Производство углеграфитовых материалов: проектное обучение

Цели и задачи дисциплины

Цель – формирование у студентов комплекса знаний по технологии производства углеграфитовых материалов, современному состоянию технологии, перспективаv развития, взаимосвязи с другими отраслями промышленности, связанными с сырьевой базой и потребителями товарной продукции. Задачи: - добиться освоения студентами знаний а) технологических процессов производства углеграфитовых материалов различного назначения; б) технологического оборудования на всех этапах производства углеграфитовых материалов; в) по оценке качества исходного сырья и товарной продукции, определяющих направление их использования в народном хозяйстве; - дать студентам информацию о перспективах развития технологии производства углеграфитовых материалов, путях повышения качества товарной продукции, научных исследованиях в области технологии производства углеграфитовых материалов, расширении направлений использования углеродной продукции; - добиться развития у студентов навыков творческого мышления.

Краткое содержание дисциплины

Виды углеграфитовых материалов, их физико-химические свойства и применение. Свойства нефтяных и пековых коксов, антрацитов, графита, каменноугольного и нефтяного пека. Технологическая схема производства углеграфитовых материалов. Подготовка твердых углеродных наполнителей. Прокалка нефтяных, пековых коксов и антрацита. Физико-химические процессы происходящие при прокалке. Ретортные и вращающиеся прокалочные печи. Их конструкция и технологические параметры прокаливания кокса. Электрокальцинаторы для прокаливания антрацитов, технологические параметры электрокальцинации. Каменноугольный пек, технология его подготовки. Термостатирование пека, контроль качества, оборудование для складирования и термостатирования пека. Технология дробления и размола твердых сырьевых компонентов, виды дробилок и принцип их работы, шаровые, планетарные мельницы для размола. Классификация (разделение на фракции по крупности частиц) твердых сырьевых материалов, оборудование для классификации (грохоты вибрационные, барабанные, колосниковые, качающиеся, валковые). Смешивание наполнителей и связующего. Технологические параметры смешивания, оценка качества смешивания. Конструкции смесильных машин (Анод-4, непрерывный смеситель, смеситель Айриха). Расчет рецептуры изготовления углеграфитовых заготовок. Прессование углеграфитовых заготовок. Способы прессования (в прессформу, экструзией, вибропрессование, изостатическое прессование). Теоретические основы прессования, технологические параметры прессования методами экструзии и виброформования. Низкотемпературная термообработка углеграфитовых изделий – обжиг. Физико-химические процессы, происходящие при обжиге. Конструкции печей для обжига углеграфитовых заготовок (туннельные печи, печи с выкатным подом, многокамерные печи Ридгаммера открытого и закрытого типа). Пропитка обожженных заготовок. Виды и свойства пропитывающих пеков и смол. Технологические параметры пропитки. Оборудование для пропитки. Графитация обожженных заготовок. Гомогенная и гетерогенная графитация. Технологические параметры процесса графитации. Печи графитации Ачесона и Кастнера. Конструкция печей. Свойства графитированных заготовок. Углеродные волокна, виды, свойства и применение. Сырье для получения углеродных волокон, основные стадии процесса: окисление, карбонизация и графитация. Технологические параметры процесса получения углеродных волокон на основе ПАН-волокна и пека. Технология получения композиционных материалов на основе углеродных волокон их свойства и применение.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-5 готовностью к решению профессиональных производственных задач - контролю технологического процесса, разработке норм выработки, технологических нормативов на расход материалов, заготовок, топлива и электроэнергии, к выбору оборудования и технологической оснастки