84 1/16. Папір друк. Друк плоский. Облік.-вид. арк. 0,41. Умов. друк. арк. 0,4. Тираж 100 пр.  
Замовлення № __

Національна металургійна академія України
49600, м. Дніпропетровськ-5, пр. Гагаріна, 4
______________________________________
Редакційно-видавничий відділ НМетАУ

ВСТУП
Метою вивчення дисципліни є засвоєння знань та придбання навичок щодо виконання основних технологічних операцій при виробництві чорних та деяких кольорових металів.
У результаті вивчення дисципліни студент повинен:
             знати:
- основи технології доменного виробництва;
- основи технологій виробництва сталей у конвертерах, мартенівських та електричних печах;
- методи рафінування та розливки сталей;
- основи технологій виробництва міді, алюмінію;
вміти:
- вибрати метод виготовлення металургійного розплаву заданого хімічного складу;
- оцінити ефективність роботи металургійного агрегату;
- розрахувати вміст шихти для виплавки сплаву конкретного складу;
- оцінити якість поверхні металургійного виробу.
Дисципліна «Основи технології матеріалів» базується на знаннях, отриманих студентами при вивченні дисциплін «Хімія», «Фізика», «Фізична хімія», «Теорія металургійних процесів». 
Набуті знання і вміння використовуються при вивченні дисципліни «Сплави на основі заліза», «Леговані сталі».

1 РОБОЧА ПРОГРАМА, МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ
Дисципліна «Основи технології матеріалів» вивчається студентами на четвертому курсі у VII навчальному семестрі. 
Лабораторні роботи передбачають вивчення процесу металотермічного відновлення рудних матеріалів з одержанням металевого сплаву заданого складу, а також ознайомлення з методикою та її використанням при оцінці якості поверхні металевого виробу.
При вивченні дисципліни виконується індивідуальне завдання. Завдання повинно бути представлено в академію до початку поточної сесії, перевірено викладачем і проведена робота над помилками. Правильно виконане індивідуальне завдання зараховується після співбесіди студента з викладачем, що є підставою для здавання екзамену.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1.	Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна.        – К.: Высшая школа, 1988.–  351 с.
2.	Основы металлургического производства / В.К. Бабич, Н.Д. Лукашин, А.С. Морозов  и др. – М.: Металлургия, 2000. – 240 с.
3.	Дриц М.Е., Москалев М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебник для ВУЗов. –  М.: Высшая школа, 1990. –  447 с.
4.	Общая металлургия / Е.В. Челищев, П.П. Арсентьев, П.П. Яковлев,           Д.И. Рыжонков. – М.: Металлургия, 1971. – 480 с.
5.	Бойченко Б.М., Охотський В.Б., Харлашин П.С. Конвертерне виробництво сталі: Підручник.-Дніпропетровськ: РВА «Дніпро-ВАЛ», 2004. - 454 с.
6.	Теорія металургійних процесів: Підручник / В.Б. Охотський,                      О.Л. Костьолов, В.К. Сімонов та ін. – К.: ІЗМН, 1977.– 512 с.
7.	Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебник для ВУЗов / Ю.П. Солнцев и др. – 2-е изд.– М.: МИСиС, 1996. – 575 с.

ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ

Тема 1. Виробництво чавуну
Руди, флюси доменної плавки. Вимоги до їх хімічного складу та фізико-хімічних властивостей. Підготовка рудних матеріалів до доменної плавки (подрібнення, класифікація, збагачення, осереднення, агломерація, виробництво обкотишів і брикетів). Паливо доменної плавки. Вимоги до нього. Якість металургійного коксу. 
Основи теорії відновлення. Загальні закономірності відновлення оксидів заліза. Відновлення оксидом вуглецю, воднем, твердим вуглецем. Утворення чавуну і шлаку. Навуглецювання заліза. Компоненти шлаку. В’язкість шлаку та її вплив на металургійні процеси. Десульфурація чавуну. 
Конструкція доменної печі. Елементи печі. Футеровка печі. 
Технологія доменної плавки. Завантаження, плавлення. Процеси сушки, дисоціації карбонатів, відновлення. Випуск чавуну. 
Склад і якість чавунів. Показники доменної плавки.
Література: [1] С.18 – 126, 138 – 181, 276 – 287; [2] С. 10 – 35, [3] 
С. 7 – 13; [4] С. 13 – 119.

Тема 2. Виробництво сталі
Історія розвитку сталеплавильних процесів. Елементи теорії сталеваріння. Фізико-хімічні основи сталеваріння. Методи рафінування та легування сталей. 
Конверторне виробництво сталі. Конструкція конверторів. Футеровка основних та кислих конверторів. Шихтові матеріали конверторної плавки. Технологія виплавки сталі в конверторах. Техніко-економічні показники конверторного процесу.
Мартенівське виробництво сталі. Конструкція мартенівської печі. Особливості ведення мартенівської плавки. Техніко-економічні показники мартенівського процесу.
Виробництво сталі в електропечах, перевага електроплавки перед іншими методами. Дугові печі, індукційні печі.
Позапічні методи рафінування сталі. Вакуумна обробка, обробка інертними газами. Переплавні процеси виробництва сталі.
Розливка сталі. Розливка сталі у виливниці. Переваги та недоліки розливки зверху, розливки сифоном. Формування виливка. Безперервна розливка сталі, її переваги.
Неметалеві включення в сталях, їх утворення в рідкій сталі. Класифікація неметалевих включень. Гази в сталях. Їх вплив на якісні показники сталей. Методи оцінки розчинності газів у сталях.
Література: [2] С. 43 – 109, 84-178; [4] С. 149 – 386; [5] С. 22 – 69, 84 –  178; [6] С. 121 – 255, 275 – 293, 296 – 427; [7] С. 22 – 40.

Тема 3. Виробництво кольорових металів
Класифікація кольорових металів. Металургія міді. Мідні руди. Методи вилучення міді з рудних матеріалів. Технологічна схема виробництва міді пірометалургійним методом та її опис. Рафінування міді. Виробництво алюмінію. Сировина для виробництва алюмінію, її характеристика. Методи отримання алюмінію з руд, технологічна схема виробництва алюмінію електролітичним методом та її опис. Рафінування алюмінію.
Література: [4] С. 407 – 429, 438 – 455; [7] С. 41-47.

Запитання до індивідуальних завдань
1.	Пальне доменної плавки, його характеристика.
2.	Залізні руди, їх характеристика
3.	Підготовка рудних матеріалів до доменної плавки.
4.	Виробництво агломерату, обкотишів з руди.
5.	Рух матеріалів та газів в доменній печі.
6.	Відновлювальні процеси в доменній печі.
7.	Навуглецювання заліза в доменній печі.
8.	Десульфурація чавуну в доменній печі.
9.	Конструкція доменної печі.
10.	Загрузка шихтових матеріалів у доменну піч.
11.	Дефосфорація сталі.
12.	Десульфурація сталі.
13.	Поведінка кремнію при сталеварінні.
14.	Неметалеві включення в сталі.
15.	Гази в сталі, методи дегазації сталі.
16.	Основи виробництва сталі в кисневих конверторах.
17.	Основи виробництва сталі в електропечах.
18.	Позапічні методи рафінування сталі.
19.	Розливка сталі у виливниці.
20.	Безперервна розливка сталі.
21.	Мідні руди, їх характеристика.
22.	Технологічна схема виробництва міді пірометалургійним методом.
23.	Відпал мідних руд та концентратів.
24.	Виплавка мідного штейну.
25.	Конвертування мідних штейнів.
26.	Рафінування міді.
27.	Сировина для отримання алюмінію.
28.	Виробництво глинозему.
29.	Отримання алюмінію методом електролізу глиноземного розплаву.
30.	Рафінування алюмінію.

2 РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНИХ ГОДИН
Таблиця 2.1 – Навчальні години за планом
	Усього	с е м е с т р	
		VII	
Усього годин за навчальним планом	144	144	
у тому числі:
Аудиторні заняття	24	24	
з них:
лекції	16	16	
лабораторні роботи	8	8	
Самостійна робота	120	120	
Підсумковий контроль  	Екзамен	І.З.	

3 ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

З метою закріплення матеріалу, розглянутого на лекціях, лабораторних заняттях, та самостійно вивчених розділів, студентом повинно бути виконане індивідуальне завдання. Як допоміжний матеріал при його виконанні використовуються підручники, навчальні посібники, конспект лекцій, методичні вказівки до лабораторного практикуму, дані методичні вказівки. Робота повинна бути виконана самостійно і у повному обсязі, грамотно та акуратно, із наведенням необхідних рисунків і посилань на літературні джерела.
Загальний обсяг виконаного завдання має бути не більше 10 – 12 аркушів формату А4 друкованого тексту (шрифт 12, міжрядковий інтервал – 1,3; відступ – 20-25 мм) або рукописного тексту такого ж обсягу.
У даних методичних вказівках наведено 20 варіантів індивідуальних завдань (таблиця 2.1). Номер завдання визначається номером за списком студентів групи.

Таблиця 3.1 – Варіанти індивідуальних завдань
Номер варіанта	Номер питання	Номер варіанта	Номер питання	
1	1,20,21	11	1,19,30	
2	2,19,22	12	2,20,29	
3	3,18,23	13	3,11,28	
4	4,17,24	14	4,12,27	
5	5,16,25	15	5,13,26	
6	6,15,26	16	6,14,25	
7	7,14,27	17	7,15,24	
8	8,13,28	18	8,16,23	
9	9,12,29	19	9,17,22	
10	10,11,30	20	10,18,21	

ЗМІСТ
Вступ………………………………………………………………………….3
1 Робоча програма, методичні вказівки до вивчення дисципліни………...3
2 Розподіл навчальних годин………………………………………………..6
3 Індивідуальні завдання…………………………………………………….7