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Tecnología Siderometalúrgica
La asignatura de la titulación de Grado en Ingeniería de Tecnologías Mineras de la Universidad de Oviedo, denominada “Tecnología Siderometalúrgica“ (Metalurgia) es una asignatura obligatoria y por lo tanto fundamental, dada la importancia que tiene conocer con el máximo rigor posible los procesos y operaciones básicas que se utilizan en ingeniería para realizar la extracción-obtención de los metales (/hierro-acero y no férreos).
La asignatura se inscribe en la materia de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, dentro del Módulo Fundamental. Es una asignatura que se imparte en el segundo semestre del tercer curso.
Los contenidos de la asignatura tienen una componente básica o fundamental indudable, pero además también inciden en la aplicación práctica de los conocimientos adquiridos en múltiples facetas de la ingeniería.
Las principales competencias que adquirirán los estudiantes que cursen esta asignatura son las siguientes:
- Introducción para conocer las magnitudes termodinámicas que definen el equilibrio.
- Introducción para conocer y decidir si un proceso u operación extractiva es o no viable.
- Introducción para manejar con soltura los diagramas de equilibrio singulares que intervienen en los procesos extractivos.
- Introducción para conocer cinéticamente las etapas que controlan la extracción de metales.
- Introducción al conocimiento de los procesos de purificación y afino de metales.
- Introducción al conocimiento de los procesos de fabricación del hierro-acero (siderurgia) y de obtención de los metales no férreos (metalurgia no férrea: Al; Cu; Zn; Pb; Ni y Au)
Son necesarios conocimientos previos de Matemáticas , Física y Química, así como tener conocimientos de inglés con el fin de poder acceder a todas las fuentes bibliográficas y conocimientos básicos de informática con el fin de poder manejar adecuadamente las herramientas utilizadas en la asignatura.
Las competencias trabajadas en la asignatura son:
- CG1 Capacidad de análisis y síntesis
- CG2 Capacidad de organización y planificación
- CG3 Comunicación oral y escrita en la lengua nativa
- CG5 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio
- CG6 Capacidad de gestión de la información
- CG7 Resolución de problemas
- CG8 Toma de decisiones
- CG9 Trabajo en equipo
- CG11 Habilidades en las relaciones interpersonales
- CG12 Razonamiento crítico
- CG13 Compromiso ético
- CG14 Aprendizaje autónomo
- CG15 Adaptación a nuevas situaciones y contextos diversos
- CG16 Motivación por la calidad
- CG17 Sensibilidad hacia temas medioambientales y de sostenibilidad
- CG18 Motivación por la seguridad y prevención de riesgos laborables
- CG19 Capacidades directivas
- CG21 Capacidad para interrelacionar los conocimientos de las distintas especialidades del ámbito de formación
- CG22 Iniciativa y espíritu emprendedor
- CG23 Creatividad
- CG24 Capacidad para gestionar de forma óptima el tiempo de trabajo y organizar los recursos disponibles
- CE30 Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de la Metalurgia y tratamiento de concentrados minerales, metales y aleaciones: Industria metalurgia férrea y no férrea, aleaciones especiales, ensayos metalotécnicos, etc.
- CE52 Capacidad para conocer, comprender y utilizar las bases termodinámicas y cinéticas de la metalurgia, así como las técnicas de solidificación y sus anomalías
Los resultados de aprendizaje de la asignatura “Tecnología Siderometalúrgica” se concretan del modo que sigue:
- RA13.01.- Conocer los fundamentos físico-químicos de la obtención y afino de metales a partir de sus menas (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE30, CE52).
- RA13.02.- Conocer los procesos de obtención y afino de metales a partir de sus menas (CG1, CG2, CG3,CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE30, CE52).
- RA13.03.- Analizar comparativamente las diferentes alternativas a la hora de extraer un metal (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE30, CE52).
- RA13.04.- Valorar las nuevas tendencias y procesos de reciclaje de materiales metálicos y residuos metalúrgicos (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE30, CE52).
- RA13.05.- Conocer los problemas medioambientales metalúrgicos y tener capacidad para resolverlos (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE30, CE52).
Los contenidos de la asignatura “Tecnología Siderometalúrgica” se han organizado con arreglo a los siguientes temas, que se desarrollarán en este mismo orden temporal:
Tema 1.Introducción a la Metalurgia
Tema 2. Preparación de Menas
Tema 3. Termodinámica en la Metalurgia
Tema 4. Procesos de Calcinación y Tostación
Tema 5. Procesos de Fusión- Reducción. Escorias
Tema 6. Introducción a la Hidrometalurgia
Tema 7. Estudio del medio a cuoso . Diagrama de Pourbaix
Tema 8. Tipos de lixiviaciones
Tema 9. Procesos de Purificación y concentración
Tema 10. Electrometalurgia
Tema 11. Metalurgia del Cu y su reciclado
Tema 12.Metalurgia del Au y su reciclado
Tema 13. Metalurgia del Al y su reciclado
Tema 14. Metalurgia del Zn y su reciclado
Tema 15 . Metalurgia del Pb y su reciclado
Tema 16. Metalurgia del Fe y su reciclado
Con todo ello se abordará en detalle el siguiente programa que figura en la Memoria de Verificación del Grado, aunque en una secuencia diferente, pero más coherente:
TERMODINÁMICA Y CINÉTICA QUÍMICA APLICADAS A LA METALURGIA. METALURGIA DEL ALUMINIO: Electrólisis de sales fundidas. Fusión. Solidificación.
METALURGIA DEL COBRE. Fusión para mata. Conversión. Afino térmico. Solidificación. Electroafino. Tostación. Lixiviación. Purificación. Decantación. Electrólisis acuosa. Fusión. Solidificación.
METALURGIA DEL CINC: Tostación. Lixiviación. Purificación. Decantación. Filtrado. Electrólisis acuosa. Fusión. Solidificación. Otros Procesos.
METALURGIA DEL PLOMO. Sinterización. Fusión. Afino. Solidificación.
METALURGIA DEL ORO: Recuperación del oro lixiviado. Afino de oro.
METALURGIA DEL HIERRO. Aglomeración. Reducción. Afino. Fusión (Fabricación de acero en el Horno Eléctrico). Metalurgia Secundaria. Solidificación. Laminación.
ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LA METALURGIA. RECICLAJE DE MATERIALES METÁLICOS Y RESIDUOS METALÚRGICOS.
Las prácticas de laboratorio abordadas son:
Práctica 1. Caracterización-Propiedades de las Materias Primas.
Práctica 2. Calcinación y Tostación
Práctica 3. Metalotermia.
Práctica 4. Lixiviación y cementación.
Práctica 5. Extraccción por orgánicos
Práctica 6. Electrometalurgia
Práctica 7. Afino Metalúrgico.
Presenciales
1. Clases expositivas
2. Prácticas de aula
3. Prácticas de laboratorio.
4. Tutorías grupales
No presenciales
1. Trabajo autónomo
2. Trabajo en grupo
Las clases expositivas, en las que el profesor desarrolla los contenidos teóricos de la asignatura, se complementarán con la realización de ejercicios prácticos que serán planteados por el profesor, algunos en las propias clases expositivas y otros en las clases prácticas de Aula de Laboratorio informático, con objeto de que, en este último caso, una vez realizado algún ejemplo concreto por el profesor, sean finalmente los alumnos los que resuelvan los ejercicios seleccionados; lo que será tenido en cuenta como sistema de evaluación continuada.
También se llevarán a cabo unas clases prácticas de laboratorio de metalurgia con vídeos explicativos de los procesos extractivos más importantes, si las visitas a industrias se vieran frustradas.
Siempre que se posible la consecución de las PLs se llevará a cabo mediante visitas a industrias, específicamente a ArcelorMittal en Veriña (Parque de minerales, sinter, HA-B y acería Q-BOP); Mieres Rail del grupo Talleres Alegría (aceros Hadfield para cruzamientos de vía); Aluminios Cortizo (Polígono de Baiña, Mieres; ajuste composicional en aleaciones 6061 y 6063) y AZSA (San Juan de Nieva).
La distribución horaria total de la asignatura entre las diferentes modalidades docentes será:
MODALIDADES | Horas | % | Totales | |
Presencial | Clases Expositivas | 42 | 70 | 60 |
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 7 | 11.6 | ||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas | 7 | 11.6 | ||
Prácticas clínicas hospitalarias | --- | --- | ||
Tutorías grupales | 2 | 3.4 | ||
Prácticas Externas | --- | --- | ||
Sesiones de evaluación | 2 | 3.4 | ||
No presencial | Trabajo en Grupo | --- | --- | 90 |
Trabajo Individual | 90 | 100 | ||
Total | 150 | 150 |
El desarrollo horario semanal previsto de la asignatura, repartido entre las 14 semanas lectivas del cuatrimestre.
Semana | Clases Expositivas | Practicas Aula | Practicas Laboratorio | Tutorías Grupales |
1 | 3 | 1 | --- | --- |
2 | 3 | --- | 1 | --- |
3 | 3 | 1 | --- | --- |
4 | 3 | --- | 1 | --- |
5 | 3 | 1 | --- | --- |
6 | 3 | --- | 1 | --- |
7 | 3 | 1 | --- | --- |
8 | 3 | --- | 1 | 1 |
9 | 3 | 1 | --- | --- |
10 | 3 | --- | 1 | --- |
11 | 3 | 1 | --- | --- |
12 | 3 | --- | 1 | --- |
13 | 3 | 1 | --- | --- |
14 | 3 | --- | 1 | 1 |
Total horas | 42 | 7 | 7 | 2 |
EVALUACIÓN ORDINARIA
La evaluación del aprendizaje de los estudiantes estará basado en el desarrollo de las competencias anteriormente mencionadas y será continua, a lo largo de todo el curso. El desarrollo del proceso evaluador continuo se detalla a continuación:
- No será estrictamente necesaria, pero se valorará positivamente en la evaluación final, la presencia de los alumnos a las distintas modalidades de clase expuestas; La participación activa y actitud del alumnado puntuará hasta un 10% de la nota final de la asignatura.
- A lo largo del curso se propondrá la realización de un trabajo individual sobre un tema propuesto por la profesora. Será entregado en pdf y presentado oralmente. Este trabajo tendrá una punuación del 20% de la nota final de la asignatura.
- Se realizará un informe relativo a prácticas de laboratorio presentado en formato PDF en el tiempo y forma indicado por el profesor. La nota obtenida en dicho informe puntuará un 10% de la nota final de la asignatura.
- La prueba presencial (examen final), de tres horas de duración como máximo, constará de cuestiones teóricas o teórico-prácticas (5 puntos) y ejercicios o problemas (5 puntos). La nota obtenida en el examen contará un 60 % de la nota final de la asignatura. Para aprobar la asignatura es necesario que el alumno saque más de un cuatro (4 sobre 10) en la nota del examen final, independientemente de la nota obtenida en la evaluación continua. Aquellos alumnos que no superen la nota mínima del examen final (4), obtendrán una calificación final de la asignatura de 3,9 puntos (3,9/10) aunque su media fuese superior a 4 puntos.
EVALUACIÓN DIFERENCIADA
En el caso de los alumnos que se acogen al régimen de evaluación diferenciada, se realizará un examen final teórico (que versará sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas y prácticas de aula) con una ponderación de la nota del 70%, y uno teórico-práctico (sobre los contenidos de las prácticas de laboratorio) con una ponderación de la nota del 30%.
Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo
EVALUACIÓN EXTRAORDINARIA
Los alumnos que no hubieran alcanzado el aprobado en la convocatoria ordinaria podrán presentarse a las convocatorias extraordinarias a las que tuvieran derecho. En dichas convocatorias tendrán que realizar un examen sobre el contenido completo del curso, que incluirá ejercicios, preguntas de teoría y preguntas sobre los contenidos de las clases prácticas de laboratorio. La superación de la asignatura en estos exámenes exigirá una calificación mínima de 5 puntos sobre un total de 10.
El libro fundamental para el seguimiento del curso es “Metalurgia Extractiva: Procesos de Obtención” J. P. Sancho, L. F. Verdeja, A. Ballester. Editorial Síntesis. Madrid 2000 (formato papel o electrónico). Otros textos recomendados (para las últimas doce clases del programa):
- “Metalurgia Extractiva: Fundamentos”. A. Ballester y otros. Ed. Síntesis, Madrid 2002 (formato papel o electrónico
- “Materiales Refractarios y Cerámicos”. L. F. Verdeja, A. Ballester y J. P. Sancho. Ed. Síntesis, Madrid 2008 (formato papel o electrónico)
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Adicionalmente podrán existir contenidos puestos a disposición del estudiante en el Campus Virtual de la Universidad de Oviedo