635-3007/03 – Žárovzdorné stavební konstrukce (ZSK)

Garantující katedraKatedra tepelné technikyKredity6
Garant předmětuIng. Dalibor Jančar, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Dalibor Jančar, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
JAN57 Ing. Dalibor Jančar, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude umět charakterizovat základní zásady použití žárovzdorných a tepelně - izolačních materiálů, charakterizovat vyzdívky konkrétních typů pecí a tepelných zařízení s ohledem na výrobní technologie v nich probíhající a na jejich základě bude schopen návrhu konstrukce vyzdívek pecí a zařízení v metalurgii a strojírenství, sušáren a pecí v keramickém průmyslu, sklářských pecí, pecí v chemickém průmyslu a tepelných zařízení v energetice. Dále se student seznámí s rozborem fázových poměrů v žárovzdorných materiálech, vlivem koroze a mechanickým, chemickým a tepelným namáháním, které bude schopen zahrnout do souboru znalostí při navrhování konstrukce vyzdívky. Předmět taktéž seznamuje s technologiemi zhotovování vyzdívek z tvarových a netvarových materiálů a technologiemi oprav. Na základě těchto znalostí bude student schopen nejenom rozhodnout o celkové skladbě vyzdívky agregátu z hlediska technologického provozu, ale také navrhnout vyzdívku, která bude mít co nejvyšší životnost s ohledem na ekonomický rozpočet daného podniku.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Ostatní aktivity

Anotace

Přehled stavebních a konstrukčních materiálů. Reakce žárovzdorných materiálů s korodienty. Tepelné a statické výpočty konstrukcí. Technologie zhotovování a oprav vyzdívek. Žárovzdorné konstrukce. Vyzdívky pecí při výrobě a zpracování kovů. Vyzdívky pecí v průmyslu keramiky, ve výrobě stavebních materiálů, skla. Vyzdívky pecí a tepelných zařízení v chemickém průmyslu, energetice aj. odvětvích. Uvádění pecí a tepelných zařízení do provozu.

Povinná literatura:

[1] FRÖHLICHOVÁ, Mária, TATIČ, Miroslav. Žiaruvzdorné materiály v čiernej metalurgii. Košice: TU, 2012. ISBN 978-80-553-0906-4. [2] STAROŇ, Jozef, TOMŠŮ, František. Žiaruvzdorné materiály: Výroba, vlastnosti a použitie. Revúca: SLOVMAG, 2000. [3] TICHÝ, Oldřich. Tepelná technika pro keramiky. 1. vyd. Praha: Silikátová společnost České republiky, 2004. ISBN 80-02-01570-3. [4] PŘÍHODA, Miroslav, RÉDR, Miroslav. Sdílení tepla a proudění. 2. vyd. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1748-4.

Doporučená literatura:

[1] PŘÍHODA, M., HAŠEK, P. Hutnické pece. 2. vyd. Ostrava: VŠB, 1987. [2] WALKENBACH, J. Microsoft Office Excel 2007: Vzorce a výpočty. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2008. ISBN 978-80-251-1765-1. [3] WALKENBACH, J. Microsoft Office Excel 2007: Programování ve VBA. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2008. ISBN 978-80-251-2011-8.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou žádné další požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Teoretická část 1. Výrobně technologické požadavky na vyzdívky pecí a tepelných zařízení. 2. Zásady použití žárovzdorných materiálů – rozhodovací hlediska návrhu vyzdívky. 3. Rozbor spotřeb žárovzdorných materiálů v různých průmyslových odvětvích (metalurgie železných a neželezných kovů, chemický průmysl, výroba skla, výroba stavebních materiálů a hmot). 4. Základní žárovzdorné materiály pro stavbu pecí a jejich vlastnosti – tvarová a netvarová staviva, tepelně izolační materiály. 5. Vliv izolace ve vyzdívce, základní tepelně technické vlastnosti žárovzdorných materiálů (tepelná vodivost, měrná tepelná kapacita, viskozita, hustota, objemová hmotnost). 6. Povrchové podmínky – Výpočet celkového součinitele přestupu tepla na vnější straně vyzdívky – využití kriteriálních rovnic a rovnic pro přestup tepla zářením. 7. Tepelná práce vyzdívek – Řešení teplotního pole vyzdívky v časově ustáleném a neustáleném stavu, ohřev jednostranný, ohřev v celém objemu, ohřev nepřetržitý a cyklický, 1. a 2. Fourierův zákon, počáteční a povrchové podmínky. 8. Řešení jednosměrného nestacionárního teplotního pole v nekonečné desce a nekonečném válci pro různé okrajové podmínky (q = konst.;tpr = konst; tpov = konst.; tpov = f(času); tpr = f(času) atd.). 9. Vliv koroze na vyzdívku a opatření na její zabránění – studium vzájemného působení strusky a žárovzdorného materiálu (aplikace ternárních diagramů), chlazení vyzdívek. 10. Technologie zhotovování vyzdívek. Vyzdívky z hutných tvarových materiálů, z netvarových staviv, lehčených a vláknitých materiálů. Žáromonolity. Kotvení a zavěšování vyzdívek. 11. Konstrukce vyzdívek jednotlivých metalurgických agregátů (VP, ohřívače větru, mísiče surového železa, konvertor, tandemová pec, EOP, elektrické indukční pece, atd.). 12. Konstrukce vyzdívek v sekundární metalurgii (licí pánve, mezipánve + stínící a ponorné trubice, zařízení pro vakuování oceli atd.). 13. Konstrukce vyzdívek pecí v keramickém, sklářském a energetickém průmyslu (sušárny hmot, komorové pece, tunelové pece, šachtové a rotační pece pro výpal surovin, sklářské tavící pece). 14. Opravy vyzdívek – Technologie oprav vyzdívek „za studena“ a za „za horka“ (torkretování, shotkretování, slag splashing, slag coating, aj.), způsoby zvyšování životnosti vyzdívek pecí a tepelných zařízení. Praktická část 1. Statistická analýza vícerozměrných dat, lineární a polynomická regrese – využití metody nejmenších čtverců pro aproximaci dané závislosti. 2. Rozšířené využití vestavěných funkcí MS Excel – f-ce KDYŽ, VYHLEDAT, INDEX, POZVYHLEDAT, BESSELJ 3. Povrchové podmínky – Výpočet celkového součinitele přestupu tepla na vnější straně vyzdívky – využití kriteriálních rovnic a rovnic pro přestup tepla zářením. 4. Řešení teplotního pole vyzdívek – Stacionární teplotní pole jednorozměrné (stěna rovinná, válcová, sférická). Využití iterační metody. 5. Energetické bilance – výpočet entalpie vyzdívky. 6. Řešení jednosměrného nestacionárního teplotního pole v nekonečné desce pro různé okrajové podmínky (q = konst.; tpr = konst; tpov = konst.; tpov = f(času); tpr = f(času) atd.). 7. Řešení jednosměrného nestacionárního teplotního pole v nekonečném válci pro různé okrajové podmínky (q = konst.; tpr = konst; tpov = konst.; tpov = f(času); tpr = f(času) atd.). 8. Postup výpočtu transcendentních rovnic (graficky, numericky), Besselovy funkce. 9. Řešení nestacionárního teplotního pole pro 3D tvary (kvádr, hranol, válec). 10. Numerické metody (metoda konečných diferencí). 11. Využití maker v MS Excel – zobrazení karty vývojář, tvorba maker, využití ovládacích prvků. 12. Základy programování ve VBA – procedury Sub a Function, deklarace proměnných, tvorba vlastních vzorců, tvorba uživatelských formulářů. 13. Exkurze vysoká pec

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 15
                Design of lining of thermal aggregate and calculation of firing curve according to specific conditions Semestrální projekt 30  15
        Zkouška Zkouška 70  36 3
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.