Nazwa przedmiotu: Procesy Recyklingu Żelaza Recykling Processe of Iron and Steel Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Management and Engineering of Production Rodzaj przedmiotu: Kierunkowyfakultatywny Poziom studiów: studia II stopnia Rodzaj zajęć: Wyk. Ćwicz. Lab. Sem. Proj forma studiów: studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 1, 0, 0, 2, 0 Kod przedmiotu: ZIP2.KK.BK.09 Rok: I Semestr: I Liczba punktów: 3 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Przekazanie studentom wiedzy z zakresu podstawowych zagadnień związanych z inżynierią procesów recyklingu C2. Zapoznanie studentów z technikami recyklingu żelaza C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie planowania technologii produkcji z dużym udziałem WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z fizyki i chemii w zakresie własności fizycznych i chemicznych metali, 2. Wiedza z matematyki elementarnej, 3. Wiedza podstawowa z zakresu nauki o materiałach 4. Wiedza z metalurgii ekstrakcyjnej z zakresu podstaw procesów piro- i hydrometalurgicznych, 5. Podstaw ekonomii, z zakresu inżynierskich studiów I stopnia. 6. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie, 7. Umiejętność sporządzenia referatów seminaryjnych, 8. Umiejętność korzystania ze źródeł literaturowych oraz zasobów internetowych.
EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 Student zna charakterystykę źródeł żelaza, EK 2 Student zna systemy, EK 3 Student zna technologie wytapiania i jej obróbki pozapiecowej, EK 4 Student zna technologie odlewania EK 5 zaawansowanych nisko-odpadowych technologii wytwarzania TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY W 1 Surowce naturalne i odpady z produkcji przemysłowej, z eksploatacji urządzeń i infrastruktury gospodarczej oraz wynikające z egzystencji ludzkiej. Odpady nagromadzone i wytwarzane na bieżąco W 2 Systemy pozyskiwania i gospodarowania (zapobieganie, odzysk, unieszkodliwianie) odpadami żelazonośnymi przy produkcji surówki żelaza. W 3,W4 Rodzaje, gromadzenie, mechaniczne metody przerobu oraz zintegrowane systemy recyklingu w specjalistycznych zakładach W 5 W8 Proces elektrometalurgiczny i proces konwertorowy. Zasady procesów, konstrukcja urządzeń oraz podstawy technologiczne. Alternatywne wsadowe materiały żelazonośne - podstawowe technologie ich wytwarzania. W9 W11 Cele i sposoby obróbki pozapiecowej. Rafinacja i wytwarzanie składu chemicznego przy użyciu żelazostopów i żużli syntetycznych. Zastosowanie próżni technicznej. Chemiczna i termiczna homogenizacja. Dynamiczne metody pomiaru i kontroli. W 12,W13 - Rodzaje (typy) urządzeń do ciągłego odlewania. Technologia kształtowania różnych przekroi poprzecznych wlewka ciągłego. Przyczyny wybrakowania wyrobów. W 14 Jakość oraz ekonomika produkcji z surowców naturalnych i z surowców wtórnych. Zintegrowane instalacje wytapiania przy jednoczesnym zagospodarowaniu bieżących materiałów odpadowych. W 15 Schemat recyrkulacji żużli stalowniczych oraz pyłów i szlamów. Recykling energetyczny w produkcji. Podstawowe elementy systemu logistycznego utylizacji odpadów w hucie żelaza. 3 h Forma zajęć SEMINARIUM S 1 Określenie własności fizykochemicznych materiałów odpadowych zawierających żelazo S 2 Przerób i wzbogacanie żużli stalowniczych. S 3 Gospodarka złomem stalowym, w tym złomem zespolonym z tworzywami sztucznymi. Kriogeniczny przerób. S 4 Grudkowanie i spiekanie pyłów i szlamów z produkcji hutniczej S 5 Nowoczesny proces wielkopiecowy. Budowa, zasada działania i technologia S 6,S7 Otrzymywanie surowego żelaza na drodze procesów redukcji bezpośredniej S 8 Określenie wpływu charakterystyki materiałów wsadowych na parametry techniczne i ekonomiczne wytopu surowego żelaza. S 9 Mechaniczna przeróbka i termiczna redukcja tlenków żelaza z żużla stalowniczego. S 10,S 11 Technologia wytapiania w łukowych piecach elektrycznych. S 12,S 13 Rola w procesach konwertorowych. Określenie wpływu charakterystyk złomu na parametry techniczne i ekonomiczne wytopu. S 14 Procesy świeżenie i rafinacja metali wytworzonego z surowców wtórnych. S 15 Optymalizacja wytwarzania wlewków ciągłych przeznaczonych do przeróbki plastycznej. 2
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z zastosowaniem środków audiowizualnych 2. instrukcje do wykonania referatów seminaryjnych SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do seminarium F2. ocena referatów seminaryjnych P1. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu egzamin P2.. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz przygotowania dokumentacji zadania OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie referatu seminaryjnego 15W 30S 45 h 15 h 15 h Suma 75 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU 3 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Lis : Współczesne metody wytapiania, Wyd. Pol. Śląskiej Gliwice 2000 2. J. Barcik, M. Kupka, A. Wala.: Technologia metali. Metalurgia ekstrakcyjna. T.1. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 1998 3. Benesh, J. Janowski, R. Kopeć : Metalurgia Ogólna, Wyd. AGH Kraków 1987 4. Mróz J.: Procesy redukcji tlenków żelaza w fazach ciekłych, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Seria Monografie nr 9, Częstochowa 2010 5. Tochowicz : Wytapianie specjalnych, Wyd. Śląsk Katowice 6. Mazanek, K. Mamro : Metalurgia żelaza, Wyd. Śląsk Katowice 1968 7. Mamro K. Odtlenianie, Wyd. Śląsk, Katowice 1976 8. Jowsa J.: Inżynieria procesów kadziowych w metalurgii, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2008 9. Siwka J., Svjażin A.G.: Azot w ciekłych stopach żelaza, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Seria Monografie nr 117, Częstochowa 2006. 10. Derda W.: Wapń i jego związki w metalurgii żelaza, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2009 11. Czasopisma: Hutnik-Wiadomości Hutnicze oraz Metale Nieżelazne i Rudy Metali. PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. prof. dr hab. inż. Jerzy Siwka, siwka@wip.pcz.pl 2. dr inż.. Artur Hutny, hutny@wip.pcz.pl 3
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK1 EK2 EK3 EK4 EK5 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_W02, K_W08, K_W19, K_W26, KU15, KU16 K_W05, K_W10, K_W21, KU16, KU08 K_W12, K_W18, K_W19, K_W23,KU03, KU10, KU11 K_W08, KW11, KW18, KU03, KU14 KW05, KW08, KW13, KW21, KW22, KW35, KU06, KU08, K_K01, K_K12 Cele przedmiotu Treści programowe C1, C2 W1, W2 S1, S2 C1, C2 W3, W4, S3, S9 C2,C3 W5 W11 S10 S14 C2, C3 W12, W13 S15 Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny 1, 2 F1,F2,P1,P2 1, 2 F1,F2,P1,P2 1,2 F1,F2,P1,P2 1,2 F1,F2,P1,P2 C2 W14, W15 1 P1 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY EK1 Student zna charakterystykę źródeł żelaza EK2 Student zna systemy EK3 Student zna technologie wytapiania i jej obróbki pozapiecowej EK4 Student zna technologie odlewania EK5 zaawansowanych nisko-odpadowych technologii wytwarzania Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 Student nie potrafi wymienić żadnego źródła żelaza odpadowego Student nie zna żadnego systemu Student nie zna żadnej z metod wytapiania Student nie zna podstaw technologii odlewania Student nie zna umocowań ekologicznych i ekonomicznych niskoodpadowych technologii Student potrafi wymienić kilka źródeł żelaza odpadowego Student zna co najmniej jeden system Student potrafi wymienić co najmniej dwie metody wytapiania technologii odlewania Student zna ekologiczne i ekonomiczne umocowania niskoodpadowych technologii Student potrafi określić fizykochemiczne cechy odpadów żelaza Student zna co najmniej dwie metody mechanicznego przerobu złomu metalowego technologię elektrometalurgicznego wytapiania Student zna rodzaje urządzeń do odlewania sposobem ciągłym Student potrafi wyjaśnić pojęcie czystszej produkcji odpady nagromadzone i wytwarzane na bieżąco Student zna ponadto kriogeniczny sposób przerobu złomu stalowego technologię konwertorowego wytapiania optymalizacji wytwarzania wlewków ciagłych Student potrafi zaadaptować zasadę zrównoważonego rozwoju do procesów recyklingu żelaza. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE (strona www.wip.pcz.pl) 1. Informacja gdzie można zapoznać się z prezentacjami do zajęć, instrukcjami do laboratorium itp. 2. Informacje na temat miejsca odbywania się zajęć 4
3. Informacje na temat terminu zajęć (dzień tygodnia/ godzina) 4. Informacja na temat konsultacji (godziny + miejsce) 5