本书重点介绍了各类无机材料的生产工艺过程及其中涉及的科学问题,实现了理论知识和实际工程的对接;介绍了工艺岗位的操作规程,为"卓越工程师计划"实习学生提供了岗位指导;从企业生产特点、企业生产安全、企业员工成长等角度使学生更好的认识企业,提高职业岗位技能和企业生产安全意识,弥补了学校理论教学和工程实践的脱节问题。
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实践教学历来是高校人才培养机制中的重要组成部分,也是无机非金属材料等工科专业教学计划中必修的重要环节。
工程技术人员的培养离不开工程科学理论指导下的实习教学。鉴于目前我国尚无无机非金属材料专业实习的统一指导教材,本书以无机非金属材料专业教学大纲和编者多年的实习教学经验为基础,全面介绍无机非金属材料专业在企业实习过程中涉及的各方面知识和内容,以期解决学校理论教学和实践教学的脱节问题,进而实现理论和实践相结合的一体化教学。本书既可指导学生实习前进行有目的的准备以及到生产现场后进行有条不紊的实习,完成理论到实践的体验,又可培养学生积极主动地发现问题、分析问题和解决工程实际问题的能力。
本书适合高等学校无机非金属材料专业本科生或其他材料相关专业师生使用。本书具有科学性、实用性、工程性、系统性等特点。本书共8章:第1章为企业实习介绍,第2章为工程师教育培养计划,第3章为无机材料生产工艺,第4章为无机材料生产设备,第5章为无机材料工业节能与环保,第6章为综合能力的培养,第7章为认识企业,第8章为安全生产教育。本书通过丰富的图片及案例教学,全面介绍大学生实习需要掌握的基础知识和专业知识。
目录
前言
第1章 企业实习介绍1
1.1实习的内涵1
1.1.1实习的定义和分类1
1.1.2生产实习的内涵2
1.1.3生产实习的重要意义2
1.2无机材料生产实习简介4
1.3生产实习的组织安排6
1.3.1集中实习和分散实习相结合6
1.3.2参观实习与顶岗实习相结合6
1.3.3企业深度参与实习教学6
1.3.4校企双导师制7
1.3.5突出学生的主体地位,强调团队合作性7
1.3.6实习的评价考核7
1.4校外生产实习管理制度8
1.4.1学生实习安全管理制度(示例)8
1.4.2学生实习考核制度(示例)10
1.5无机材料生产实习要求12
第2章 卓越工程师教育培养计划15
2.1卓越工程师教育培养计划的含义15
2.2卓越工程师教育培养计划的背景15
2.3我国工程教育的现状和卓越工程师教育培养计划的意义16
2.4卓越工程师教育培养计划的实施17
2.5无机材料专业卓越工程师教育培养计划18
第3章 无机材料生产工艺20
3.1陶瓷的生产工艺20
3.1.1传统陶瓷的生产工艺——以陶瓷瓷砖为例20
3.1.2新型陶瓷的生产工艺——以BaTiO3基PTC热敏电阻为例25
3.2耐火材料的生产工艺28
3.3玻璃的生产工艺31
3.4玻璃纤维的生产工艺34
3.5水泥的生产工艺36
3.6碳素材料的生产工艺39
3.7粉体材料的生产工艺42
3.8金属陶瓷的生产工艺44
第4章 无机材料生产设备47
4.1粉体粉碎和加工设备47
4.1.1颚式破碎机47
4.1.2圆锥破碎机48
4.1.3滚筒式球磨机48
4.1.4搅拌磨49
4.1.5气流粉碎机50
4.1.6高能球磨设备52
4.2搅拌设备53
4.2.1搅拌机54
4.2.2反应釜55
4.3输送设备56
4.3.1管链输送机56
4.3.2皮带输送机57
4.3.3气力输送系统57
4.3.4斗式提升机58
4.3.5螺旋输送机58
4.3.6泥浆泵59
4.4造粒设备59
4.4.1喷雾干燥造粒及设备60
4.4.2混合造粒设备61
4.4.3挤压造粒设备62
4.4.4流化床造粒设备62
4.5成型设备64
4.5.1液压成型机64
4.5.2摩擦压力机65
4.5.3等静压成型机67
4.5.4离心注浆机69
4.5.5热压铸机70
4.6干燥设备71
4.6.1热空气干燥71
4.6.2辐射干燥74
4.6.3工频电干燥74
4.6.4高频电干燥74
4.6.5微波干燥75
4.7施釉设备75
4.7.1浸釉法设备76
4.7.2淋(浇)釉法设备77
4.7.3喷釉法设备78
4.8烧成设备79
4.8.1回转窑79
4.8.2隧道窑81
4.8.3辊道窑84
4.8.4推板窑85
4.8.5梭式窑86
4.8.6玻璃池窑87
4.8.7真空烧结炉90
第5章 无机材料工业节能与环保92
5.1无机材料工业的节能92
5.2大气污染与控制95
5.2.1颗粒污染物的治理96
5.2.2气态污染物的治理99
5.2.3无机材料行业大气污染治理103
5.3水污染控制105
5.3.1工业废水介绍105
5.3.2工业废水的处理106
5.4固体废弃物控制109
5.4.1固体废弃物的危害110
5.4.2工业固体废弃物111
5.4.3固体废弃物的处置112
5.4.4工业固体废弃物在无机材料工业中的应用112
第6章 综合能力的培养115
6.1基本实践能力116
6.2专业实践能力118
6.3职业素养和职业道德119
第7章 认识企业123
7.1企业介绍123
7.1.1企业的含义和特征123
7.1.2企业的类别124
7.2现代企业125
7.3企业文化127
7.3.1企业文化的认识127
7.3.2企业文化的内容127
7.4工业企业130
7.5生产过程131
第8章 安全生产教育136
8.1安全生产的含义136
8.2安全生产的重要意义136
8.3安全生产教育的意义和要求137
8.4我国企业安全生产形势137
8.5材料企业安全生产事故典型案例139
8.6安全生产事故的主要原因141
8.7三级安全教育143
8.8无机材料工业生产安全知识145
8.8.1防尘安全知识145
8.8.2防毒安全知识147
8.8.3防火防爆安全知识148
8.8.4防高温伤害安全知识151
8.8.5噪声安全知识153
8.8.6防机械伤害和触电伤害安全知识153
参考文献159
附录1《中华人民共和国安全生产法(2014年修订版)》(摘录)160
附录2《安全标志及其使用导则》(GB 2894—2008)(摘录)164
《无机材料实习指导》:
作为四大材料(钢铁、有色金属、高分子材料和无机非金属材料)工业之一的无机非金属材料(以下简称无机材料)工业,在我国经济建设中起着重要的作用。
无机材料包括以特定元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。无机材料品种繁多,从功能上可划分为传统无机材料和新型无机材料。
传统的无机材料品种繁多,如日用陶瓷/玻璃、建筑陶瓷/玻璃、卫生陶瓷、电工陶瓷、耐火材料、水泥、碳素材料、非金属矿等。传统无机材料与人们的日常生活息息相关,产量占无机材料产品的绝大多数。
新型无机材料是指具有高强、轻质、耐磨、抗腐、耐高温、抗氧化或特殊的电、光、声、磁、生物等一系列优异综合性能的新型材料,是其他材料难以替代的结构材料和功能材料,如高温结构陶瓷(高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物、人造金刚石等)、电子功能陶瓷(各种介电陶瓷、压电陶瓷、敏感陶瓷、导电陶瓷、磁性陶瓷、超导陶瓷等)、光学功能材料(激光陶瓷、透明陶瓷、光导玻璃纤维等)、生物功能材料(生物陶瓷、生物玻璃、生物玻璃陶瓷等)、陶瓷基复合材料、碳素基复合材料等。新型无机材料具有独特的性能,是高技术产业不可缺少的关键材料。
无机材料的企业生产实习主要环节包括实习准备环节、企业介绍环节、现场实习环节、顶岗实习环节、工程技术教育环节、非技术因素教育环节、交流讨论环节、实习总结环节等。
由于无机材料领域众多,各行业、各企业实习内容均有所不同,故进厂前必须进行有效的、针对性的实习准备,对所实习企业的生产工艺、所用设备、相关产品、企业文化等方面基本了解后,才能更好地进行现场实习。
按“现代大工程观工科教学理念”进行企业生产实习代表了无机材料专业实习的最新方向。现代大工程观的工程教育是一个多学科综合体,包含工程技术、社会、经济、文化等多元背景,在生产实习过程中应全面提高学生的工程意识。在实习教学科目中,既包含与现代工业生产水平相应的设计、工艺、制造、研发、运行、施工等“工程技术”实习科目,还包括与市场经济相适应的质量意识、服务意识、管理意识、安全意识、竞争意识和协作意识等综合素质培养的“非技术因素”实习科目。要全面注重“工程技术”和“非技术因素”的整合。
在工程技术教育环节,注重学生在企业实习过程中掌握应用科学、工程知识的能力;掌握工程方案设计和数据分析处理的能力;掌握设备仪器操作和维护的能力;掌握验证、应对并解决复杂工程技术问题的能力;培养创造和创新能力。
在非技术因素教育环节,引导学生学习生产安全、职业道德、企业文化以及社会责任的知识;学习工业生产对环境和社会影响的知识;学习运用现代信息技术工具解决实际问题。锻炼学生有效表达和交流能力、团队协作和创新能力、领导与被领导能力、自主学习能力、参与市场经济和国际竞争的能力。
大部分无机材料企业的生产工艺均涉及原料制备、干燥、高温煅烧或熔制或烧成等工序,每一重要工序阶段都有需要重点注意之处。