618-0053/01 – Metallurgical Processes Algorithms ()
| Gurantor department | Department of Metallurgy and Foundry | Credits | 6 |
| Subject guarantor | prof. Ing. Karel Michalek, CSc. | Subject version guarantor | prof. Ing. Karel Michalek, CSc. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
| Year | 5 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2000/2001 | Year of cancellation | 2008/2009 |
| Intended for the faculties | FMT | Intended for study types | Master |
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:
Additional study materials
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.