618-0053/01 – Metallurgical Processes Algorithms ()

Gurantor departmentDepartment of Metallurgy and FoundryCredits6
Subject guarantorprof. Ing. Karel Michalek, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year5Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2000/2001Year of cancellation2008/2009
Intended for the facultiesFMTIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
MIH50 prof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+3

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

The subject is focused on general methods of process modelling, as mathematical methods, so physical methods of modelling. The subject is focused on principle of process algorithm with particular applications directed to the domain of steel making, secondary metallurgy and steel casting.

Compulsory literature:

[1] Michalek, K.: Využití fyzikálního a numerického modelování pro optimalizaci metalurgických procesů. VŠB-TU Ostrava, 2001, 125 p. [2] Kuneš, J.- Vavroch, O.- Franta, V.: Základy modelování. SNTL Praha, 1989, 263 p. [3] Rédr, M.- Příhoda, M.: Základy tepelné techniky. SNTL Praha, 1991, 677 p.

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednáška I. Modelování procesů 1. Systém, vlastnosti systému, proces, operace, model, modelování. 2. Matematické modelování – klasifikace matematických modelů, fenomenologický přístup k matematickému modelování procesů, modely založené na teorii přenosových jevů. 3. Fyzikální modelování - podobnost, kriteria podobnosti, tvorba kriterii podobnosti, dimenzionální analýza, analýza diferenciálních rovnic, experimentální podstata fyzikálního modelování. 4. Charakteristické vlastnosti průtočných reaktorů - retenční čas, střední retenční čas, pístový tok, zkratové proudění, promíchávaný objem, mrtvý objem. Experimentální stanovení retenčních časů, metoda impuls-odezva, RTD křivky. II. Využití modelování v metalurgickém inženýrství 1. Fyzikální modelování procesů v metalurgii. 2. Využití numerického modelování pomocí CFD programu FLUENT. III. Algoritmizace metalurgických pochodů 1. Algoritmus. Algoritmizace úloh. Vývojové diagramy. Přechod od algoritmu k programu. Možnosti algoritmizace ocelářských procesů. Problematika legování oceli a možnosti algoritmizace výpočtů legování. 2. Použití feroslitin různého chemického složení pro legování oceli - teoretické základy, algoritmizace úlohy. 3. Výpočet vsázky pro výrobu vysokolegovaných ocelí, základní výpočtové postupy, bilanční rovnice. 4. Odsíření oceli při různých způsobech aplikace strusky - teoretické základy odsíření oceli, algoritmizace. 5. Spotřeba kyslíku na oxidaci uhlíku v kyslíkonvertorovém procesu, vliv obsahu uhlíku, současná oxidace železa, algoritmizace. 6. Statický model tavby v kyslíkovém konvertoru - teoretické základy technologie, principy statického a dynamického řízení kyslíkového konvertoru, materiálová bilance tavby. 7. Statický model tavby v kyslíkovém konvertoru, optimalizace vstupních údajů. Cvičení 1. Výpočet vsázky pro výrobu vysokolegovaných ocelí, základní postupy výroby. - algoritmizace,- procvičování jednotlivých variant výpočtů na stávajícím programu. 2. Odsíření oceli při různých způsobech aplikace strusky - teoretické základy odsíření oceli,-algoritmizace,-převod do program. jazyka, -odladění 3. Spotřeba kyslíku na oxidaci uhlíku v kyslíkonvertorovém procesu, vliv obsahu uhlíku, současná oxidace železa, algoritmizace. 4. Lití a krystalizace oceli - teoretické základy tvorby a výpočtu hloubky uložení plástvových bublin algoritmizace, - tvorba programu, -odladění 5. Fyzikální a matematické modelování metalurgických procesů, teorie podobnosti, - teoretické základy, - podobnostní kritéria, - využití metody fyzikálního modelování při výrobě, rafinaci a odlévání oceli. Zpracování zdrojových dat experimentů s využitím programu EXCEL. Využití metody DOE (Design of Experiment) při zpracování experimentálních dat. 6. Fyzikální modelování metalurgických procesů, - projekce videoprogramů vytvořených na katedře metalurgie. 7. Exkurze na ZPO TŽ a.s. - řídící systém odlévání. 8. Vyrovnávací cvičení, odevzdání programů, zápočty

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 30 (30) 0
                Project Project 10  0
                Written exam Written test 20  0
        Examination Examination 70 (70) 0
                Oral Oral examination 70  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2008/2009 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2007/2008 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2006/2007 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2005/2006 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 5 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner