Nazwa modułu: Podstawy technologii wytwarzania i przetwarzania Rok akademicki: 2013/2014 Kod: MME-1-103-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kierunek: Metalurgia Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 1 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Łędzki Andrzej (aledzki@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: prof. dr hab. inż. Łędzki Andrzej (aledzki@agh.edu.pl) Zieliński Krzysztof (zielinsk@metal.agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 student posiada podstawowa znajomość niektórych aspektów ekologicznych metalurgii, odlewnictwa i energetyki ME1A_W06 M_W002 student posiada encyklopedyczną wiedzę dotyczącą rodzaju surowców stosowanych w metalurgii żelaza i metod ich przygotowania ME1A_W05 M_W003 student ma wiedzę o podstawowych zagadnieniach związanych z przebiegiem procesów metalurgicznych, a mianowicie : wytwarzania żelaza i stali, przetwórstwa hutniczego, wytwarzania stopów odlewniczych i ich formowania ME1A_W06 M_W004 student ma wiedzę o paliwch naturalnych i sztucznych stosowanych w przemyśle hutniczym i energetyce ME1A_W05 Umiejętności M_U001 Student posiada umiejętność odróżnienia procesów spiekania, wielkopiecowego, procesów stalowniczych i procesów formowania plastycznego stali. ME1A_U09 Kolokwium, Zaliczenie laboratorium 1 / 5
M_U002 Student umie i potrafi wybrać prawidłowe odpowiedzi związane z podstawami technologii wytwarzania i przetwarzania surówki i stali. ME1A_U01 Kolokwium, Zaliczenie laboratorium Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 Umiejętności M_U001 M_U002 student posiada podstawowa znajomość niektórych aspektów ekologicznych metalurgii, odlewnictwa i energetyki student posiada encyklopedyczną wiedzę dotyczącą rodzaju surowców stosowanych w metalurgii żelaza i metod ich przygotowania student ma wiedzę o podstawowych zagadnieniach związanych z przebiegiem procesów metalurgicznych, a mianowicie : wytwarzania żelaza i stali, przetwórstwa hutniczego, wytwarzania stopów odlewniczych i ich formowania student ma wiedzę o paliwch naturalnych i sztucznych stosowanych w przemyśle hutniczym i energetyce Student posiada umiejętność odróżnienia procesów spiekania, wielkopiecowego, procesów stalowniczych i procesów formowania plastycznego stali. Student umie i potrafi wybrać prawidłowe odpowiedzi związane z podstawami technologii wytwarzania i przetwarzania surówki i stali. - + + - - - - - - - - - + + - - - - - - - - 2 / 5
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Produkcja surówki i stali w kraju i na świecie Metody produkcji stali : proces konwertorowy, proces elektryczny, redukcja przez wytapianie i redukcja bezpośrednia. Aktualny stan hutnictwa w Polsce i na świecie. Przewidywane tendencje rozwoju branży hutniczej. Rozwój właściwości wyrobów stalowych produkowanych obecnie. Opracowanie nowych wyrobów stalowych i gatunków stali z perspektywą wdrożenia w przyszłości. Surowce w metalurgii żelaza i metody ich przygotowania Rodzaje surowców metalurgicznych : surowce metalodajne (rudy. namiastki rud, złom metaliczny), topniki i paliwa. Przygotowanie rud do przerobu : kruszenie i przesiewanie. Uśrednianie, sezonowanie i wzbogacanie rud. Spiekanie, grudkowanie i brykietowanie. Paliwa stosowane w metalurgii żelaza Podział paliw. Własności paliw. Proces koksowania. Rodzaje i charakterystyka pieców koksowniczych. Technologia procesu koksowania. Własności koksu : fizyczne, chemiczne, fizyko-chemiczne i wytrzymałościowe. Produkty uboczne procesu koksowania. Materiały ogniotrwałe. Proces wielkopiecowy Profil i konstrukcja wielkiego pieca. Urządzenia pomocnicze : nagrzewnice dmuchu wraz z dmuchawami, kadzie surówkowe i żużlowe, maszyny rozlewnicze, urządzenia do przerobu żużla, urządzenia transportowe, urządzenia odpylające i oczyszczające gaz, urządzenia do wdmuchiwania pyłu węglowego, urządzenia do odzysku ciepła spalin z nagrzewnic. Reakcje zachodzące w wielkim piecu Wstępne przemiany fizykochemiczne, proces spalania koksu, reakcje redukcji pośredniej i bezpośredniej, redukcja w fazie ciekłej, redukcja innych składników surówki. Tworzenie się żużla Podstawowe wskaźniki produkcyjne procesu wielkopiecowego Intensyfikacja procesu wielkopiecowego. Produkty wielkiego pieca. Odsiarczanie surówki. Utylizacja żużla wielkopiecowego Wytwarzanie żelaza poza wielkim piecem Alternatywne procesy wytwarzania żelaza: Corex, Finmet, Midrex Zarys procesów otrzymywania stali Materiały wsadowe do procesów stalowniczych. Metody otrzymywania stali : proces konwertorowy i jego odmiany. Elektryczne procesy otrzymywania stali. Wybrane procesy metalurgii pozapiecowej Przedmuchiwanie stali gazem obojętnym. Wprowadzanie drutów rdzeniowych do kadzi. Piec kadziowy. Procesy pozapiecowej obróbki stali prowadzone w warunkach próżni Rodzaje stali i metody jej odlewania Odlewanie klasyczne i syfonowe. Ciągłe odlewanie stali. Odlewanie bliskie kształtowi końcowemu wyrobu : CSP, ISP, Conroll, DSP. Oznaczanie stali Odlewnictwo Klasyfikacja stopów odlewniczych. Podstawowe własności odlewnicze. Materiały do 3 / 5
wytwarzania modeli. Podstawowe i pomocnicze materiały formierskie. Narzędzia i przyrządy formierskie. Klasyfikacja operacji podczas wykonywania odlewów. Metody wytwarzania odlewów Odlewanie grawitacyjne w formach jednokrotnego użycia i w formach trwałych, odlewanie w próżni lub atmosferze ochronnej, odlewanie ciśnieniowe. Piece i urządzenia odlewnicze. Podwyższanie jakości żeliwa. Mechanizacja procesów odlewniczych. Końcowe prace przy otrzymywaniu odlewów Kształtowanie plastyczne Klasyfikacja procesów przeróbki plastycznej. Piece grzewcze i piece do obróbki cieplnej. Proces walcowania : walcowanie na gorąco i zimno. Asortyment produkowanych wyrobów. Wytwarzanie rur Kucie swobodne i matrycowe. Ciągnienie drutów, prętów i rur. Podstawowe operacje tłoczenia. Aspekty ekologiczne metalurgii i odlewnictwa Współzależność różnych procesów pod względem zużycia energii, produktów ubocznych. Wielkość i rodzaj emisji pyłów i gazów. Metody ograniczenia uciążliwości gospodarki odpadowej. Gospodarka wodno-ściekowa. Nowe techniki w ograniczeniu oddziaływania instalacji hutniczych na środowisko naturalne audytoryjne Prezentacje video oraz symulacje komputerowe : 1.Materiały ogniotrwałe (wyroby grafitowe-zew). 2.Produkcja koksu hutniczego (Koksownia Przyjaźń ). 3.Przygotowanie tworzyw metalurgicznych i produkcja spieku. 4.Procesy alternatywne do procesu wielkopiecowego (Proces Corex, FINMET). 5.Produkcja stali w konwertorze i elektrycznym piecu łukowym (VAI, Danieli). 6.Pozapiecowa obróbka stali (Huta Częstochowa, IR-UT), 7.Ciągłe odlewanie stali (VAI, Danieli). 8.Przeróbka plastyczna (walcownia gorąca blach, walcownia zimna blach, walcownia rur (VAI, Danieli, Huta Częstochowa, ArcelorMittal Poland S.A). laboratoryjne poglądowe na wydziałach produkcyjnych ArcelorMittal Poland S.A. Oddział w Krakowie 1.Spiekalnia. 2.Wielkie piece. 3.Stalownia konwertorowa. 4.COS. 5.Walcownia gorąca blach. Sposób obliczania oceny końcowej 0,2 ocena z ćwiczeń+0,2 oceny z laboratoriów+0,6 ocena z egzaminu Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1.Wykłady dostępne w wersji elektronicznej: A. Łędzki, K. Zieliński, A. Klimczyk 4 / 5
http://home.agh.edu.pl/~zmsz/ 2.Benesch R., Janowski J., Kopeć R.: Metalurgia ogólna, Skrypt AGH: cz. I nr 1090, Kraków 1980, cz. II nr 1091, Kraków 1987 3.Mazanek.T., Mamro.K.: Metalurgia żelaza, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1968 4.E. Mazanek, J. Janowski, R. Benesch: Przygotowanie wsadu wielkopiecowego. Technologia i urządzenia, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1968 5.L. Król: Konstrukcja i urządzenia wielkiego pieca, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1990. 6.J. Janowski, A. Łędzki, R. Knihnicki: Procesy redukcji i związków żelaza ćwiczenia obliczeniowe i laboratoryjne. Wydawnictwo AGH, 1987; skrypt uczelniany nr 1059. 7.J. Janowski, A. Łędzki, H. Klimczyk, A. Sadowski: Procesy redukcji tlenków żelaza część I, Wydawnictwo AGH 1988, skrypt uczelniany nr 1143. 8.J. Janowski, A. Łędzki, H. Klimczyk, A. Sadowski: Procesy redukcji tlenków żelaza część II, Wydawnictwo AGH 1989, skrypt uczelniany nr 1143. 9.M. Kruciński, W. Białowąs: Metalurgia żelaza. Stalownictwo, Skrypt AGH nr 1114 10.M. Kruciński: Metalurgia stali, t.1, cz. II: Tlenowy proces konwertorowy, Skrypt AGH nr 799, Kraków 1981 11.Kosowski Adam: Zarys odlewnictwa, Wydawnictwa AGH, Kraków 1997 12.Staronka A. I inni: Zarys metalurgii i odlewnictwa staliwa, Skrypt AGH: cz.i- nr 1022, cz.ii- nr 1023, Kraków 1986. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu http://www.bpp.agh.edu.pl/ Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Samodzielne studiowanie tematyki zajęć lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 20 godz 30 godz 5 godz 130 godz 5 ECTS 5 / 5