637-3012/01 – Teorie přípravy neželezných kovů a slitin (TPNKS)

Garantující katedraKatedra neželezných kovů, rafinace a recyklaceKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2014/2015Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMT, HGFUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BRO37 doc. Ing. Silvie Brožová, Ph.D.
KUR30 prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
BUJ37 doc. Ing. Kateřina Skotnicová, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude po absolvování předmětu schopen: - klasifikovat neželezné kovy, - definovat a aplikovat základní teoretické poznatky z fyzikální chemie, chemie a teorie hutnických procesů na procesy výroby neželezných kovů, - charakterizovat základní předpoklady pro průběh procesů pyro, hydro a elektrometalurgie, - klasifikovat a objasnit jednotlivé technologie, posoudit optimální technologický proces na výrobu vybraných skupin kovů, - formulovat přednosti a nedostatky jednotlivých technologií, aplikovat poznatky na řešení technických problémů. Získané znalosti: teoretické základy a principy výroby různých neželezných kovů, charakteristiky nejdůležitějších slitin neželezných kovů, jejich fyzikálních a mechanických vlastností, včetně oblastí uplatnění v praxi. Získané dovednosti: schopnost stanovení termodynamické podmínek pro redukci neželezných kovů z jejich oxidů a dalších sloučenin, schopnost aplikace materiálů na bázi neželezných kovů pro řešení materiálových otázek technické praxe.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět je zaměřen na teoretické základy procesů uplatňovaných při výrobě neželezných kovů. Výroba neželezných kovů se provádí ze široké škály surovin rozličného chemického charakteru. S tím souvisí i různorodost postupů jejich zpracování. Studenti se seznámí se základy pyrometalurgických, hydrometalurgických a elektrometalurgických procesů a vybraných procesů výroby těžkých, lehkých, ušlechtilých, vysokotavitelných, radioaktivních kovů a kovů vzácných zemin. Dále bude uveden do oblasti přípravy a technických aplikací slitin neželezných kovů.

Povinná literatura:

[1] KURSA, M. Teorie přípravy neželezných kovů a slitin. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2013. Dostupné z: http://www.person.vsb.cz/archivcd/FMMI/TPNKS/index.htm [2] ŠTOFKO, M. a M. ŠTOFKOVÁ. Neželezné kovy. Košice: Emilena, 2000. ISBN 8070995270. [3] KOMOROVÁ, Ľ. a I. IMRIŠ. Termodynamika v hutníctve. Bratislava: Alfa, 1989. ISBN 80-05-00604-7. [4] KUCHAŘ, L. Hutnictví neželezných kovů. Ostrava: VŠB, 1987. [5] GROOVER, M.P. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. Hoboken: Wiley, 5th Ed, 2012, 1128 p. ISBN: 978-1-118-39367-3.

Doporučená literatura:

[1] HAVLÍK, T. Hydrometalurgia. Košice: Elfa, 2005. ISBN 80-8073-337-6

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

není

Další požadavky na studenta

Vypracování semestrálního projektu na zadané téma a absolvování zápočtového testu.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Kovy, technické rozdělení, výroba a zpracování kovů v ČR a SR. Surovinové zdroje pro výrobu neželezných kovů. 2. Základní hutnické procesy, přehled a charakteristika. Rozmělňování, třídění a rozdružování. Stmelování jemnozrnných materiálů, aglomerace, peletizace, briketace. Sušení, kalcinace, disociace. 3. Procesy pražení, pražení chlorační, sulfatační, systém Fe-S-O, Cu-S-O. Procesy tavení. 4. Přehled redukčních pochodů, disociace oxidů na kovy. Redukční postupy výroby kovů – přehled. Redukce oxidů kovů uhlíkem, soustava C-O, karbotermicky získané kovy. Redukce vodíkem, technologie redukce, vyráběné kovy. Další redukční postupy (aluminotermie, kalciotermie, magneziotermie, silikotermie). 5. Způsoby rafinace kovů. Pyrometalurgické rafinační postupy, chemické metody rafinace kovů. 6. Hydrometalurgické postupy získávání kovů (příklady, charakteristika, základní operace). 7. Zpracování výluhů na elementární kov, přehled postupů. Elektrolýza, typy procesu, základní zákonitosti, elektrochemická řada, napětí, přepětí vodíku a kyslíku, kovy vyráběné elekrolýzou. 8.Pyrometalurgické postupy zpracování měděných rud, základní procesy, hydrometalurgické způsoby výroby. Způsoby rafinace mědi, základní příměsi a jejich vliv na vlastnosti mědi. Vlastnosti a použití mědi, přehled základních slitin mědi, složení, struktura, vlastnosti. 9. Výroba surového olova, základní postupy a principiální reakce. Rafinace surového olova, základní příměsi, vlastnosti a použití olova, přehled základních slitin, složení, struktura, vlastnosti. Přehled technologií výroby zinku. Vlastnosti a použití zinku, přehled základních slitin, vliv složení na strukturu a vlastnosti. 10. Přehled technologií výroby niklu, Rafinace niklu. Vlastnosti a použití niklu a jeho slitin, rozdělení Ni slitin. Výroba ušlechtilých kovů Au, Ag a kovů Pt skupiny. Charakteristika ušlechtilých kovů, rozdělení základních typů slitin ušlechtilých kovů a oblasti použití. 11. Výroba hliníku, suroviny a charakteristika základních způsobů zpracování. Elektrolýza Al2O3 a elektrolytická rafinace hliníku. Vlastnosti a použití hliníku a jeho slitin, rozdělení slitin. Výroba hořčíku, vlastnosti a použití hořčíku a jeho slitin, rozdělení slitin, struktura, vlastnosti. 12. Výroba wolframu, principiální reakce, výroby chemických sloučenin a jejich přeměny na kovový wolfram, použití wolframu. Výroba molybdenu, principiální reakce, redukce oxidů, zpracování a použití Mo. Výroba titanu, principiální reakce v pyrometalurgii a hydrometalurgii titanu. Vlastnosti a použití titanu, vliv příměsí, slitiny titanu. 13. Výroba zirkonia a hafnia, principiální reakce. Vlastnosti a použití zirkonia a hafnia, slitiny zirkonia. Kovy vzácných zemin, principy, postupy jejich výroby. Vlastnosti a oblasti použití kovů vzácných zemin. 14. Radioaktivní kovy, rozdělení. Výroba uranu, hydrometalurgické a pyrometalurgické reakce. Vlastnosti a použití uranu, slitiny a sloučeniny uranu používané v jaderné technice, výroba a vlastnosti thoria.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2014/2015 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  25
        Zkouška Zkouška 55  20
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T038) Moderní metalurgické technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T039) Tepelná technika a keramické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
ECTS - HGF 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok
FMMI 2017/2018 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
ECTS - HGF 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok
FMMI 2016/2017 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2015/2016 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI_N 2014/2015 prezenční čeština povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok