本書重點介紹了各類無機材料的生產(chǎn)工藝過程及其中涉及的科學問題,實現(xiàn)了理論知識和實際工程的對接;介紹了工藝崗位的操作規(guī)程,為"卓越工程師計劃"實習學生提供了崗位指導;從企業(yè)生產(chǎn)特點、企業(yè)生產(chǎn)安全、企業(yè)員工成長等角度使學生更好的認識企業(yè),提高職業(yè)崗位技能和企業(yè)生產(chǎn)安全意識,彌補了學校理論教學和工程實踐的脫節(jié)問題。
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實踐教學歷來是高校人才培養(yǎng)機制中的重要組成部分,也是無機非金屬材料等工科專業(yè)教學計劃中必修的重要環(huán)節(jié)。
工程技術人員的培養(yǎng)離不開工程科學理論指導下的實習教學。鑒于目前我國尚無無機非金屬材料專業(yè)實習的統(tǒng)一指導教材,本書以無機非金屬材料專業(yè)教學大綱和編者多年的實習教學經(jīng)驗為基礎,全面介紹無機非金屬材料專業(yè)在企業(yè)實習過程中涉及的各方面知識和內(nèi)容,以期解決學校理論教學和實踐教學的脫節(jié)問題,進而實現(xiàn)理論和實踐相結合的一體化教學。本書既可指導學生實習前進行有目的的準備以及到生產(chǎn)現(xiàn)場后進行有條不紊的實習,完成理論到實踐的體驗,又可培養(yǎng)學生積極主動地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決工程實際問題的能力。
本書適合高等學校無機非金屬材料專業(yè)本科生或其他材料相關專業(yè)師生使用。本書具有科學性、實用性、工程性、系統(tǒng)性等特點。本書共8章:第1章為企業(yè)實習介紹,第2章為工程師教育培養(yǎng)計劃,第3章為無機材料生產(chǎn)工藝,第4章為無機材料生產(chǎn)設備,第5章為無機材料工業(yè)節(jié)能與環(huán)保,第6章為綜合能力的培養(yǎng),第7章為認識企業(yè),第8章為安全生產(chǎn)教育。本書通過豐富的圖片及案例教學,全面介紹大學生實習需要掌握的基礎知識和專業(yè)知識。
目錄
前言
第1章 企業(yè)實習介紹1
1.1實習的內(nèi)涵1
1.1.1實習的定義和分類1
1.1.2生產(chǎn)實習的內(nèi)涵2
1.1.3生產(chǎn)實習的重要意義2
1.2無機材料生產(chǎn)實習簡介4
1.3生產(chǎn)實習的組織安排6
1.3.1集中實習和分散實習相結合6
1.3.2參觀實習與頂崗實習相結合6
1.3.3企業(yè)深度參與實習教學6
1.3.4校企雙導師制7
1.3.5突出學生的主體地位,強調(diào)團隊合作性7
1.3.6實習的評價考核7
1.4校外生產(chǎn)實習管理制度8
1.4.1學生實習安全管理制度(示例)8
1.4.2學生實習考核制度(示例)10
1.5無機材料生產(chǎn)實習要求12
第2章 卓越工程師教育培養(yǎng)計劃15
2.1卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的含義15
2.2卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的背景15
2.3我國工程教育的現(xiàn)狀和卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的意義16
2.4卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的實施17
2.5無機材料專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)計劃18
第3章 無機材料生產(chǎn)工藝20
3.1陶瓷的生產(chǎn)工藝20
3.1.1傳統(tǒng)陶瓷的生產(chǎn)工藝——以陶瓷瓷磚為例20
3.1.2新型陶瓷的生產(chǎn)工藝——以BaTiO3基PTC熱敏電阻為例25
3.2耐火材料的生產(chǎn)工藝28
3.3玻璃的生產(chǎn)工藝31
3.4玻璃纖維的生產(chǎn)工藝34
3.5水泥的生產(chǎn)工藝36
3.6碳素材料的生產(chǎn)工藝39
3.7粉體材料的生產(chǎn)工藝42
3.8金屬陶瓷的生產(chǎn)工藝44
第4章 無機材料生產(chǎn)設備47
4.1粉體粉碎和加工設備47
4.1.1顎式破碎機47
4.1.2圓錐破碎機48
4.1.3滾筒式球磨機48
4.1.4攪拌磨49
4.1.5氣流粉碎機50
4.1.6高能球磨設備52
4.2攪拌設備53
4.2.1攪拌機54
4.2.2反應釜55
4.3輸送設備56
4.3.1管鏈輸送機56
4.3.2皮帶輸送機57
4.3.3氣力輸送系統(tǒng)57
4.3.4斗式提升機58
4.3.5螺旋輸送機58
4.3.6泥漿泵59
4.4造粒設備59
4.4.1噴霧干燥造粒及設備60
4.4.2混合造粒設備61
4.4.3擠壓造粒設備62
4.4.4流化床造粒設備62
4.5成型設備64
4.5.1液壓成型機64
4.5.2摩擦壓力機65
4.5.3等靜壓成型機67
4.5.4離心注漿機69
4.5.5熱壓鑄機70
4.6干燥設備71
4.6.1熱空氣干燥71
4.6.2輻射干燥74
4.6.3工頻電干燥74
4.6.4高頻電干燥74
4.6.5微波干燥75
4.7施釉設備75
4.7.1浸釉法設備76
4.7.2淋(澆)釉法設備77
4.7.3噴釉法設備78
4.8燒成設備79
4.8.1回轉窯79
4.8.2隧道窯81
4.8.3輥道窯84
4.8.4推板窯85
4.8.5梭式窯86
4.8.6玻璃池窯87
4.8.7真空燒結爐90
第5章 無機材料工業(yè)節(jié)能與環(huán)保92
5.1無機材料工業(yè)的節(jié)能92
5.2大氣污染與控制95
5.2.1顆粒污染物的治理96
5.2.2氣態(tài)污染物的治理99
5.2.3無機材料行業(yè)大氣污染治理103
5.3水污染控制105
5.3.1工業(yè)廢水介紹105
5.3.2工業(yè)廢水的處理106
5.4固體廢棄物控制109
5.4.1固體廢棄物的危害110
5.4.2工業(yè)固體廢棄物111
5.4.3固體廢棄物的處置112
5.4.4工業(yè)固體廢棄物在無機材料工業(yè)中的應用112
第6章 綜合能力的培養(yǎng)115
6.1基本實踐能力116
6.2專業(yè)實踐能力118
6.3職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德119
第7章 認識企業(yè)123
7.1企業(yè)介紹123
7.1.1企業(yè)的含義和特征123
7.1.2企業(yè)的類別124
7.2現(xiàn)代企業(yè)125
7.3企業(yè)文化127
7.3.1企業(yè)文化的認識127
7.3.2企業(yè)文化的內(nèi)容127
7.4工業(yè)企業(yè)130
7.5生產(chǎn)過程131
第8章 安全生產(chǎn)教育136
8.1安全生產(chǎn)的含義136
8.2安全生產(chǎn)的重要意義136
8.3安全生產(chǎn)教育的意義和要求137
8.4我國企業(yè)安全生產(chǎn)形勢137
8.5材料企業(yè)安全生產(chǎn)事故典型案例139
8.6安全生產(chǎn)事故的主要原因141
8.7三級安全教育143
8.8無機材料工業(yè)生產(chǎn)安全知識145
8.8.1防塵安全知識145
8.8.2防毒安全知識147
8.8.3防火防爆安全知識148
8.8.4防高溫傷害安全知識151
8.8.5噪聲安全知識153
8.8.6防機械傷害和觸電傷害安全知識153
參考文獻159
附錄1《中華人民共和國安全生產(chǎn)法(2014年修訂版)》(摘錄)160
附錄2《安全標志及其使用導則》(GB 2894—2008)(摘錄)164
《無機材料實習指導》:
作為四大材料(鋼鐵、有色金屬、高分子材料和無機非金屬材料)工業(yè)之一的無機非金屬材料(以下簡稱無機材料)工業(yè),在我國經(jīng)濟建設中起著重要的作用。
無機材料包括以特定元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。無機材料品種繁多,從功能上可劃分為傳統(tǒng)無機材料和新型無機材料。
傳統(tǒng)的無機材料品種繁多,如日用陶瓷/玻璃、建筑陶瓷/玻璃、衛(wèi)生陶瓷、電工陶瓷、耐火材料、水泥、碳素材料、非金屬礦等。傳統(tǒng)無機材料與人們的日常生活息息相關,產(chǎn)量占無機材料產(chǎn)品的絕大多數(shù)。
新型無機材料是指具有高強、輕質、耐磨、抗腐、耐高溫、抗氧化或特殊的電、光、聲、磁、生物等一系列優(yōu)異綜合性能的新型材料,是其他材料難以替代的結構材料和功能材料,如高溫結構陶瓷(高溫氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等難熔化合物、人造金剛石等)、電子功能陶瓷(各種介電陶瓷、壓電陶瓷、敏感陶瓷、導電陶瓷、磁性陶瓷、超導陶瓷等)、光學功能材料(激光陶瓷、透明陶瓷、光導玻璃纖維等)、生物功能材料(生物陶瓷、生物玻璃、生物玻璃陶瓷等)、陶瓷基復合材料、碳素基復合材料等。新型無機材料具有獨特的性能,是高技術產(chǎn)業(yè)不可缺少的關鍵材料。
無機材料的企業(yè)生產(chǎn)實習主要環(huán)節(jié)包括實習準備環(huán)節(jié)、企業(yè)介紹環(huán)節(jié)、現(xiàn)場實習環(huán)節(jié)、頂崗實習環(huán)節(jié)、工程技術教育環(huán)節(jié)、非技術因素教育環(huán)節(jié)、交流討論環(huán)節(jié)、實習總結環(huán)節(jié)等。
由于無機材料領域眾多,各行業(yè)、各企業(yè)實習內(nèi)容均有所不同,故進廠前必須進行有效的、針對性的實習準備,對所實習企業(yè)的生產(chǎn)工藝、所用設備、相關產(chǎn)品、企業(yè)文化等方面基本了解后,才能更好地進行現(xiàn)場實習。
按“現(xiàn)代大工程觀工科教學理念”進行企業(yè)生產(chǎn)實習代表了無機材料專業(yè)實習的最新方向。現(xiàn)代大工程觀的工程教育是一個多學科綜合體,包含工程技術、社會、經(jīng)濟、文化等多元背景,在生產(chǎn)實習過程中應全面提高學生的工程意識。在實習教學科目中,既包含與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)水平相應的設計、工藝、制造、研發(fā)、運行、施工等“工程技術”實習科目,還包括與市場經(jīng)濟相適應的質量意識、服務意識、管理意識、安全意識、競爭意識和協(xié)作意識等綜合素質培養(yǎng)的“非技術因素”實習科目。要全面注重“工程技術”和“非技術因素”的整合。
在工程技術教育環(huán)節(jié),注重學生在企業(yè)實習過程中掌握應用科學、工程知識的能力;掌握工程方案設計和數(shù)據(jù)分析處理的能力;掌握設備儀器操作和維護的能力;掌握驗證、應對并解決復雜工程技術問題的能力;培養(yǎng)創(chuàng)造和創(chuàng)新能力。
在非技術因素教育環(huán)節(jié),引導學生學習生產(chǎn)安全、職業(yè)道德、企業(yè)文化以及社會責任的知識;學習工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境和社會影響的知識;學習運用現(xiàn)代信息技術工具解決實際問題。鍛煉學生有效表達和交流能力、團隊協(xié)作和創(chuàng)新能力、領導與被領導能力、自主學習能力、參與市場經(jīng)濟和國際競爭的能力。
大部分無機材料企業(yè)的生產(chǎn)工藝均涉及原料制備、干燥、高溫煅燒或熔制或燒成等工序,每一重要工序階段都有需要重點注意之處。