1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кемеровский государственный университет»

Новокузнецкий институт (филиал)

Факультет информационных технологий

Кафедра экологии и естествознания

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФИТ Каледин В.О.

«14» марта 2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины СД.Ф.01 Технологии основных производств в природопользовании Для специальности 020804.65 Геоэкология Специализация 013602 Региональное геоэкологическое проектирование Для очной формы обучения Составитель/разработчик программы: Бедарев С.А., канд. техн. наук Новокузнецк Сведения о разработке и утверждении рабочей программы дисциплины Рабочая программа дисциплины СД.Ф.01 Технологии основных производств в природопользовании федерального компонента цикла СД составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования второго поколения для специальности 020804.65 Геоэкология, специализация Региональное геоэкологическое проектирование.

Автор (ы) Бедарев С.А., канд. техн. наук Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры экологии и естествознания «25» декабря 2012 г. Протокол №_ Заведующий кафедрой _ В.В. Сенкус Рабочая программа одобрена методической комиссией факультета информационных технологий «15» января 2013 г. Протокол № Председатель методической комиссии _Н.Б. Ермак_ _

1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.1 Введение Дисциплина «Технологии основных производств в природопользовании» изучается будущими геоэкологами по специальности 020804 «Геоэкология»

Природопользование – отрасль материального производства и наука, решающая и исследующая проблемы удовлетворения материальных потребностей общества, необходимых для его нормального воспроизводства, интеллектуально-духовного развития в течении неограниченно долгого времени на базе ограниченных природных ресурсов без деградации окружающей с ролы.

Природопользование представляет собой синтез основных фундаментальных наук и технологий (физических, химических, биологических) охватывающих народнохозяйственный комплекс, носит межотраслевой характер. Составными частями природопользования является поиск, разводка и оценка природных ресурсов, их извлечения и переработка, воспроизводство природных ресурсов, охрана окружающей среды.

ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ составляют производственные процессы, реабилитация которых приводит к удовлетворению различных потребностей людей и создать ряд проблем экологического плана. Эти проблемы рассматриваются в социальных научных дисциплинах, вне причиненной и непосредственной связи с технологической деятельностью людей. Однако экологические проблемы, порожденные природопользованием, следует анализировать как составную часть технологической деятельности человеческого общества, сопровождающуюся существенными техногенными загрязнениями окружающей среды.

В настоящее время связь между технологией, экономикой в экологии природопользования становится все более тесной. Техническое совершенствование производства в одной отрасли неизбежно сказывается на других отраслях. Принципы одной отрасли науки и техники могут быть перенесены в другую. Чтобы от технологических изменений процессов перейти к реальному внедрению технологий в производство, нужны конкретные зколого-экономические обоснования, поскольку процесс непрерывного совершенствования техники и технологии должен подчиняться техническим и экономическим требованиям, а так же соответствовать критериям экологической безопасности.

Специфический характер подготовки специалистов экологов, требующая знания проблем отраслей народного хозяйства, которое является основными источниками загрязнения окружающей среды, определяет цель и задачи курса.

ЦЕЛЬЮ КУРСА «Технологии основных производств природопользования» является изучение основных видов технологических процессов и их влияние на современное состояние окружающей среды, знакомство с теоретическими подходами при решении задач рационального использования природных ресурсов.

ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

формирование у студентов представлений об особенностях природопользования как в процессе взаимодействия природы и общества;

усвоение основных закономерностей и принципов использования природных благ;

умение понимать и определять экономическую ценность природных и материальных ресурсов, а так же пределы их взаимозаменяемости и дополняемости;

формирование у студентов представлений о пространственных и временных особенностях развития взаимоотношений в системе «Природа-Общество-Хозяйство»

на региональных и локальных уровнях, о принципах реализации энерго- и ресурсосберегающих технологий.

В результате освоения курса обучаемые смогут:

анализировать экологические проблемы порожденные природопользованием, как составную часть технологической деятельности человеческого сообщества;

давать эколого-экономические обоснования реального внедрения но и соответствовать критериям технологической безопасности;

содействовать решению главной народно-хозяйственной задачи – достигать наилучших результатов при наименьших затратах груда машинного времени и экологическим ущербом.

Назначение курса «Технологии основных производств природопользования» представить деятельность различных отраслей промышленности на базе основных физических и физикохимических закономерностей, широко используя основные положения физики, химии, механики, теплотехники. При всей сложности и специфичности методов переработки природного ' сырья современное многоотраслевое промышленное производство характеризуется использованием часто повторяющихся тепловых технологических приемов и операций. К ним относятся: дробление и сортировка измельченных материалов по классам крупности, обогащение и окускование сырья, процессы нагревания и охлаждения, химическое взаимодействие, сушка материалов и т.д. Эти и другие технологические операции стали типовыми процессами для многих производств и отраслей промышленности.

Структура курса определяется набором тематик, рассмотрение которых происходит при соблюдении условий необходимости и достаточности для создания более полной картины эффективной переработки и использования природных ресурсов при возможно минимальном воздействии на окружающую среду.

Учебная дисциплина изучается в 6-м семестре и предполагает знание основных дисциплин естественнонаучного цикла (физика, химия, биология, география), и таких базовых профессиональных дисциплин, как общая экология, геоэкология, учение об атмосфере, учение о гидросфере.

Общая трудоемкость дисциплины 92 часа. На аудиторные занятия (лекции, семинары, практические занятия, промежуточный и итоговый контроль) отводится часов. Объем самостоятельной работы студентов 42 часа.

Освоение содержания курса предполагает проведение промежуточного и итогового контроля знаний. Промежуточный контроль осуществляется по результатам тестирования и решения задач. Итоговая оценка формируется по бальной системе, которая состоит из балов, полученных студентами за промежуточные контрольные работы, тесты и текущую работу в семестре. Для студентов получивших недостаточное количество балов, проводится письменный экзамен по всему курсу.

1.2 Формы текущего и итогового контроля Критерии оценки знаний В процессе изучения дисциплины используется текущий и итоговый контроль оценками «2», «3», «4», «5», определяется уровень знаний студентов. Формами контроля знаний студентов очной формы обучения является текущий, промежуточный и итоговый контроль.

Знания и умения студентов при текущем, промежуточном и итоговом контроле на очном отделении оцениваются на «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно».

Итоговая оценка знаний и умений по дисциплине но очном отделении складывается из трех частей:

40% оценки текущего контроля;

30% за тестовые задания;

30% оценка за экзамен.

Критерии оценки знаний студентов по дисциплине:

«Отлично» - выставляется студенту, показавшему всесторонние, систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины и умения уверенно применять их на практике при решении конкретных задач;

«Хорошо» - выставляется студенту, показавшему полные знания учебной программы дисциплины, умение применять их на практике и допустившему в ответе или в решении задач некоторые неточности;

«Удовлетворительно» - выставляется студенту, показавшему фрагментарный, разделами учебной программы, необходимыми для дальнейшего обучения и может применять полученные знания по образцу стандартной ситуации;

«Неудовлетворительно» - выставляется студенту, ответ которого содержит существенные пробелы в знании основного содержания учебной программы дисциплины и не умеющего использовать полученные знания при решении практических задач.

1.3 Учебно-тематический план дисциплины Название и содержание разделов, Структура народного хозяйства и элементы технологического процесса Обогащение и окускование полезных ископаемых Металлургия черных и цветных металлов Литейное и прокатное производство Промышленность строительных материалов Химические производства Промышленная инфраструктура 1.4 Содержание курса 1 Структура народного хозяйства и элементы технологического процесса.

Предметы содержания курса. Классификация и структура народного хозяйства.

Природные ресурсы. Сырье и энергия народного хозяйства. Шихтовые и футерованные материалы, основные параметры технологического процесса.

2 Обогащение и окускование полезных ископаемых.

Сырые материалы и их подготовка. Подготовка к обогащению. Методы обогащения.

Обезвоживание продуктов обогащения. Утилизация отходов обогащения. Окускование концентратов и мелочи полезных ископаемых. Высокотемпературные методы окусковании.

Брикетирование, агломерация и окомкование с обжигом. Загрязнение окружающей среды.

Безобжиговые методы окускования.

3 Металлургия черных и цветных металлов.

Общие сведенья. Гидрометаллургия. Пирометаллургия черных металлов. Сырьевая база. Производство чугуна. Устройство печи и схема производства чугуна. Продукты доменной плавки. Интенсификация и технико-экономические показатели доменного процесса. Сталеплавильный передел. Общая характеристика кислородно-конверторных процессов. Электроплавка. Внепечная обработка и разливка стали. Прямое получение железа.

Пирометаллургия ферросплавов и цветных металлов. Производство сплавов кремния, марганца, хрома. Металлургия меди. Свойства исходного сырья. Характеристика основных технологических процессов. Металлургия алюминия. Технологическая схема производства.

Утилизация вторичных отходов.

4 Литейное и прокатное производство.

Литейное производство. Общие сведения. Литейные материалы и их плавка. Литейные формы и заливка металла. Охлаждение и выбивка отливок, источники пыле- и газовыделения.

Специальные методы литья. Обработка металлов давлением. Общие представления. Прокатка.

Утилизация отходов.

5 Промышленность строительных материалов и изделий.

Определение, классификация и свойства строительных материалов. Искусственное неорганические строительные материалы. Безавтоклавный бетон. Железобетон.

Классификация бетонов. Технология бетонов. Портландцемент. Известь строительная и гашеная. Строительные растворы. Автоклавные материалы. Керамика. Стекло и изделия из минеральных расплавов. Естественные неорганические материалы. Гипсовые вяжущие.

Искусственные строительные материалы на основе органических вяжущих.

Комбинированные строительные материалы. Утилизация отходов в промышленности строительных материалов.

6 Химическое производство Кислоты: серная, азотная, соляная, фосфорная. Защита окружающей среды от выбросов. Минеральные удобрения: фосфорные, азотные, калийные, комплексные и микроудобрения. Получение газов: разделение воздуха на азот и кислород, получение водорода и синтез аммиака. Утилизация отходов. Коксохимическое производство и его продукция. Переработка нефти. Характеристика нефтепродуктов. Методы переработки.

Загрязнение и защита окружающей среды в нефтяной отрасли. Комплексная переработка природных газов сложного состава. Производство полимерных материалов. Общие сведенья о полимерах. Пластмассы. Каучук и резина. Утилизация отходов.

7 Промышленная инфраструктура.

Электроэнергетика. Значение электроэнергетики. Виды электростанций.

Паротурбинные электроэнергетические установки электростанций. Гидроэлектростанции.

Передача и распределение электроэнергии. Нетрадиционная энергетика.

1.5 Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная литература Основная литература:

1. Типовые технологии производства: Учебное пособие / Н.П. Молоканова. - М.: Форум, 2008. - 272 с.: ил.; 60x90 1/16. - (Профессиональное образование). (переплет) ISBN 978-5-91134-228-9 (заказ) Дополнительная литература:

1. Технология металлов и материаловедение : Учебник / Жадан В.Г., Полухин еталлургия, 1994 - 623с.

2. Экология металлургического производства: Материальные и топливные ресурсы металлургии: Учебное пособие / Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф., Черноусов П.И. и др. - М.: МИСиС 203. - 76с. 3. Экологически чистое

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

2.1 Организация самостоятельной работы студентов В современной высшей школе все большую роль играют самостоятельный учебный труд студентов, роль которого в формировании современного высококвалифицированного специалиста исключительно велика. Именно в процессе индивидуальных занятий воспитываются и развиваются важнейшие качества, знания и навыки. У студента формируйся психологическая потребность в систематическом самообразовании.

Научить студента получать знания не только в готовом виде, а и уметь их добывать самостоятельно, воспитывать у студента потребность в постоянном обновлении, решении и применении этих знаний – основной массы самостоятельной работы.

В ходе самостоятельной работы должна осуществляться главная функция обучения – закрепление знаний, получение новых и превращение их в устойчивые умения и навыки.

Самостоятельная работа студентов по дисциплине «Технологии основных производств в природопользовании» осуществляется в аудиторное и внеаудиторное время.

Самостоятельная работа в аудиторное время предусматривает: выполнение самостоятельных работ, решение задач, оперативный опрос, собеседование, тестирование.

Самостоятельная работа студентов во внеаудиторное время предусматривает:

проработку лекционного материала, работу с научно-технической литературой при изучении разделов лекционного курса, вынесенных на самостоятельную проработку, подготовку к семинарам и практическим занятиям, решение задач выданных на практических занятиях и г.д.

Результаты аудиторной и внеаудиторной работы студентов учитываются при вынесении итоговой оценки к зачету по бальной системе. Для студентов плохо работавшим в течении семестра проводится письменный зачет по всему курсу.

График самостоятельной работы студентов специальности 020804 «Геоэкология»

по дисциплине СД.Р.01 «Технологии основных производств в Структура народного хозяйства и элементы технологического процесса Обогащение и окускование полезных ископаемых Металлургия черных и цветных Промышленность строительных 3.1 Вопросы к экзамену по дисциплине «Технологии основных производств в природопользовании»

1. Классификация технологических процессов.

2. Элементы технологического процесса.

3. Структура народного хозяйства.

4. Характеристика и классификация народных ресурсов.

5. Сырье и энергия народного хозяйства.

6. Классификация и характеристика топлива.

7. Сжигание топливо 8. Использование воды и воздуха в производстве.

9. Шихтовые и футеровочные материалы.

10. Подготовка полезных ископаемых.

11. Обогащение сырья и утилизация его отходов.

12. Окускование концентратов и мелочи его ископаемых.

13. Высокотемпературные методы окускования.

14. Безобжиговые методы окускования.

15. Продукция различных подотраслей металлургии.

16. Роли и значения металлов в жизни общества.

17. Гидрометаллургия. Этапы гидрометаллургических процессов.

18. Варианты перевода ценных составляющих сырья в раствор.

19. Сырьевая база черной металлургии.

20. Схема производства чугуна.

21. Основные процессы и продукты доменной плавки.

22. Интенсификации и показатели работы доменной печи.

23. Общая характеристика сталеплавильного передела.

24. Кислородно-конверторный процесс.

25. Разновидности конверторного производства.

26. Электросталеплавильное производство.

27. Внепечная обработка стали.

28. Способы прямого получения железа.

29. Разливка стали.

30. Производство ферросплавов.

31. Производство сплавов кремния, марганца.

32. Металлургия меди. Свойства и исходное сырье.

33. Характеристика основных технологических этапов получения меди.

34. Металлургия алюминия. Свойство и исходное сырье.

35. Технологическая схема производства алюминия.

36. Утилизация вторичных ресурсов и отходов металлургических производств.

37. Технологическая схема литейного производства.

38. Обработка металлов давлением.

39. Сущность прокатного производства.

40. Новые процессы в черной и цветной металлургии.

41. Производство неорганических вяжущих веществ.

42. Технологическая схема производства строительной извести.

43. Основа получения гипсовых вяжущих.

44. Классификация и свойство строительных материалов.

45. Искусственные неорганические строительные материалы.

46. Классификация бетонов.

47. Технология бетонов.

48. Керамика. Стекло и изделия из минеральных расплавов.

49. Естественные и неорганические материалы.

50. Искусственные строительные материалы на основе органических вяжущих.

51. Комбинированные строительные материалы.

52. Кислоты: серная, азотная, соляная, фосфорная.

53. Минеральные удобрения: фосфорные, азотные, калийные.

54. Комплексные микроудобрения.

55. Получение газов: разделение воздуха на азот и кислород.

56. Получение водорода и синтез аммиака.

57. Коксохимическое производство. Технологическая схема.

58. Сырье и продукция коксохимического производства.

59. Переработка нефти.

60. Характеристика нефтепродуктов.

61. Комплексная переработка природных газов сложного состава.

62. Общие сведенья о полимерах.

63. Пластмассы. Каучук и резина.

64. Производство полимерных материалов.

65. Электроэнергетика и ее значение в народном хозяйстве.

66. Виды электростанций.

67. Энергетические установки электростанций.

68. Гидроэлектростанции.

69. Передача и распределение электроэнергии.

70. Нетрадиционная энергетика.

71. Транспорт. Виды транспорта.