Recykling - metale Laboratorium (hala A15 Zakład Odlewnictwa)

Transkrypt

1 Politechnika Poznańska Instytut Technologii Materiałów Zakład Odlewnictwa Recykling - metale Laboratorium (hala A15 Zakład Odlewnictwa) Prowadzący: Dr inż. Łukasz Bernat (recykling metali) Dr inż. Dorota Czarnecka-Komorowska (recykling tworzyw sztucznych) Tematy laboratoriów: Wprowadzenie 1. Badanie wpływu ilości topnika na uzysk stopu z przetopionych wiórów aluminiowych. 2. Badanie wpływu procesu rafinacji na jakość metalurgiczną odlewu. Zaliczenie (część łączna z recyklingiem tworzyw sztucznych)

2 WPROWADZENIE (ok. 60 minut) Przebieg zajęć: 1. Przedstawienie danych kontaktowych oraz terminów konsultacji prowadzących zajęcia. 2. Przedstawienie warunków zaliczenia przedmiotu: obecność na wszystkich zajęciach laboratoryjnych (w razie nieobecności konieczność odrobienia zajęć z inną grupą), prawidłowo opracowane sprawozdanie, napisanie zaliczenia końcowego (testu) na ocenę min. 3.0 * 3. Przedstawienie tematów ćwiczeń laboratoryjnych oraz zagadnień do nauczenia. 4. Zapoznanie studentów z przepisami BHP obowiązującymi w Zakładzie Odlewnictwa: odczytanie przepisów BHP, omówienie i wyjaśnienie poszczególnych punktów instrukcji BHP, podpisanie przez studentów zapoznania się z treścią instrukcji BHP, napisanie testu sprawdzającego znajomość przepisów BHP. * Podczas trwania zajęć laboratoryjnych prowadzący dodatkowo sprawdza wiedzę z obowiązujących zagadnień. Brak podstawowej wiedzy skutkuje wykluczeniem studenta z zajęć laboratoryjnych

3 Laboratorium nr 1 BADANIE WPŁYWU ILOŚCI TOPNIKA NA UZYSK STOPU Z PRZETOPIONYCH WIÓRÓW ALUMINIOWYCH Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z procesami recyklingu drobnego złomu aluminiowego np. wióry oraz problemami związanymi z segregacja odpadów metalowych. Literatura: M. Szweycer, D. Nagolska: Metalurgia i odlewnictwo, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2002 Marian Kucharski, Recykling metali nieżelaznych, Wydawnictwa AGH, 2010 Normy dotyczące złomu aluminiowego Zagadnienia do przygotowania: Topniki: ogólna charakterystyka, cel stosowania. Definicje związane z: recyklingiem, odpadem, złomem. Klasyfikacja złomu. Metody segregacji metali i stopów Przebieg ćwiczenia: 1. Podzielenie studentów na dwie lub trzy grupy (w zależności od liczności grupy dziekańskiej). 2. Przygotowanie odpowiedniej (podanej przez prowadzącego) ilości topnika NaCl+KCl (odważenie oraz wymieszanie). 3. Umieszczenie w tygielkach, z zachowaniem szczególnej ostrożności, przygotowanych topników w komorze pieca nagrzanego do temperatury 850 C (student bez specjalistycznego ubioru ochronnego nie ma prawa manipulować przy piecu). 4. Przygotowanie odpowiedniej (podanej przez prowadzącego) ilości materiału wsadowego w postaci wiórów. 5. Umieszczenie w tygielkach, z zachowaniem szczególnej ostrożności, odważonych materiałów wsadowych w komorze pieca nagrzanego do temperatury 850 C (student bez specjalistycznego ubioru ochronnego nie ma prawa manipulować przy piecu).

4 6. Wykonanie zadania polegającego na segregowaniu odpadów metalowych. 7. Po przetopieniu materiału wsadowego wylanie, z zachowaniem szczególnej ostrożności, zawartości tygielków na metalową płytę. 8. Oczyszczenie zakrzepniętego materiału w gorącej wodzie. 9. Odseparowanie otrzymanego stopu. 10. Zważenie przetopionego stopu. 11. Obliczenie uzysku z przetopionych wiórów. Sprawozdanie Wypełnić sprawozdanie zgodnie z załączonym wzorem.

5 Nr ćw. 1 BADANIE WPŁYWU ILOŚCI TOPNIKA NA UZYSK STOPU Z PRZETOPIONYCH WIÓRÓW ALUMINIOWYCH Nazwisko i imię: Wydział: Grupa: Data / Dzień tygodnia: Kierunek: Godz. odbywania zajęć: / Specjalność: 1. Parametry wyjściowe Topnik: nazwa: proporcje: masa [g]: Wsad metalowy: rodzaj: masa [g]: Temperatura komory pieca [ºC]: Czas topienia wsadu metalowego [min]: 2. Przebieg ćwiczenia

6 3. Wyniki badań Materiał wsadowy Masa topnika [g] Masa wsadu przed wytopem [g] Masa po wytopie [g] Stosunek masy topnika do wsadu [%] Uzysk materiału wsadowego [%] 4. Wnioski (dokonać analizy wpływu zawartości topnika na uzysk stopu, opisać przyczynę zmiany uzysku ze względu na ilość topnika, zaproponować zmiany powodujące zwiększenie efektywności przetapiania złomu)

7 Laboratorium nr 2 BADANIE WPŁYWU PROCESU RAFINACJI NA JAKOŚĆ METALURGICZNĄ ODLEWU Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z procesami rafinacji stopów aluminium oraz zanieczyszczeniami mogącymi wystąpić podczas etapu przygotowania wsadu (złomu) oraz jego topienia. Literatura: M. Szweycer, D. Nagolska: Metalurgia i odlewnictwo, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2002 A. Modrzyński, Technologia odlewnictwa, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2015 Zagadnienia do przygotowania: Rafinacja stopów aluminium: klasyfikacja, zasada działania. Zanieczyszczenia występujące w ciekłym stopie aluminium: rodzaje, klasyfikacja, metody usuwania. Przebieg ćwiczenia: 1. Odlanie próbek referencyjnych ze stopu (temp. 800 C) bez procesu rafinacji. 2. Przeprowadzenie rafinacji mechanicznej (ściągnięcie żużla z powierzchni ciekłego stopu). 3. Omówienie zanieczyszczeń występujących w stopie aluminium. 4. Przeprowadzenie (z zachowaniem szczególnej ostrożności) rafinacji usuwającej tlenek aluminium. 5. Przeprowadzenie (z zachowaniem szczególnej ostrożności) rafinacji usuwającej wodór z kąpieli. 6. Wybicie próbek z kokilek i ich przecięcie. 7. Wyszlifowanie powierzchni przecięcia. 8. Porównanie otrzymanych próbek przed i po procesie rafinacji ciekłego stopu. Sprawozdanie Wypełnić sprawozdanie zgodnie z załączonym wzorem. Wstawić zdjęcia otrzymanych próbek.

8 Nr ćw. 2 BADANIE WPŁYWU PROCESU RAFINACJI NA JAKOŚĆ METALURGICZNĄ ODLEWU Nazwisko i imię: Wydział: Kierunek: Specjalność: Grupa: Data / Dzień tygodnia: Godz. odbywania zajęć: / 1. Przebieg ćwiczenia: Stop odlewniczy: Temperatura stopu: Rafinator usuwający tlenek aluminium: Rafinator usuwający wodór:

9 2. Otrzymane wyniki (wstawić zdjęcia) Przed procesem rafinacyjnym Szybki proces krzepnięcia Wolny proces krzepnięcia Po procesie rafinacyjnym Szybki proces krzepnięcia Wolny proces krzepnięcia

10 3. Wnioski (Dokonać analizy otrzymanych próbek z uwzględnieniem procesu rafinacyjnego oraz szybkości stygnięcia odlewu)