Portechnológiák kommunikációs dosszié
PORTECHNOLÓGIÁK
BSC ANYAGMÉRNÖK KÉPZÉS KERÁMIA ÉS SZILIKÁTTECHNOLÓGIAI SZAKIRÁNY
TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ
MISKOLCI EGYETEM MŐSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR KERÁMIA- ÉS SZILIKÁTMÉRNÖKI TANSZÉK
Miskolc, 2008.
Tartalomjegyzék 1. Tantárgyleírás, tárgyjegyzı, óraszám, kreditérték 2. Tantárgytematika (órára lebontva) 3. Vizsgakérdések, vizsgáztatás módja 4. Egyéb követelmények
A tantárgy/kurzus címe:
A tantárgy/kurzus száma:
Portechnológiák
A kurzus típusa: ELİADÁS+ gyakorlat
Óraszám/hét:
2+2
Félév: 5 Kreditek száma: 4
Tárgyjegyzı és elıadótanár: Dr. Gömze A. László egyetemi docens Intézet/Tanszék: Mőszaki Anyagtudományi Kar Kerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék A kurzus státusza a tanulmányi programon belül: A BSc anyagmérnöki szak, kerámia és szilikáttechnológiai szakirány számára kötelezı tárgy A kurzus célja: A hallgatók kellı jártasságának biztosítása porszerő anyagok elıállításában, kezelésében, feldolgozásában, különös tekintettel a hi-tech mőszaki kerámiák gyártására és az építıanyag ipari gyártástechnológiákra. A kurzus leírása:
Porok általános tulajdonságai. A szemcseméret, szemcsealak, felületi „érdesség”, keménység, mechanikai szilárdság, mikro- és makroszerkezet, porozitás, nedvességtartalom. A szemcseátmérı különbözı értelmezése, a fajlagos felület és a szemcseátmérık meghatározása, számítása. Porok elıállítása szilárd szemcsékbıl – az aprítás és ırlés elmélete és gépei. Porok elıállítása folyadék halmazállapotú anyagokból – a porlasztva szárítás és a porlasztva dermesztés (hőtés) elve és berendezései. Porok szemcseméret és összetétel szerinti szétválasztása; szétválasztó berendezések kialakítása és mőködési elve. Porok keverése és homogenizálása; a keverı és homogenizáló berendezések mőködési elve. A kreditpontok megszerzésének követelményei: A gyakorlatok és elıadások látogatása és vizsgajegy megszerzése. Oktatási módszer: Elıadások, írásvetítı és projektor használatával, laboratóriumi gyakorlat Elıfeltételek: Kerámiatan, Általános és Szervetlen Kémia Oktatási segédeszközök:
Sapozhnikov M, Ya.: Mehanicheskoe oborudovanie predpriyatij stroitel'nih … (1971) Péter Gyula: Kerámiaipari gépek, Mőszaki Könyvkiadó (1986) www.bulk-online.com; valamint a www.ortra.com/solids ÉPÍTİANYAG és más szakmai folyóiratok Az órán kiadott segédletek és kéziratok Vizsgáztatási módszer: Írásbeli és szóbeli vizsga Kell-e jelentkezni a kurzusra: Igen, a félév megkezdése elıtti héten (regisztrációs hét), számítógépen (NEPTUN). Értékelés: 100% vizsga súllyal
PORTECHNOLÓGIÁK BSc Anyagmérnöki szak Hét Elıadás 1. Porok anyagai, típusai – portechnológiák legjellemzıbb mőveleti lépései 2. 3.
Porok morfológiája – a szemcsealak, szemcseméret és szemcseszerkezet jelentısége Az anyagok aprításának, ırlésének elméleti alapjai. Az aprítás elméletek kialakulása és fejlıdése napjainkig.
4.
Porok elıállítása aprítással. Mechanikus törık mőködési elve, konstrukciós kialakítása. Simahengerek és görgıjáratok (kollerek) méretezése – kiadott szakirodalom feldolgozása.
5.
Porok elıállítása ırléssel I. A finomırlés eszközei – malmok mőködési elve, konstrukciós kialakítása. Porok elıállítása folyadékból porlasztással – atomizer porok elıállítási technológiái.
6.
7.
8.
Porok frikciós és reomechanikai tulajdonságai, a külsı és belsı súrlódási együttható szerepe és jelentısége porok tárolásánál adagolásánál. Porok tárolása adagolása. Portároló silók; lengı, tányéros, szekrényes, csigás és cellás adagolók mőködési elve; konstrukciós kialakítása.
9.
Porok osztályozása, szétválasztása. Síksziták, dobsziták és szélosztályozók mőködési elve; konstrukciós kialakítása.
10.
Porok leválasztása, osztályozása folyadékokból. A hidraulikus osztályozók mőködési elve – határszemcse-átmérı meghatározása. Porok keverése és homogenizálása. Nedves szuszpenziók és képlékeny anyagok valamint száraz porok keverése Porok alakadása I.: Porok alakadása szuszpenziókból és zagyokból, az öntés elmélete, öntési technológiák. Porok alakadása II.: Porok alakadása képlékeny és viszkorugalmas alapanyagokból a korongolás és extrudálás elméleti alapjai. Porok alakadása III.: Porok alakadása alacsony nedvességtartalmú porokból, az egy és kétoldali porsajtolás.
11.
12.
13.
14.
Gyakorlat Balesetvédelmi oktatás Porvizsgálati módszerek és a követelményrendszer bemutatása Porok morfológiája – fénymikroszkópos vizsgálatok Súrlódási vizsgálatok I. Száraz szemcsés bioanyagok (árpa, búza, kukorica) külsı és belsı súrlódási együtthatójának vizsgálata a külsı nyomás, a hımérséklet és a csúszási sebesség függvényében. Súrlódási vizsgálatok II. Nedves szemcsés bioanyagok (fürészpor, rizspelyva, petrolkoksz) külsı és belsı súrlódási együtthatójának vizsgálata a külsı nyomás, a hımérséklet és a csúszási sebesség függvényében. Üzemlátogatás I. A Holcim Miskolci Cementgyára klinker ırlıüzemének megtekintése. Súrlódási vizsgálatok III. Aszfaltkeverékek külsı és belsı súrlódási együtthatójának vizsgálata. Súrlódási vizsgálatok IV: Bányanedves téglaipari agyagásványok külsı és belsı súrlódási együtthatójának meghatározása. Siló-ürítési vizsgálatok Száraz szemcsés bioanyagok (árpa, búza, kukorica) áramlási viszonyainak vizsgálata silóban a leürítı garat kúpszögének függvényében. Kollerjárat vizsgálatok Száraz szemcsés bioanyagok (árpa, búza, kukorica) aprítása, ırlése laboratóriumi kollerjáraton. Száraz árpa, búza és kukorica „aprítási együtthatójának” összehasonlítása az „áthullási-görbék” alapján. Porcelán termékek gravitációs öntése
Porcelán termékek centrifugál öntése
Agyagásványok extrudálása
Kerámiatárcsák sajtolása
A laborgyakorlatokról beadott jegyzıkönyvek védése (kiselıadás) PÓTLÁS
4. Vizsgakérdések, vizsgáztatás módja Az aláírás megszerzésének feltételei: • Az elıadásokon való részvétel min.: 70%-ban, • A laboratóriumi mérések teljesítése és a mérési jegyzıkönyvek elkészítése legalább elégséges szinten. • Az elvégzett feladatok jegyzıkönyvei egyenként kerül kiértékelésre. A jegyzıkönyvekre kapott osztályzatok számtani középértéke a vizsga jegybe beszámít. A vizsgajegy megszerzésének módja: • A vizsga írásbeli és szóbeli részbıl áll. • Az írásbeli részben a hallgatók az általuk húzott 4 tételt dolgozzák ki, míg a szóbeli részben a témához kapcsolódóan feladott kérdésekre kell válaszolni. • Elégtelen írásbeli vizsga esetén szóbeli vizsgára nem kerül sor. • Az érdemjegybe a gyakorlatok során készített jegyzıkönyvekre kapott osztályzatok számtani középértéke 30%-ban beszámít!
VIZSGAKÉRDÉSEK Portechnológiák BSc anyagmérnök hallgatók részére 1. Porszerő anyagok felosztása, szemcseméretek szemcseátmérık fajtái – meghatározásuk módszere. 2. Milyen aprítási elméleteket ismer és hogyan sikerült azokat Charles-nak 1957-ben egyetlen összefüggéssel leírnia? 3. Az aprítás és gépei. Ismertesse a pofástörık típusait és mőködési elvét. 4. A kúpostörık típusai és mőködési elve. 5. Agyagásványok aprítása simahengermővel; a hengerrésbe behúzott agyagásványban kialakuló sebességviszonyok levezetése. 6. A hengerrésbe behúzott agyagásványban kialakuló nyíró- és nyomófeszültség levezetése, az ébredı feszítıerı meghatározása. 7. Görgıjáratok mőködése és szerkezete 8. Rideg anyagok, kızetek aprítása röpítıtörıvel - röpitıtörık kialakítása mőködési elve 9. Porok finomırlésére szolgáló berendezések típusai – mőködése és szerkezete. 10. Golyósmalmok szerkezete, mőködési elve. 11. Sugármalom, attritor és gyöngymalom elvi vázlata és mőködési elve. 12. Porok szemcseméret szerinti szétválasztása – az osztályozás módszerei és berendezései 13. Szélosztályozók típusai, az ülepedési sebesség és a határszemcse-átmérı meghatározása. 14. Porok adagolása, poradagoló berendezések elvi vázlata, mőködése 15. A keverés és homogenizálás berendezései – szuszpenziók keverése. 16. Képlékeny anyagok keverése – a keverıberendezések elvi vázlata, mőködése. 17. Portechnológiáknál használt szőrés általános ismertetése – a szőrés alapelmélete. 18. Szakaszos és folyamatos szőrıberendezések elvi kialakítása – mőködési elve. 19. Porok porlasztásos szárítása és berendezései. 20. Kerámiaipari extrudálási technológiák és gépi berendezéseik – kerámiaipari extrudercsigák geometriai kialakítása. 21. Rajzoljon fel egy kerámiaipari extrudert, fıbb szerkezeti elemeinek megnevezésével. 22. Ismertesse a gravitációs öntés alapelvét. Milyen általános szempontokat kell figyelembe venni jó öntımassza készítéséhez? 23. A portechnológiák területén milyen öntési technológiákat ismer? – Hasonlítsa össze a gravitációs, a centrifugál és a szalagöntést a nyomásos (nyomás alatti) öntéssel.
24. Kerámiák fröccsöntése – kerámiaipari fröccsöntı gépek konstrukciós kialakítása és mőködési elve. 25. Kerámia porok sajtolása – az egyoldali, az uniaxiális, a kétoldali és az izosztatikus sajtolás összehasonlítása és technológiai alkalmazása.
26. A nyomásesések meghatározása a présszerszám-geometria függvényében porok egyoldalú sajtolása esetén. 27. A viszkozitás jelentısége az olyan portechnológiai mőveleteknél mint a keverés, ülepítés, szőrés és öntés. 28. Milyen 1, 2 és 3 tagból álló reológiai anyagmodelleket ismer? Ismertesse az 1, 2, és 3 tagból álló reológiai anyagrendszerek reomechanikai anyagegyenleteit. 29. Rajzolja fel a Maxwell és a Voight-Kelvin anyagok reo-mechanikai modelljét, valamint deformáció-erı és deformáció-idı görbéit. 30. Ismertesse a Bingham-anyagok reomechanikai modelljét valamint deformáció-erı és deformáció-idı görbéit.
