Інформація про курс

1. м. Запоріжжя _2021__Загальна інформація

Назва дисципліни 

«Печі ливарних цехів», навчальна дисципліна нормативна

Рівень вищої освіти 

Перший (бакалаврський) рівень

Викладачі 

Петруша Юрій Петрович, доцент кафедри «Машини і технологія ливарного виробництва», к.т.н., доцент, 

Дяченко Оксана Олександрівна, старший викладач

Контактна інформація  викладачів

Телефон кафедри 7-698-5-94,

телефон викладача 099-9526256,

 E-mail викладача: oksanazac.2020@gmail.com

Час і місце проведення  навчальної дисципліни

Предметна аудиторія кафедри

Обсяг дисципліни 

Кількість годин 165, кредитів 5,5, розподіл годин (лекції 45 (10), лабораторні 15 (2), самостійна робота 105 (153), вид  контролю – іспит письмовий.

2. Пререквізіти і постреквізіти навчальної дисципліни

Пререквізити: вступ до ливарної справи, фізико-хімічні основи ливарного виробництва, вища  математика, хімія та основи екології, нарисна геометрія, інженерна та комп’ютерна графіка,  ливарний практикум, основи теплотехніки та гідравліки, технологія конструкційних  матеріалів, матеріалознавство, теорія механізмів і машин. 

Постреквізити: ливарні сплави і плавка чорних металів, обладнання ливарних цехів,  експлуатація та обслуговування машин і оснастки, технологія ливарного виробництва, ливарні  сплави і плавка кольорових металів, технологія спеціальних видів лиття, автоматизація  ливарного виробництва.

3. Характеристика навчальної дисципліни

Курс спрямований на формування знань з основ конструкції сушильних, нагрівальних і  плавильних печей, методів їх розрахунку, правил експлуатації і ремонту, проектування їх  основних механізмів та пристроїв. У результаті вивчення навчальної дисципліни студент  повинен отримати: 

інтегральна компетентність: здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та  практичні проблеми в прикладній механіці або у процесі навчання, що передбачає застосування  певних теорій та методів механічної інженерії і характеризується комплексністю та  невизначеністю умов. 

загальні компетентності: ЗК2. Знання та розуміння предметної області та розуміння  професійної діяльності; ЗК4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях; ЗК7.  Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями; ЗК13. Здатність оцінювати та  забезпечувати якість виконуваних робіт. 

спеціальні (фахові, предметні) компетентності: ФК1. Здатність аналізу матеріалів,  конструкцій та процесів на основі законів, теорій та методів математики, природничих наук і  прикладної механіки; ФК2. Здатність робити оцінки параметрів працездатності матеріалів,  конструкцій і машин в експлуатаційних умовах та знаходити відповідні рішення для  забезпечення заданого рівня надійності конструкцій і процесів, в тому числі і за наявності  деякої невизначеності; ФК5. Здатність використовувати аналітичні та чисельні математичні  методи для вирішення задач прикладної механіки, зокрема здійснювати розрахунки на міцність,  витривалість, стійкість, довговічність, жорсткість в процесі статичного та динамічного  навантаження з метою оцінки надійності деталей і конструкцій машин;

Додаткові (фахові) компетентності.

ФК11. Здатність управляти фізико-хімічними явищами, перебігом ливарних процесів, та  технологією виробництва чорних та кольорових металів в різних металургійних агрегатах. ФК12. Здатність використовувати сучасне обладнання для зміни хімічних, фізико механічних властивостей та структури чавунів, сталей, кольорових сплавів, мати уявлення про  взаємодію розплавів з футеровкою печей, флюсами і навколишнім середовищем, вміти  рафінувати та модифікувати.

ФК17. Здатність пошуку і обґрунтування сучасних вогнетривких матеріалів, методів,  пристроїв, оснастки, устаткування для механізації та автоматизації виробничих процесів, що  забезпечують високопродуктивне, екологічне і ресурсозберігаюче виробництво якісної ливарної  продукції. 

ФК18. Здатність організації проєктних робіт, аргументувати вибір металургійних печей,  ливарного обладнання в поєднанні з відповідним технологічним процесом виробництва виливків,  проектувати конструктивні вузли обладнання. 

ФК20. Навички практичної експлуатації, діагностики та ремонту ливарного обладнання,  використання фахових знань в промислово-виробничих умовах. 

Очікувані програмні результати навчання:

РН3) виконувати розрахунки на міцність, витривалість, стійкість, довговічність,  жорсткість деталей машин;

РН4) оцінювати надійність деталей і конструкцій машин в процесі статичного та  динамічного навантаження;

РН14) здійснювати оптимальний вибір обладнання та комплектацію технічних комплексів. Додаткові програмні результати навчання.

РН21) вміти управляти сучасним обладнанням для корегування технології плавки, методів  рафінування, хімічного складу, процесів структуроутворення та фізико-механічних  властивостей литих виробів із різних сплавів;

РН23) застосовувати навички прийняття оптимальних рішень при проєктуванні ливарних  цехів, виборі металургійних печей, ливарного та допоміжного обладнання відповідно з  технологічним процесом;

РН24) навички практичного аналізу роботи ливарного обладнання, його технічного  обслуговування та ремонту для підвищення експлуатаційної працездатності; РН26) готовність до подальшого використання знань з нормативних та вибіркових  компонентів, обладнання та технології ливарного виробництва у виробничих умовах з високим  рівнем автономності.

4. Мета вивчення навчальної дисципліни

Мета викладання дисципліни – сформувати знання з основ конструкції сушильних,  нагрівальних та плавильних печей, принципів їх роботи; методів їх розрахунку; правил  експлуатації і ремонту; принципів і методів генерації тепла; проектування їх основних  механізмів і пристроїв та навчити майбутніх фахівців аналізувати технологічні можливості  та обґрунтовано вибирати печі та сушила для ефективного використання в ливарному  виробництві.

5. Завдання вивчення дисципліни

Завдання – опанування знаннями принципів та методів генерації тепла, сучасних матеріалів  для спорудження печей та вимог до них; освоєння знань з елементів конструкцій сушильних,  нагрівальних та плавильних печей; оволодіння методикою проектування конструкцій печей та  сушил, їх основних механізмів та пристроїв; опанування основних напрямків енергозбереження в  конструкції і роботі печей, освоєння інформації щодо процесів нагрівання та сушіння в пічних  агрегатах.

6. Зміст навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1.

Тема № 1 – Генерація теплоти в печах за рахунок хімічної енергії палива.

Тема № 2 – Матеріали для спорудження печей. Сучасні вогнетривкі матеріали. Тема № 3 – Основи загальної теорії печей.

Тема № 4 – Елементи конструкцій печей.

Змістовий модуль 2.

Тема № 1 – Тепловий і матеріальний баланс печей.

Тема № 2 – Сушила ливарного виробництва.

Тема № 3 – Нагрів метала.

Тема № 4 – Печі ливарного виробництва. 

Тема № 5 – Регенератори та рекуператори.

7. План вивчення навчальної дисципліни

№  

тижня

Назва теми 

Форми організації  навчання

Кількість  

годин

1-2

Тема № 1 – Генерація теплоти в печах за  рахунок хімічної енергії палива.

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

16

2-3

Тема № 2 – Матеріали для спорудження  печей. Сучасні вогнетривкі матеріали.

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

20

4

Тема № 3 – Основи загальної теорії печей. 

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

6

5-6

Тема № 4 – Елементи конструкцій печей. 

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

18

7

Тема № 5 – Тепловий і матеріальний баланс  печей.

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

17

8-9

Тема № 6 – Сушила ливарного виробництва. 

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

28

10-11

Тема № 7 – Нагрів метала. 

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

20

11-14 

Тема № 8 – Печі ливарного виробництва. 

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

34

14 

Тема № 9 – Регенератори та рекуператори. 

Лекції, лабораторні  роботи, самостійна  робота

6

8. Самостійна робота

Самостійна робота включає в себе теоретичне вивчення питань, що стосуються тем лекційних  та лабораторних занять згідно з планом навчального процесу та виконання розрахунково-графічного  завдання.

9. Система та критерії оцінювання курсу

Види контролю: поточний, рубіжний. Форма контролю – іспит письмовий.

Шкала оцінювання: національна та ECTS

10. Політика курсу

Курс передбачає: роботу в колективі; відвідування занять є обов’язковим компонентом  оцінювання, за яке нараховуються бали; самостійна робота включає в себе теоретичне  вивчення питань, що стосуються тем лекційних занять, які не ввійшли в теоретичний курс, або  ж були розглянуті коротко, їх поглиблена проробка за рекомендованою літературою, а також  виконання завдань з метою закріплення теоретичного матеріалу; усі завдання, передбачені  програмою, мають бути виконані у встановлений термін; курсова робота повинна бути  захищена не пізніше, ніж за тиждень до початку екзаменаційної сесії; ліквідація  заборгованості відбувається протягом 1 тижня після встановленого терміну; здобувачі вищої  освіти мають право скласти екзамен автоматично, у випадку, якщо впродовж семестру такі  здобувачі набрали 90-100 балів; під час роботи над завданнями не допустимо порушення  академічної доброчесності: при використанні Інтернет ресурсів та інших джерел інформації  студент повинен вказати джерело, використане під час виконання завдання; усі письмові  роботи перевіряються на наявність плагіату і допускаються до захисту із коректними  текстовими запозиченнями не більше 20%; у разі виявлення факту плагіату студент отримує  за завдання 0 балів і повинен повторно виконати завдання, які передбачені у силабусі. 

Рекомендована література

Базова

1. Сабірзянов Т.Г. Печі ливарних цехів: [Навчальний посібник для студентів-ливарників вищих навчальних закладів III–IV рівнів акредитації] / Т.Г. Сабірязов. - Кіровоград: КНТУ, 2007. — 280 с.

2. Пелих В.Ф., Пономаренко О.И. Теплотехнические расчеты литейных печей : Учеб. пособие / В.Ф. Пелих, О.И. Пономаренко. – Харьков : НТУ «ХПИ», 2007. – 200 с.

3. Долотов Г.П. Печи и сушила литейного производства: Учебник для техникумов/ Г.П. Долотов, Е.А. Кондаков – М.: Машиностроение, 1990.-304с.

4. Егоров А.В. Расчет мощности и параметров електропечей черной металлургии : [Учеб. пособие для вузов]/ А.В Егоров. – М. : Металлургия, 1990. -280 с.

5. Кривандин В.А. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей [Текст] : учеб. пособие / В. А. Кривандин, Ю. П. Филимонов ; под ред. В. А Кривандина. - М. : Металлургия, 1978 - Т.1 : Теория и конструкции металлургических печей. - 1978. - 360 с.

6. Моргунов В.Н. Печи литейных цехов. Характеристика, анализ, классификация [Учеб. пособие] / В.Н. Моргунов. – Пенза: Изд-во пенз. Гос. Ун-та, 2009 – 179 с.

7. Проектування ливарних цехів. Ч.1: [підручник] / Г. Є. Федоров, М. М. Ямшинський, В. Г. Могилатенко та ін. – К. : НТУУ «КПІ», 2011. – 588 с.

8. Прокопович І.В. Металургійні печі: Конспект лекцій / І.В. Прокопович, Л.В, Прокопович. – Одеса: ОНПУ, 1999. – 108 с.

9. Дан Л. О. Ливарне виробництво : навчальний посібник для студентів металургійних спеціальностей / Л. О. Дан, Л. О. Трофімова ; М-во освіти і науки України, ПДТУ. Каф. технології і комп`ютерізації ливарного виробництва. – Маріуполь : ПДТУ, 2013. – 207 с.

10. Проектування і обладнання електросталеплавильних і феросплавних цехів: Підручник / В.А.Гладких, М.І.Гасик, А.М.Овчарук, Ю.С.Пройдак.- Дніпропетровськ: «Системні технології». 2004.- 692 с.

Допоміжна

1. Сумцов В.П. Устаткування ливарних цехів : [навч. посібник] / В.П. Сумцов. – К. : ІСДО, 1993. –. 552 с.

2. Москалев І. Н. Ливарні сплави та їх плавка: [Навчальний посібник] / І.Н. Москалев. – К.: НМКВО, 1993. – 368с.

3. Печи в литейном производстве: [Атлас конструкций] / Б. П. Благонравов, В. А. Грачев, Ю. А. Сухарчук и др. – М.: Машиностроение, 1989. – 156 с.

4. Сабірзянов Т.Г. Матеріальні і теплові баланси печей ливарного виробництва [навч. посіб.] / Т.Г. Сабірязов. – Кіровоград: КДТУ, 2000. – 22 с.

5. Металлургические печи: Атлас. [Учеб. пособие для вузов] / [В.И. Миткалинный, В.А. Кривандин, В.А. Морозов и др.]; под ред. Г.А. Лебедевой. – М. : Металлургия, 1987. – 384 с.

6. Дуговые сталеплавильные печи : Атлас / И.Ю. Зинуров, А.И. Строганов, Л.К. Кузнецов и др.-М. : Металлургия, 1978.-180 с.

7. Sahoo M. Principles of Metal Casting / M. Sahoo, S. Sahu. – Third Edition 3rd Edition, MsGraw-Hill Education, 2014. –795 p.

8. Srinivasan M. Science and Technology of Casting Processes / M. Srinivasan; InTech, 2012. – 350 p.

9. Campbell F.C. Elements metallurgy and engineering alloys / F.C. Campbell. – ASM International, 2008. – 645 р.

10. Chakrabarti A.K. Сasting technology and cast alloys / A.K. Chakrabarti. – PHI Learning Pvt. Ltd., 2005. – 288p.

11. Campbell J. Complete Casting Handbook. 2nd Edition: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design . Elsevier / J. Campbell: Butterworth- Heinemann, 2015. – 1054 p.

 Інформаційні ресурси

https://zp.edu.ua/kafedra-mashin-i-tehnologiyi-livarnogo-virobnictva

http://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/364

http://library.zp.edu.ua/

https://lityo.com.ua/

https://scholar.google.com/