Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Teoria procesów elektrometalurgicznych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0159-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Migas Piotr (pmigas@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
inżynieria materiałowa
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Topic includes description of liquid metals production technologies based on electro-metallurgical processes (EAF). Main reactions occurring in the aggregate. Mass and heat exchange. Characteristics of aggregate construction and smelting technology. Description of energy. Slag foaming phenomenon – theory of reduction of metal oxides in liquid slag phases. Refining processes of liquid steel, slag-ionic solutions.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 posiada wiedzę o teoretycznych aspektach produkcji ciekłej stali metodami elektrometalurgicznymi SDA3A_W02, SDA3A_W01 Kolokwium
M_W002 posiada wiedzę o podstawowych reakcjach i przebiegu zjawisk w procesach elektrometalurgicznych SDA3A_W02, SDA3A_W01 Kolokwium
M_W003 posiada wiedzę o budowie urządzeń elektrometalurgicznych SDA3A_W02, SDA3A_W01 Kolokwium
M_W004 posiada wiedzę o stosowanych nowoczesnych technologiach produkcji stopów metali w procesach elektrometalurgicznych SDA3A_W02, SDA3A_W01 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 rozumie, potrafi opisać i zaprojektować podstawowe urządzenia elektrometalurgiczne oraz wybrane procesy technologiczne SDA3A_U04, SDA3A_U02 Kolokwium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 posiada wiedzę o teoretycznych aspektach produkcji ciekłej stali metodami elektrometalurgicznymi + - - - - + - - - - -
M_W002 posiada wiedzę o podstawowych reakcjach i przebiegu zjawisk w procesach elektrometalurgicznych - - - - - + - - - - -
M_W003 posiada wiedzę o budowie urządzeń elektrometalurgicznych - - - - - - - - - - -
M_W004 posiada wiedzę o stosowanych nowoczesnych technologiach produkcji stopów metali w procesach elektrometalurgicznych - - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 rozumie, potrafi opisać i zaprojektować podstawowe urządzenia elektrometalurgiczne oraz wybrane procesy technologiczne - - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 82 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Inne 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1.Development of electrometallurgical processes. Main chemical reactions in the process-oxidation, dephosphorization. Process characteristics, behavior of selected elements under the conditions of the electric arc process.
2.Construction of an electric arc furnace: furnace shell, tap-hole, refractories lining.
3.Sources of energy used in the process. Balance of consumption energy. Modern technologies to minimize energy consumption.
4.Liquid slag in the process – characteristics. Technology of foamed slag, analysis of the phenomena of reduction metallic oxides in liquid slag phases.
5.Possibilities of modeling and description of phenomena and optimization of steel smelting process in EAF.
6.Characteristics of the technology of graphite electrode production, properties, mechanisms of wear. Selected secondary metallurgy technologies e.g. electroslag refining (ESR).
7.Construction, work principle and control of aggregates used in ferroalloy metallurgy. Technologies production of selected ferroalloys.
8.Credit.

Zajęcia seminaryjne (15h):

1.Characteristics of modern technologies and intensification of the steel smelting process in an electric furnace. Shredders, heating systems of scrap, monitoring of foamed slag level.
2.Control of power consumption, process intensification through the use of oxygen lances, gas burners, slag foaming, CO post-combustion.
3.Theoretical modeling of steelmaking slag, depending on temperature as well as pressure and gas atmosphere using thermodynamic bases.
4.Preparation of the materials and heat balance of the melt in the arc furnace.
5.Electricity supply systems for the arc furnace: transformer, high-current path, measuring and control devices.
6.Oxygen and carbon lances, gas burners, gas-permeable fittings. Environmental protection systems: gas extraction and purification systems, dog house.
7.DC arc furnace: construction steel production technology. Comparison of pros and cons of DC and AC furnaces.
8.Induction furnaces: operating principle, construction. Steel production technology in an induction vacuum furnace.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

ocena końcowa = 0,4 oceny z ćwiczeń seminaryjnych + 0,6 oceny z zaliczenia

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień
zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na
zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej (dla
przedmiotów kończących się egzaminem) lub ostatni dzień trwania semestru (dla przedmiotów
niekończących się egzaminem).

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1.Karbowniczek M.; Stalowniczy piec łukowy, Wydawnictwa Naukowe AGH, 2015.
2.Sosnowski R. Żelazostopy. Skrypt Politechniki Śląskiej. Gliwice 1986.
3.Gładysz J. Metalurgia żelazostopów. Ćwiczenia laboratoryjne. Skrypt AGH, 2002
4.Karbowniczek M.; Ćwiczenia z elektrometalurgii stali, Skrypt AGH
5.Lauri Holappa; Secondary Steelmaking, Process Metallurgy, Chapter 1.6, Elsevier, Volume 3, 2014,
6.Tochowicz S.; Wytapianie stali w piecach elektrycznych, Wyd. „Śląsk”, Biblioteka Metalurga,
7.Madias J.; Electric Furnace Steelmaking; Treatise on Process Metallurgy, Elsevier, Volume 3, 2014,
8.Merete Tangstad; Manganese Ferroalloys Technology, Chepter 7, Treatise on Process Metallurgy, Elsevier, Volume 3, 2014,
9.Gasik M.; Handbook of Ferroalloys, Theory and Technology, Aalto University Foundation, Espoo, Finland, Elsevier, 2013.
10.Bergman K., Gottardi R.: Design criteria for the modern UHP electric arc furnace with auxiliaries., Ironmaking and Steelmaking, 1990, vol 17, No. 4, s. 156-159
11.Kirschen M, Zettl K. M., Echterhof T. Pfeifer H.; Models for EAF energy efficiency, Electric Steelmaking, www.steeltimesint.com, 2017,
12.Logar V, Dovžan D., Škrjanc I.; Modeling and Validation of an Electric Arc Furnace: Part 1; and ”Part 2, Thermo-chemistry“, Heat and Mass Transfer; ISIJ International, Vol. 52 (2012), No. 3, pp. 402–412, pp. 413-423,
13.Pfeifer H., Kirschen M.: Thermodynamic analysis of EAF energy efficiency and comparison with a statistical model of electric energy demand, materiały konferencji EEC 2005 Birmingham, 9-11.05.2005

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

http://www.bpp.agh.edu.pl/

Informacje dodatkowe:

Brak