Asignatura - Universidad Autónoma de Coahuila

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILA
Escuela Superior de Ingeniería
Carrera: Ingeniero en Recursos Minerales y Energéticos
Asignatura: Procesos Priometalúrgicos y solidificación de materiales.
Área del Conocimiento:
Generales de la Asignatura:
Nombre de la Asignatura: Procesos
Clave Asignatura:
Nivel:
Carrera:
Frecuencia (h/semana):
Teoría:
Laboratorio:
Total horas en el período escolar:
Créditos:
Fecha de Elaboración:
Pirometalurgicos y solidificación de materiales
Licenciatura
Ing. en Recursos Minerales y Energéticos
5
3
2
20 de Octubre de 2004
Objetivo general: El alumno adquirirá los conocimientos necesarios básicos en el área de
pirometaúurgia y solidificación de materiales para su aplicación en la disciplina de la
Ingeniería en Recursos Minerales y Energéticos.
Descripción sintética: Se presentan y analizan los procesos pirometalúrgicos en base a los
fundamentos de la termodinámica de los fenómenos de transporte y de la cinética química.
Aportación de la asignatura al Perfil del Egresado:
Conocimientos de procesamientos de minerales que le permita comprender, analizar y
soluciones problemas teóricos y prácticos
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Nueva Rosita, Coahuila
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Contenido (temario):
Contenidos específicos
Temas de aprendizaje
1. La Tostación como proceso unitario
1.1 Introducción.
2.- Reducción de Óxidos Metálicos
3.- Solidificación de los metales.
1.1.1 Tipos de Tostaciones metalúrgicas.
1.2 Operaciones y hornos de tostación
1.2.1 Tostación por suspensión.
1.2.2 Tostación autógena.
1.2.3 Tostación en Cama Fluidizada.
1.3 Termodinámica de las reacciones de
tostación.
1.4 Reacción gas-sólido en la Tostación.
1.4.1 Aspectos Energéticos preliminares.
1.4.2 Etapas de la reacción superficial.
1.4.3 Cinética de las reacciones de
tostación.
1.4.4 Expresión de velocidad de reacción.
1.4.5 Modelo cinético
1.5 Casos seleccionados de tostación
metalúrgica.
1.5.1 Tostación Sulfurante.
1.5.2 Tostación Oxidante.
1.5.3 Tostación Magnetizante.
2.1 Introducción.
2.2 Reducción de Oxido de Níquel.
2.2.1 Termodinámica.
2.2.1 Cinética de la Reducción.
2.3. Reducción del Óxido de Plomo
2.4 Reducción de Otros Óxidos con gas.
2.5 Reducción de óxidos mediante materiales
sólidos carbonáceos.
2.6 Procesos de Reducción Directa
2.6.1. Procesos de cama fija.
2.6.2 Hornos de Cuba.
2.6.3 Cama Fluidizada.
2.6.4 Hornos Rotatorios.
2.7 Calcinación.
2.8 Sinterización.
2.8.1. Aplicaciones de los principios de la
sinterización a las operaciones de metalurgia
extractiva.
3.1 Introducción.
3.2. Problemas de fusión y solidificación en
sistemas de un componente.
3.2.1 Formulación del problema de
solidificación.
3.2.1Solidificacion a partir de un fundido bien
agitado de extensión seminfinita.
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4. Fusión y Solidificación de
sistemas multicomponentes.
5. Algunas Técnicas de solución
Y resultados calculados para los
Problemas de fusión y solidificación.
3.2.2 Solidificación a partir de un fundido bien
agitado de extensión finita.
3.2.2.1 La condición convectiva a la Frontera.
4.1 Introducción.
4.2. El modelo de los sistemas de colada
Continua.
4.3 Fusión de Chatarra en el Horno Básico al
Oxigeno.
5.1 Introducción.
5.2 Solución analítica de problemas de fusión
Y solidificación.
5.3.
Métodos numéricos para la solución de
problemas de fusión y solidificación.
5.3.1 El uso de un calor específico efectivo
para el modelado de fenómeno de
fusión o solidificación.
5.3.1.1Tecnicas de perfil integral.
Descripción detallada del contenido de las Unidades:
Objetivos por Unidad:
Estrategias de aprendizaje.
Unidad I.
Conocer la importancia de esta etapa de la
Preparación de mineral y evaluar la importancia
De los aspectos fisicoquímicos que están
Involucrados durante el proceso de tostación
Unidad II
Conocer los aspectos cinéticos y termodinámicos
Que están involucrados en el proceso de
Reducción del mineral. Así como los equipos
Que intervienen en el proceso. Conocer las
Reacciones que se llevan a cabo durante la
Etapa de reducción del mineral.
Unidad III
Conocer las etapas que intervienen en el
Proceso de solidificación de los metales.
Definir el objetivo que tiene cada uno de los
Proceso de y los métodos disponibles
Para determinar la velocidad a la que ocurre
La fusión y la solidificación del material
Unidad IV
Conocer los aspectos termodinámicos que
Intervienen en el cambio de fase en un
Intervalo de temperatura y de composiciones
Dentro de las fases liquido-Sólido que pueden
Existir en la etapa de solidificación. Así mismo
Conocer la modelación matemática aplicada
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Conocer y aplicar los conceptos
estudiados en esta unidad y aplicar
estos conceptos en la industria.
Aplicar los conocimientos adquiridos
en esta unidad en la industria.
Conocer y aplicar los términos
Manejados en esta unidad por
medio de la reafirmación de estos
conocimientos en la industria.
Conocer y aplicar los términos
utilizados en esta unidad mediante
la visita a industrias de la región.
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En cada una de las operaciones durante la
Fusión del mineral. Formular problemas de
Fusión y solidificación.
Unidad V
Saber solucionar analíticamente los problemas
Unidimensionales, semiinfinitos o con una
Distribución uniforme de temperatura, con
Propiedades térmicas independientes de la
Temperatura y las fronteras de la fase que
Mantienen una temperatura constante.
Conocer y aplicar los conceptos
estudiados en esta unidad y dar
solución a problemas reales
presentes en la industria.
Evaluación del Curso:
Tipo de evaluación
Porcentaje
Desarrollo del Conocimiento
Exámenes parciales
Examen Final
Tareas
Proyectos
Participación en el aula
30%
30%
5%
5%
10%
Desarrollo de Habilidades
Trabajo en equipo
5%
Comunicación oral y escrita
5%
Planteamiento y solución de problemas 10%
Desarrollo de Actitudes
Responsabilidad
Colaboración
Compromiso
%
%
%
TOTAL
100 %
Material o Equipo Requerido:
Pizarrón/gis
Pizarrón blanco/marcadores
Proyector de acetatos
Cañón
Problemarios
Modelos
Prototipos
Software
Laboratorio
Frecuencia de uso
Diario
Frecuente
Regular
Frecuente
Frecuente
Frecuente
Frecuente
Frecuente
Bibliografía:
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1. ROSENQVIST, T. “Principles of extractive Metallurgy “, Mc Graw Hill, New York, 1974.
2.- Ballester A., Verdeja L.F, Sancho Jose “Metalurgia Extractiva Vol. I ED. Sifuentes
3 HABASHI F. “Extractive Metallurgy” , Vol. I y II Ed. Gordon y Breaach 1980
4 PEHLKE R.D. “ Unit process of Extractive Metallurgy” Elsevier 1977
5. GHOSH A.& SHANKER RAY H. “Principiles of Exctractive Metallurgy” Willey Eastern Limited,
1991.
6.- BURROUGHS GILL CHARLES “Metalurgia Extractiva no Ferrosa” Ed. Limusa , 1989.
7.- YONG SOHN H., WADSWORTH MILTON E. “ Cinética de los procesos de la Metalurgia
Extractiva” Ed. Trillas. 1986
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“Lic. Adolfo López Mateos”
Asignatura:
RESPONSABLES
Director de la Escuela Superior de Ingeniería
Lic. Francisco Rico Pérez
Secretario Académico de la Escuela
Diseñador de la Asignatura
M.C. Héctor Torres Mireles
M.C. Gema Trinidad Ramos Escobedo
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