LII. évfolyam 1. szám (172) Kézirat lezárva: 2014. március TARTALOM ISD DUNAFERR MÛSZAKI GAZDASÁGI KÖZLEMÉNYEK The Baroque Gate in Tholey Pintér Lajos A tholey-i barokk kapu 3 A szerkesztőbizottság: Bocz András Bucsi Tamás Cseh Ferenc Gyerák Tamás Kopasz László Kozma Gyula László Ferenc Lontai Attila Lukács Péter PhD Orova István Rokszin Zoltán Szepessy Attila Tarány Gábor Főszerkesztő: Dr. Szücs László Felelős szerkesztő: Jakab Sándor Olvasószerkesztő: Dr. Szabó Zoltán Technikai szerkesztő: Kővári László Grafikai szerkesztő: Késmárky Péter Rovatvezetők: Felföldiné Kovács Ágnes Hevesiné Kővári Éva Szabó Gyula Szente Tünde Szabó Zoltán, Szélig Árpád Saválló acélok gyártása a Dunaferr Dunai Vasműben Production of Stainless Steels at Dunaferr Danube Ironworks Harcsik Béla, Jakab Sándor, Károly Gyula, Török Béla Digitális tananyagok fejlesztése a vas-, acélmetallurgia és képlékenyalakítás területén Development of Digital Curricula in the Field of Iron and Steel Metallurgy as well as Plastic Deformation Varga Ottó, Köpöczi János, Gallai Imre, Fülöp Tamás Energetikai változások a Hideghengermű harangkemencés lágyítási technológiájában (I. rész) Energetic Changes in the Bell Furnace Annealing Technology of Dunaferr Cold Rolling Mill Varga János, Hevesiné Kővári Éva, Éberhardt Zoltán Papírmentes műbizonylatolási rendszer kialakítása a Lemezalakítóműben 29 Development of System of Paperless Certification of Manufacture at Sheet Forming Plant Barna-Lázár Zoltán Az EU támogatáspolitikája és a magyar kikötők Support Policy of the EU and the Hungarian Harbours Bencsik Attila Vízierőforrások hasznosíthatósága, avagy mit öntünk ki az ablakon? 35 Usability of Water Resources or what are we pouring out through the window? Józsa Róbert Móger Róbert doktori (PhD) értekezésének műhelyvitája Dunaújvárosban 40 Workshop Discussion of Róbert Móger s Doctoral (PhD) Thesis in Dunaújváros 11 17 21 32 Szabó István Közép-Duna menti SmartGrid (integrált beruházási programtervezet) 41 Middle Danube SmartGrid (Draft Program of Integrated Territorial Investment) Józsa Róbert Vocem Preco! A XIX. Szent Borbála Szakestély Dunaújvárosban 47
ISD DUNAFERR MÛSZAKI GAZDASÁGI KÖZLEMÉNYEK Az ISD Dunaferr Dunai Vasmû Zártkörûen Mûködõ Részvénytársaság megbízásából kiadja a Dunaferr Alkotói Alapítány Felelõs kiadó: Lukács Péter PhD, az alapítvány kuratóriumának elnöke Nyomdai elõkészítés: P. Mester Anikó HU ISSN: 1216-9676 A kiadvány elektronikus változatban elérhetõ a http://www.dunaferr.hu/08-media/mgk.html címen Nyomtatás: Extra Média Nyomda Kft. Felelõs vezetõ: Szabó Dániel 2014
Pintér Lajos * A tholey-i barokk kapu A kovácsolt acélszerkezetek immár csak néhány kovácsműhelyben készíthetők el Európa szerte. A cikk összefoglalja ezen szerkezetek néhány kiemelkedő jellemzőjét egy Tholey-ban (Németország) található barokk kapu bravúros rekonstrukciója apropóján, és bemutatja, hogyan oldották meg a feladat nehézségeit a modern eszközök segítségével. The hammered steel structures can already be manufactured only in a few hammer shops all over Europe. The article summarizes some outstanding characteristics of these structures by the apropos of the brilliantly executed reconstruction of a Baroque gate in Tholey, Germany, and presents how the difficulties of the task were solved with the help of modern tools. OMBKE Klubnap előadása 2013.12.21-én Bevezetés A francia határhoz közel épült Tholey. A St. Benedek rendi St. Mauritius kolostor főapátja és támogatói 2010-ben elhatározták, hogy a II. világháborúban tönkrement barokk kertjüket helyreállítják. Európa első 634-ben létesített kolostorának rekonstruált kertjét kerítéssel és kapukkal kellett körbe zárni. A város központjából vezető lejtős út a hatalmas barokk templom és a kolostor fala között halad át. Ezt zárja le az eredeti és egyedi barokk kapu. A tervezés és a kivitelezés irányítása rövid határidővel különleges kihívás volt számomra és a kivitelezők számára. Példa és minőségi szint a würtzburgi mesterkovácsok alkotásai voltak. A nagymértékben gépesített információforradalom korában a XXI. század elején az egyedi tervezésű barokk korabeli, kézi tűzi kovácsolású acélszerkezet valódi különlegesség. Ennek létrejöttét és sajátosságait szeretném bemutatni. visszaszorította az öntött acél, majd a gépi sablonba kovácsolás és a hengerelt szálanyag gyártása. A haszon elvű piac a klasszikustól az iparszerű megoldások felé kényszerítette a kovácsok és a cégek többségét szerte a világon. Nagy teret nyert a gépi elemek iparszerű gyártása, az üzletekben vásárolható sablonos elemek és késztermékek tömege. Más megbízások hiányában a kovács műhelyek többségében elfogadott technológia lett a hegesztés, a forgácsolás, a félkész elemek feldolgozása lakatos módszerekkel. A tömör szálanyagok mellett megjelentek a zárt profil szerkezetek és a horganyzott felületvédelem. A klasszikus kovácsműhelyek fejlesztése lelassult, a hegesztő-szerelő csarnokok viszont fejlődtek. Üde és kevés kivételt jelentenek a régi, sérült kézi kovácsolású alkotások restaurálásai. A fennmaradásért küzdők kis része nemzetközi versenyeken fejleszti tudását és egyedi kisméretű termékeket állít elő egyéni és iparművészek tervei szerint. Ezért volt nehéz megtalálni az új feladatoknak megfelelő szakembereket és műhelyeket. A korabeli technológia és a XXI. századi technika A hagyományos acélszerkezetek hidak, felüljárók, épületek stb. fejlődését jellemzően a kutatások és a nagy beruházások biztosítják. A kézi kovácsolású szerkezetek gyártása kapuk, kerítések, berendezési tárgyak stb. a jelentős megbízások hiányában sajátosan változott. A klasszikus kézi kovácsolást 1. kép: A kútfedő, a korlát, a kandelláberek a rekonstruált barokk kertben 2. kép: A gazdasági kapu * Pintér Lajos, Barokk Design Stúdió kreatív tervezője, gépészmérnök, közgazdász, logisztikai szakértő, ny. főiskolai mestertanár, a Pentelei Kézműves Egyesület elnöke ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 3
A barokk kapu tervezését megelőzte a referenciáknak számító kisebb méretű kútfedő, korlátok, kandelláberek és a gazdasági kapu kivitelezése, amelyeket a kiemelkedő minőségű kézi tűzi kovácsolás munkaigényessége tette korabelivé, széppé és időt állóvá (1-2. kép). A kapusor szerkezeti újdonságai A 7,5 tonnás barokk kapu a robosztus és nagy méretei miatt is különleges kihívás volt. Szerelt állapotban 8,8 x 7,2 x1,5 m befoglaló méretű. Az acélszerkezet tizenegy hónapos határideje 12 kovács munkájának összehangolását és magas színvonalú munkáját igényelte (3. kép). A nemzetközi mezőnyben jelentős sikernek számított, hogy a kivitelezést a Tűzikovács Bt. debreceni műhelyében tudta elkészíteni Molnár József atyamester irányításával Molnár Rudolf kovács és vasgrafikus, valamint a kiválasztott szakemberek. Az előző években kétszeresére bővített és jól felszerelt kovácsműhely, a 800 m 2 burkolt tér technikailag alkalmas volt a nagy méretű és súlyú szerkezetek gyártására, kézi felületvédelmére és a kapuszerkezet többszöri összeszerelésére. A siker legfontosabb záloga a kovácsok és a közreműködő szakemberek tudása, kreativitása és képességei, valamint a kitartó és mérnöki pontosságú munkájuk volt. Sajátos kihívás volt nyolc különböző szakterület szakem- 4. kép: A barokk kútfedő 3. kép: Az elkészült barokk kapusor 4 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
bereinek koordinálása is. A rövid határidők összehangolása és betartása korszerű menedzser módszereket igényelt. A kapusort háromszor szerelték össze. Kétszer Debrecenben és egy nap alatt Tholey-ban. Az egyedi tervezésű kovácsolt, aranyozott sárgaréz kereszt a jeruzsálemi Golgota Basílica Do Santo Sepulcro keresztjének formájára hasonlít. Ezt a felállítás után jelezte Korunk kovácsolt, öntött barokk újdonságai A munka során a barokk korban nem ismert motívumok megtervezésére és beépítésére került sor. Ezek közé tartozik a barokk levélgömb, húzott-polírozott sárgaréz belsővel (4-5. kép). A nagy kovácsolt rozettákat az Esztergomi Bazilika egyik mennyezeti kőrózsájának mintája alapján terveztem (6. kép). 5. kép: XXI. szd.-i levélgömb kereszttel 7. kép: Levéldíszek a kiskapun 6. kép: Az esztergomi rozetta kovácsolt változata 8. kép: Rozetta sor a nagykapun ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 5
az egyik látogató. A hagyományos C és levél elemek, csigák, gáterek új kombinációi jellemzik a konstrukciót, különösen a Tholey motívumot. A gazdag díszítés különleges kovácsolt csipke -hatású, a hagyományos elemek bőséges alkalmazása a jellemző (7. kép). A korabeli hagyományos kapuk átlag 280 levéldísze helyett 820 készült a kapu két oldalán. Fontos volt a szimmetrikusan elhelyezett levelek határozottan térbeli beépítése és a 185 db kétoldalas rozettás gyűrű -díszítés (8. kép). 9. kép: Az aranyozott csúcsdíszek 11. kép: A Tholey minta 10. kép: A kovácsolt oszlopok 12. kép: Alapkeretre szerelés 6 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
13. kép: St. Mauritius bronzcímere 14. kép: A bronz emléktábla a kerítésen 15. kép: Az alkotók táblája ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 7
Kiemelkedő ötvös bravúr a Molnár László ezüstműves által készített 600 mm átmérőjű aranyozott sárgaréz korona, az egyedi tervezésű zárt püspöksüveg és a pásztorbot (9. kép). A robosztus acélszerkezet légies megjelenítését és könynyű mozgatását a kőoszlopok helyett tervezett erősített négyzet alapú kovácsolt oszlopok és a díszes, rugózó, dupla spirál oszloptámaszok adják a 20% lejtésű úton (10. kép). A lágy ívű levélgáterek és a hat rétegü, íves szemöldökgáter kosszarvcsavarásokkal jellemzik a kapu ellenálló szerkezetét (11. kép). Különleges a kiskapuk feletti levéldíszek aszimmetrikus szimmetriája. A 820 kgos nagy kapuszárnyak könnyű mozgatását a rejtett csapágyazás és a külső zsírzás biztosítják. Az alapozás és a szerelés pontosságát két szerelő keret biztosította (12. kép). Az első a debreceni tartó és szerelő keret a kapusorhoz, a második a tholey-i sávalap alapozó kerete az együtt fúrt alaplapokkal és a rögzített 800 mm hosszú horgony csavarokkal. A kapu kiemelkedő díszessége az egyedi a 300 mm átmérőjű, kétoldalas St. Mauritius bronzcímere (13. kép), a kétoldalas, rejtett illesztésű emléktábla (14. kép) és az alkotók táblája (15. kép) a rácsos kerítésen legótechnikával öntve. A biztonságos zárást az egyedileg tervezett különleges zár, a 6 méteres tolórúd és a rögzítő szerkezetek adják. A nagy méretű kulcs könnyű mozgatású. A kapuzsanérok egytengelyűsége és tűrései kovácsolási bravúrok. A korrózió védelem az acélszerkezetek tartósságának záloga. Ezt biztosította a kovácsolás utáni közvetlen revétlenítés és homokszórás, az azonnali kézi alapozóréteg felhordása két rétegben. A következő háromrétegű fedőfesték felszórása és kézi felkenése a fedett helyeken és a helyszíni felállítás utáni két rétegű javító festés. 17. kép: A lézervágású levelek erezése és domborítása 18. kép: A kapu egyik műszaki rajza A XXI. századi megoldások integrálása a barokk kori követelményekkel Tervezéskor a szabadkézi vázlatok készítését a rajzok digitalizálása és tovább fejlesztése követte Corel X4 tervező programmal (16. kép). Ezután a részletes levéltervek kidolgozása, a digitális levélkatalógus összeállítása és a lézervágási DVD elkészítése következett (17. kép). A lézervágó vezérléséhez készí- 16. kép: A kapusor vázlata és a sávalap terve 19. kép: Méretezett levél gáter 8 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
20. kép: A kettős oszlop támasz tett program Pintér Tamás informatikus mérnök kreativitását dicséri. A pontatlan kézi levél kivágás négy hónappal tovább tartott volna. A barokk szimmetriát jelentő számítógépes tükrözések két hónappal gyorsították a tervezést. Az ívelt vezetésű, méretezett műszaki rajzok elkészítése új kihívás volt az ArchiCad használói számára (18-19. kép). A szoftvercég szakembereinek segítségével sikerült megoldásokat találni, ami segítette a 3D-s animációk elkészítését. A szerkezet térbeli 3D-s körbejárása és vizsgálata több szerkezeti problémát tárt fel a tervezés időszakában és lehetővé tette a térvilágítások modellezését is. A kapusor nagy felülete és sűrű díszítése szükségessé tették a szerkezet vizsgálatát 120 km/óra szélsebességre, szélnyomásra. A 6,2-s földrengés hatásainak szimulálását is elvégeztük. Az első konstrukció 25 mm kilengést, a hagyományos penge oszlopok csavarodását és az alapcsavarok kiszakadását mutatta a megrepedő sávalapból. Ezért a megerősített szerkezet 60x60 mm-s tömör tartószálakból készült, a négyzetkeresztmetszetű tartó oszlopokkal és kettős támaszok alkalmazásával (20. kép). A sávalap vasalatának megerősítése, a 800 mm hosszú speciális horgonycsavarok alkalmazása biztosították az időtállóságot és biztonságos megerősítést eredményezett. A megerősített homlokgerendák új konstrukciója és rögzítése zárt erővonal láncot hozott létre a kapusoron. Kiemelt műemlékvédelmi követelmény volt, hogy a kapusor zárja el a teret, a vége nem érintkezhet a XIII. századi barokk templom falával. A sávalap nem köthető be a templom oszlopok alap tömbjébe feltárás után sem. Gyártáskor alapvető követelmény volt a korabeli kézi kovácsolás technológiai módszereinek alkalmazása (tűzi kovácsolás, szegecselés, bundolás, tűzi hegesztés, odorba kovácsolás). Kiemelt jelentőségű a kétoldalas, szimmet- 21. kép: A kovácsolt csipke 22. kép: A kapu arányai és szentelése ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 9
rikus elrendezésű, levél és díszítő elemek harmonikus alkalmazása. A pontos gyártáshoz a számítógépes és kézi kovácsrajzokat integráltuk. Újdonság a levelek és csavarások hangsúlyos térbeli mozgatása a díszesség és a légies könnyedség érdekében (21. kép). A különböző típusú és méretű levelek pontos és gyors kivágását a 3 mm vastag lemezekből programozott lézerrel végeztük. A nagy mennyiségű levelek terv szerinti elhelyezését a színezett és számozott levélterv biztosította, amelyet Molnár Rudolf vasgrafikus készített. Az internetes kutatások, a kovácsanyagok doktori diszszertációjának elemzései segítették a korabeli kovácsvashoz leghitelesebben illeszkedő lágyacél kiválasztását. A 820 kg súlyú kapuszárny könnyű mozgatását a rejtett, speciálisan kisméretű és nagy teherbírású SKF csapágyak biztosítják. Kenését kézi zsírzó szemek biztosítják. A sárgaréz csúcsdíszeket galvanikus aranyozással vontuk be. Öntés és gravírozás kombinálásával készült a alkotók kétnyelvű táblája (15. kép). Rejtett rögzítéssel, leszerelhetetlenül. A célok és elérésük tervezése egyidős az emberi értelemmel. A menedzselési módszerek és eszközök fejlődésének különböző szakaszai jelentősen eltérnek egymástól. A varázslók és sámánok jóslataitól a mai tervező- és menedzsermódszerekig hosszú az út. A korszerű menedzseri és szimulációs módszerekre a hatalmas információs adatbázis gyors feldolgozása jellemző, valamint az alkalmazott kutatási eredmények gyors elérése és gyakorlati alkalmazása. Munkánkhoz a NASA továbbfejlesztett egyik hálótervezési módszerét használtuk a megfelelő gyenge pont analízissel kombinálva. A műszaki színvonalra és minőségre jellemző volt a felállított kapu minősítése átvételkor és a szenteléskor (22. kép). A megbízó jellemző véleménye átvételkor: a Barokk kapu arányos és harmonikus. Kiemelkedően megfelel a követelményeknek. Az Apátság tagjai és a látogatók a szenteléskor örömmel és megelégedéssel szóltak a barokk kapuról és a kert rekonstrukció többi munkájáról. Az egyedi tervezés, az egységes stílus évszázadokra meghatározza a barokk kert arculatát, hangulatát és az Apátság életét. Egy szakmai vélemény: a kiváló minőségű kivitelezések időtálló és kivételes alkotásokat eredményeztek. Az épített tér harmóniája volt a legnagyobb dicséret, amelyet a nemzetközileg ismert würtzburgi mesterkovácsok is megerősítettek. 2013-ban elnyertük a MAGÉSZ 2013 évi acélszerkezeti nívódíját, valamint az Országos Kézműves Kiállítás fődíját. Megtisztelő volt, hogy felkérésre bemutathattam alkotásunkat a Kerpely Antal Technikum 60. évfordulóján gépész technikusként, valamint a Dunai Vasmű Gépkarbantartó gyárrészleg volt vezetőjeként az OMBKE klubnapján. Összefoglalás A rendkívüli erőfeszítések minden érintett szakma résztvevőjének dicsőségére váltak, elismerést érdemelnek. Büszkék vagyunk arra, hogy megfeleltünk egy különleges kihívásnak. Megvalósítottunk egy szép álmot, amelyen keresztül megmutathattuk a tudásunkat és akaraterőnket. A múlt kiemelkedő alkotásai mellé létrehoztuk a ma élő szakemberek munkáit, amelyek bemutatják a jövő generációinak mire voltunk képesek. Hogyan őriztük meg és adjuk tovább a hagyományokat egy kézi kovácsolású kapusorral. Források honlapok: https://sites.google.com/site/barokkdesignstudio/ www.artenter.hu/barokkdesign www.artdekostudio.at.ua filmek: Debrecen TV: Németországban tündökölhet a debreceni barokk kapu http://www.haon.hu/nemetorszagban-tundokolhet-adebreceni-barokk-kapu/1835503 http://video.haon.hu/szorakozas/debreceni-barokkkapu?autoplay=true fotók: Kirchné Máté Réka, Molnár Rudolf vasgrafikus, Pintér Lajos grafikai és logisztikai rendszertervező 10 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
Szabó Zoltán, Szélig Árpád * Saválló acélok gyártása a Dunaferr Dunai Vasműben Az 1960-as években szükségessé vált a saválló lemezek gyártása hazánkban. Ennek megoldása érdekében a Dunai Vasműben üzembe helyeztek egy korszerű, kosaras adagolású 5 tonnás háromfázisú ívkemencét. A kemencében zömmel ötvözött acélokat gyártottak, amelynek jelentős mennyisége ferrites és ausztenites acélok voltak. Az acélokat felépítéses, majd hazánkban elsőként hulladékos gyártástechnológia alkalmazásával gyártották. A kemencében évente több mint 2000 tonna, katonai célra, páncéllemez is készült. A kemence 27 éves üzeme alatt, értékes technológiai megoldások alkalmazásával nagyon jó minőségű acélokat gyártottak. Az ipart sújtó válságos időszak és a Dunai Vasmű fejlesztésének következtében a kemence üzemét 1992-ben megszüntették. In the 1960s production of acid-proof steel plates became necessary in Hungary. In order to satisfy this requirement a modern, basket charging 5 tones three-phase electricarc furnace was put into operation at Danube Ironworks. Alloyed steels were mainly produced in the furnace, the significant amount of it being ferritic and austenitic steels. The steels were produced with the utilization of build-up heat, then firstly in Hungary scrap heat technology. In the furnace also 2000 tones armour plate was produced yearly for military purposes. During the 27 years operation of the furnace steels of very good quality were produced with the utilization of valuable technology solutions. Due to the critical period hitting industry and the development of Danube Ironworks operation of the furnace was stopped in 1992. 1. Bevezető Az 1960-as évek közepén a magyar ipar egyre több korrózió- és saválló acéllemezt használt fel, elsősorban az élelmiszer-feldolgozóipar fejlődése miatt. A lemezek magas világpiaci ára miatt felmerült az igény a korrózió- és saválló acéllemez gyártásának hazai megvalósítására, az import kiváltására. A terv megvalósítása érdekében 1965- ben elkezdődött egy 5 tonnás ívfényes kemence telepítése a Dunai Vasműben. Mivel lemezhengerlés csak ebben a kohászati kombinátban volt, ezért ez látszott akkor a legjobb megoldásnak. A tervek elkészítését és az építést is a KGYV vállalta és végezte. A kemence az akkori időknek megfelelő korszerű kivitelben épült. Villamos rendszere és automatizáltsága a Brüsszeli Világkiállításon aranyérmet kapott. A hulladék adagolási idejének és a dolgozók fizikai munkájának csökkentése érdekében a kemence osztott felépítésű volt. A boltozat emelése és elfordítása lehetővé tette a kosaras adagolás megvalósítását. A kemencét a martinüzemi csarnokba telepítették, és valószínűleg egy nagyobb elektroacélmű előhírnökének szánták, de az nem valósult meg. 2. A kemence indítása A kemencéből az első csapolás 1965. december 16.- án volt. A kemence személyzete a beruházás ideje alatt elméleti oktatásban részesült, és az Öntődében üzemelő elektrokemence mellett megfelelő gyakorlati ismereteket szerzett. A kemencét a martinüzemi beöntődaru szolgálta ki, az acél leöntését az öntőcsarnoki 240 tonnás daru végezte. A két üzemrész közötti kapcsolat, különösen az első időszakban, nem volt konfliktustól mentes, de idővel normalizálódott. * Dr. Szabó Zoltán nyug. metallurgiafejlesztési főmérnök Szélig Árpád nyug. főmetallurgus Az acélokat alsó öntéssel öntötték le (egy kokillás öntés volt). Az öntőszerelvényt a kokilla csarnokban készítette elő a kemence állományához tartozó szakember. Az első időszakban martinkemencében járatos acélminőségeket gyártottak, általában St 52-3 minőséget. Egy hónapos gyakorlatszerzés után kezdődött el az ötvözött acélok gyártása. 3. Az ötvözött acélok gyártása Már a beruházás ídőszakában kidolgozták a gyártani kívánt acélok gyártástechnológiáit. A gyártási palettán zömmel korrózióálló, de főleg ausztenites saválló acél szerepelt, valamint katonai célra páncéllemez gyártására is igényt jelentettek be. Az ausztenites saválló acélok kémiai összetételét az 1. táblázat mutatja. Az acél kémiai összetételének beállításánál azonban a szabványban előírt értékhatárok biztosításán túl figyelembe kell venni, hogy az acél szövetszerkezete valóban ausztenites legyen. A szövetszerkezet kialakulása nagyon lényeges a hengerelhetőség valamint a hegeszthetőség szempontjából. A ferrit jelenléte az ausztenit mellett két szövetelem eltérő alakíthatósága miatt a hengerlés során repedések keletkezését eredményezi, hegesztés folyamatában pedig az alapanyag és a hegesztőanyag keveredése befolyásolja a kialakuló szövetet. Az acél Ti-tartalmának beállítása (Ti = 5 x C%) az interkrisztallin-korróziós folyamat kizárása miatt szükséges. A Ti jelenlétének ugyanis a C-lekötését kell biztosítania, és ha ezt csak részben tudja teljesíteni, a kristályhatárok mentén CrC-kiválás indul meg. Ez a folyamat koncentráció különbséget eredményez kristályok széle és közepe között, ami savas közegben galvánelemként működik, és lyukkorróziós hibát eredményez. A jelzett összetételnél nagyobb Ti-tartalom pedig növeli a CrE nagyságát, ami a ferrit mennyiségének növekedését segíti elő. A szövetszerkezet ellenőrzésére az 1. ábrán látható Schaeffler-diagram szolgál. ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 11
1. táblázat: A saválló acélok kémiai összetétele Kémiai összetétel, % Minőség C Mn SI P S Cr Ni Ti KO36 max. 0,12 max.2,00 max. 1,00 max. 0,045 max. 0,030 17-19 8-11 5xC KO37 max. 0,08 max. 2,00 max. 1,00 max. 0,045 max. 0,030 17-19 9-12 5xC A hulladékban jelen levő, a ferrumnál nemesebb elemek hasznosítása nem gond, mert ezek az acélgyártás oxidáló periódusában sem oxidálódnak. A vasnál nem nemesebb elemek teljes (részleges) visszanyerése azonban csak akkor lehetséges, ha megkeressük azokat a feltételeket, amelyek biztosítják, hogy a karbon oxidációja megelőzi az illető értékes elem (elemek) oxidációját. A karbon bizonyos mennyiségének oxidációjáról (minimum 0,3-0,4%) ugyanis nem szabad lemondani, mert a reakcióból keletkezett CO-gáztalanít, zárványtalanít, és homogenizáló hatása az acél minőségének egyik biztosítéka. Nem adhat jó minőségű acélt olyan gyártástechnológia, amely az elemek visszanyerését oxidáló periódus nélküli átolvasztással oldja meg. A hulladékos gyártástechnológia kidolgozásánál tehát az volt a feladat, hogy keressük meg azokat a feltételeket, amelyek alkalmazásánál a karbon oxidációja megelőzi a visszanyerni kívánt króm oxidációját. A feltételek meghatározásához a termodinamika összefüggéseit, törvényeit használták. 1. ábra: Schaeffler-diagram A diagram tengelyeire a krómegyenérték (CrE) és a nikkelegyenérték (NiE ) kerül, a sok változat közül, pl. az alábbi formulával: CrE = Cr + Mo +1,55Si + 0,5Ti + 3Al (1) NiE = Ni +30C + 0,5Mn + 0,33Cu (2) Az ábra egyértelműen mutatja, hogy ausztenites szövetszerkezet 10% fölötti, Ni-egyenértékkel érhető el és a hozzátartozó Cr-egyenérték nagyon szűk határértékű lehet. 3.1. A saválló acélok gyártásának technológiája A saválló acélok gyártására két technológiai eljárást dolgoztak ki. A kezdeti időszakban a felépítéses technológiával gyártották az acélt. A technológia szerint a betétet szénacél hulladékból állították össze. A hulladékkal együtt adagolták a szükséges Ni-t, és a beolvadási C-tartalom biztosításához elektródatörmeléket, vagy kokszport is adagoltak a betétbe. A betét beolvasztása után az olvadék C-tartalmát, oxigéngáz-befúvatással, 0,08% alá csökkentették. Az oxidsalak lehúzása után, kicsapásos dezoxidációval (FeSi, Al adagolással) csökkentették az acél oxigéntartalmát, majd redukálósalakot képeztek az acélra. A diffúziós dezoxidáció végrehajtásával párhuzamosan az acél kémiai összetételének beállításához, beadagolták az ötvözőanyagokat. A felépítéses technológiával előállított acélok gyártásánál és feldolgozásánál egyre több olyan acélhulladék keletkezett, amely értékes (és drága) ötvözőelemet tartalmazott. Ezeknek, a hulladékoknak gazdaságos feldolgozása a metallurgia fontos feladata. Ennek a célnak megfelelően kidolgozták és bevezették a hulladékos acélgyártási technológiát. 3.2. A termodinamikai számítások Az oxidáló olvasztásnál mindig az az elem oxidálódik először, amelyiknek az oxidképződési szabadentalpiája a legnegatívabb. Az oxidációs folyamatok szabadentalpiáját, annak változását, az alábbi összefüggés írja le: G= G 0 + RT lni (3, ahol a G 0 az oxidképződési normál szabadentalpia változása, R az egyetemes gázállandó, T I az oxidáció hőmérséklete K - ban, a tényleges (pillanatnyi) koncentrációból képzett állandó. Az összefüggés szerint tehát, az elemek oxidképződési G-je a hőmérséklettől és a koncentrációtól függ. A G koncentrációval való változását, állandó hőmérsékleten, olyan egyenesek írják le, amelyek tengelymetszéke a G 0, meredeksége pedig RT. Mivel a G 0 is függ a hőmérséklettől, ezért változásával mind a tengelymetszék, mind a meredekség változik. Ezt mutatja a 2. számú elvi ábra, ahol a G =f (lni) összefüggést a G 0 = f (T) függvénnyel együtt rajzoltuk fel, a C és egy általános M elem oxidációjának lejátszódása esetére. Az ábráról leolvasható, hogy a hőmérséklet növekedésével a G 0 CO egyre negatívabb, a G0 MO képződése 2. ábra: A G 0 -T és a G- lni függvények [1] 12 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
viszont egyre pozitívabb lesz. Ez a tény a két oxidképződési entrópia előjelének és nagyságának különbözőségével magyarázható. Ha egy adott hőmérsékletre érvényes G= f (lni) összefüggésbe bejelöljük mindkét elemre a tényleges koncentrációkból képzett lni értékeket, az oxidáció sorrendje leolvasható. Az oxidációs folyamatok I értékei a folyamatok reakció egyenletei segítségével írhatók fel: 2 Pco 2C+ O 2 = 2CO I CO = (4) 2 P A o2 C I MO = AtM. n (10) k % M Az olvadék kémiai összetételének ismeretében az I CO és az I MO értékei számíthatók és a G értékei a G = f (lni) függvényben kijelölhetők. Ez látható a 3. elvi ábrán. (5) ahol, A az elemek pillanatnyi aktivitása (termodinamikai koncentrációja), p a gázok nyomása Nem követünk el hibát, ha a CO parciális nyomását 1-nek vesszük, és az MO értékét, mivel oxidáció után keletkezett oxid a salakba távozik és ott lekötődik, szintén egységnek tételezzük fel. Mivel az oxigén nyomása mindkét egyenletben, azonos nagyságban szerepel, az állandók egymáshoz viszonyított helyzetét nem befolyásolja, ezért elhagyhatók. Az I értékei ezzel a feltételezéssel 1 I CO = A 2 c I MO = A 2 1M összefüggésekkel adhatók meg, amely mutatja, hogy az I értéke a pillanatnyi aktivitással fordított arányban van. Az elemek aktivitása és a koncentrációja között az alábbi összefüggés érvényes: n k% A = γ X X= n= (8) n A t Behelyettesítések után k% A =γ összefüggést kapjuk At n γ az aktivitási együttható, n, az olvadékban jelenlevő mólok számának összege, A az elemek atomtömege, k% az elemek koncentrációja %-ban. (6) (7) (9), ahol Amennyiben az olvadék megközelítően ideálisnak tekinthető, a γ értékét 1-nek vehetjük így az I értékeit, a két elemre vonatkozóan, az alábbi összefüggések adják. At, c. n I CO =, illetve k % c 3. ábra: A G lni függvény két hőmérsékletre.[1] Az ábrán feltüntetett értékek esetén a negatívabb termodinamikai potenciállal a CO képződés rendelkezik, ami azt jelenti, hogy az oxidáció a karbon oxidációjával indul. A karbon tartalom csökkenése során az I értéke növekszik és a helyzete a nyíl irányában, változik. Amint a G CO értéke eléri a G MO értékét a C és az M elem együtt oxidációja, kezdődik. A hőmérséklet növelése, (lásd 3/b ábra) azonos kiinduló lni értékek esetén, elősegíti kisebb karbon tartalmú acél előállítását az M elem oxidációjának megindulása nélkül. Az együtt oxidáció kezdete az elemek koncentrációjától is függ. Minél kisebb karbon tartalmú acélt kell gyártani, és minél nagyobb a megvédeni kívánt elem koncentrációja, annál nagyobb hőmérséklet biztosítása szükséges. Adott olvadék összetétel esetére, adott C- tartalmú acél gyártásánál kiszámítható az a hőmérséklet, amely biztosítása esetén a karbon oxidációja megelőzi az M elem oxidációját. Az M elem oxidációja biztosan nem következik be, ha az oxidáció során az alábbi összefüggés teljesül. G CO végső G MO kezdeti (11) Az összefüggésből, az olvadék összetételének ismerete esetén, a keresett, oxidáció végi hőmérséklet meghatározható. Az összefüggés általánosan az -A- B T + R T lni CO végső = = -A 1 + B 1 T +R T lni MO kezdeti (12) alakban írható fel, amelyből a hőmérséklet számítható. A + A1 T= (K), ahol (13) B1 + B + R(ln I MOkezdõ + ln I COvégsõ A, A 1 B, B 1 Az elemekre jellemző termodinamikai állandók. A technológia gyakorlati végrehajtása miatt azonban fontos paraméter az oxidáció kezdő hőmérsékletének ismerete. Ennek számításánál figyelembe kell venni az ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 13
2. táblázat: Számított adatok a kémiai összetételek alapján Elemek Olvadék-összetétel (k ö ) %-ban Atomsúly (A t ) kö n = At S nat l = kö lni kezdeti k összetétel oxidáció után lni végső C 0,60 12 0,0500 36,75 3,60 0,08 5,69 Mn 1,00 55 0,0182 101,06 4,61 1,00 Si 0,50 28 0,0179 113,92 4,73 0,07 P 0,02 31 0,0006 2848,1 7,85 0,02 S 0,02 32 0,0006 - - 0,02 Cr 11,00 52 0,2115 8,686 2,20 11,00 Ni 6,12 58 0,1055 - - 6,12 Ti 0,50 48 0,0104 176,4 5,17 0,00 Fe 80,24 56 1,4328 - - 82,69 n=1,8375 oxidálódó elemek oxidációs hőjét, valamint az oxidáció alatti hőveszteség nagyságát. A keletkezett hasznos hőnek biztosítania kell az állandó hőmérsékletnövekedést, az adott elem olvadékba tartása miatt. Ennek érdekében: Az oxidációt csak gázalakú oxigénnel szabad végrehajtani, tekintettel az érc ismert hűtőhatására. Az oxigént csak nagy legalább 5Nm 3 /t.ó intenzitással kell a fürdőbe fúvatni, hogy a hőfejlődés rövid idő alatt megtörténjen. Az oxigén befúvatását, a kemence nyitott ajtaján keresztül, fogyócső segítségével végezték. 3.3. A hulladék Cr tartalmának visszanyerése az oxidáció során Az eddig leírt elméleti összefüggésekben szereplő M elem, elvileg bármelyik, a ferrumnál nem nemesebb elem lehet, de a saválló acélok gyártásánál a hulladék Cr-tartalmának a visszanyerése az elsődleges cél. A hulladékos eljárás technológiai előírásnál a fémes betétet 60% saválló és 40% szénacél hulladékból állították össze. A betét ezzel az aránnyal 8-11% körüli Cr-ot tartalmazott. Ez az arány azért kedvező, mert a hiányzó Cr pótlásához szükséges FeCr a frissítés után az acélvisszahűtéshez elegendőnek bizonyult. A fent ismertetett termodinamikai számítások, az adott betét viszonyokra, a 2. és 3. táblázatok adatai alapján elvégezhetők. [2] 3. táblázat: Termodinamikai együtthatók Reakciók G 0 = f (T) együtthatói A B T 2C +O 2 = 2CO -72860-16,18 T 4/3Cr+O 2 =2/3Cr 2 O 3-189300 +56,21 T Az oxidáció befejező hőmérséklete a (12) összefüggés, és a (2) táblázat adatainak felhasználásával: -72860-16,18 T + 2R T 5,69 = = -189300 + 56,21 T+ 4/3 R T 2,20 (14) összefüggésből számítható, amelynek eredménye: T= 2142K =1869 ºC. Ezen a hőmérsékleten a Cr-nál negatívabb szabadentalpia változással rendelkező elemek a C-nal együtt oxidálódnak a G CO,végső potenciál értékig. Az olvadék oxidáció utáni kémiai összetételét a 2. táblázat tartalmazza. A táblázat adatai szerint az oxidáció során kiégett elemek mennyisége: C= 0,52% Si=0,18% Ti=0,50% Ezen elemek oxidációjából keletkezett hasznos hő növeli az olvadék hőmérsékletét. Mivel ez a hőmennyiség az oxidáció (frissítés) alatt keletkezik, ezért a frissítés kezdő hőmérsékletét az oxidáció befejező hőmérséklete és az oxidáció során keletkezett hőmérséklet emelkedés különbsége határozza meg. Az egyes elemek oxidációjának reakció hőjét a 4. táblázat mutatja 1% elem oxidációja esetére. 4. táblázat: Az elemek reakcióhője (kj/1%elem) Reakciók Hőmennyiség 2C+O 2 = 2CO 27 300 2Si+O 2 =2SiO 2 31 500 2Ti+O 2 =TiO 2 20 160 A táblázatok adataiból meghatározható hőmérsékletnövekedés ha a keletkezett oxidációs hőmennyiség 60%-a hasznosul az alábbi összefüggésből számítható. t = Q 0,6 = 256 ºC C p 100 Az oxidációs folyamat kezdő hőmérséklete tehát: t kezdő = 1862-256 = 1612 ºC A technológia alkalmazásánál néhány problémára ki kell térni: 1. Az oxidáció befejező hőmérséklete nagyon magas, ezért az acél visszahűtését, a kémiai összetétel beállításához szükséges FeCr gyors beadagolásával csökkenteni kell. 2. A hűtésre felhasználható FeCr tekintettel az acél alacsony C-tartalmára csak alacsony karbon tartalmú szüraffiné lehet. 3. A magas hőmérsékleti követelmények miatt, az oxidáció során a betét foszfortartalmát oxidálni nem lehet. A keletkezett hulladék többszöri visszajáratása esetén az acél P-tartalma fokozatosan növekszik, majd eléri az acél előírt P-tartalmának felső határát. 4. A felépítéses gyártási eljárásnál a foszfortalanítás feltételei biztosíthatók, ezért egy-egy gyártási kam- 14 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
pányt ilyen technológiával gyártottak és a hulladékokat keverve használták a hulladékos eljárásnál. (A számításoknál Cr-veszteséggel nem számoltunk. Reakciókinetikai okokból bizonyos Cr-oxidáció ugyan kimutatható, de az oxidáció befejezése után a salakba kerülő Cr-oxidot, FeSi porral végzett redukálással, vissza lehet vinni az acélba. A redukálás után az acélfürdőben bizonyos inhomogenitást lehetett kimutatni, ami az acél kémiai összetételének beállítását bizonytalanná tette, ezért bevezették az acélfürdő argon gázzal történő homogenizáló keverését.) A saválló acélok gyártásának hulladékos technológiája az alábbiak szerint foglalható össze: A fémes betétet 60% saválló és 40% szénacél hulladékból állították össze. A betéthez adagolták a szükséges, Ni-mennyiséget és a beolvadási C- tartalmat biztosító karbon hordozót. A betét beolvadása után az acélt a frissítés kezdő hőmérsékletére melegítették, majd elvégezték az oxigénes frissítést. A frissítés befejezése után az oxidálodott Cr redukálására FeSi port adagoltak a salakra, majd argon gázzal homogenizálták az acélfürdőt. Próbavétel után, az eredmények ismeretében, beadagolták a kémiai összetétel beállításához szükséges FeMn-t, FeSi-ot és a FeCr-ot. Az ötvözőanyagok beolvadása után az acél hőmérsékletét 1580-1600 ºC-ra növelték, és elvégezték a csapolást. Csapolás közben az üstbe adagolták a FeTi-t (fémtitánt). 4. A kemence műszaki mutatói A kemence éves termelését folyamatos növekedés jellemezte, és 1980-ban elérte a 18000 t/év nagyságot. Ezt mutatja a 4. ábra. [3] A termelés növekedése mellett javultak az egyéb műszaki mutatók is. Az ábra adataiból az is látható, hogy a termelés növekedését nagyban elősegítette az acéladagok (t/adag) 7 tonnára történő növelése, amelyet a kemence falazatának módosítása tett lehetővé. A műszaki mutatók alakulása egyenletes és magas színvonalú munkát bizonyít. 1986 után azonban a saválló acélok (és az egyéb ötvözött acélok) iránti kereslet egyre csökkent, ami a termelés csökkenését vonta maga után. 5. A saválló acélok hengerlésének technológiája 5.1. Kiegészítő beruházások A savállóacél-gyártás metallurgiai feltételeinek megteremtése mellett a lemezhengerlés és kikészítés megvalósításához, néhány technológiai berendezés beruházására is szükség volt. Ezek: a leöntött tuskók felületének tisztításához és a fejvágáshoz szükséges berendezések. normalizáló kemence az ausztenitre lágyítás -hoz pácolóberendezés a táblalemezek pácolásához. 5.2. A tuskók melegítésének technológiája Az ausztenites saválló acélok jól alakíthatók. A legnagyobb képlékenységüket 1150-1250 ºC közötti hőmérsékleti tartományban mérték.. [4] A gyakorlatban azonban nem ezen a hőmérsékleten végezték az alakítást, mert ebben a hőmérsékleti tartományban a melegtörékenység és a szemcsedurvulás veszélye következhet be. Ezért a szalaghengerlés hőmérsékleti tartományát 900-1160 ºC-ban határozták meg. Az ausztenit mellett jelenlevő ferrittartalom növekedésével azonban az acél alakíthatósága jelentősen romlik. Az ausztenites saválló acéltuskók melegítésénél a következőket kell figyelembe venni: Az ausztenites acél hővezető képessége egyharmada a hagyományos acélféleségek hővezető képességének. Az öntési ferrittartalom megfelelő hevítéssel oldatba vihető. 1100 ºC fölött szemcsedurvulás lép fel. Az elmondottakra figyelemmel, az előmelegített kemencében 1100 ºC-ra lassú felhevítéssel, majd 1300 ºC-ra gyors, rövid ideig tartó hevítéssel végezték az acél felmelegítését. 4. ábra: A kemence termelésének és műszaki mutatóinak összefoglalása 5.3. A hengerlés végrehajtása és a lemezek kikészítése Az ausztenites saválló acélokat, a kívánt lemezvastagság függvényében, 2 vagy 3 fázisban hengerelték. [4] A tuskókat mélykemencében melegítették, és 270 mm névleges vastagságú bugára hengerelték. A lehűtött bugákat, fejvágás után, gépi hántolással tisztították meg a ferrit jelenléte miatt keletkezett, keresztirányú repedésektől. Az így előkészített bugákat a mélykemencében történő melegítés után 200 mm vastagságra hengerelték. A szükséges felületi javítások után, a tolókemencében történt a bugák felmelegítése, majd előnyújtás után, a készsoron a kívánt vastagságú lemezzé hengerelték. A hengerlés, kísérleti technológia eredményei alapján, szabályozott hőfokvezetéssel történt, ezért szükségtelenné vált az ausztenitre lágyítás. ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 15
A lemezek kikészítése után a pácolás az alábbi műveleti lépések szerint történt: [4] A pácolás 10% sósav, 10% kénsav elegyével és 20 kg káliumbikromát adalékkal, 65 ºC hőmérsékletű fürdőben, történt. A pácolás időtartama180-220 perc volt. A passziválást 20% salétromsav tartalmú, 30Cº hőmérsékletű fürdőben, 30 perc időtartammal végezték. Az egyes műveletek között a lemezeket vizes mosásnak vetették alá. Az első öblítést 65 ºC hőmérsékletű víz permetezésével végezték. Passziválás után a táblákat 50 ºC hőmérsékletű vízbe mártás után szivaccsal letörölték. 6. A kihozatali értékek Kihozatal számításánál azt határozzuk meg, hogy 1 tonna acéltuskóból hány tonna lemez szállítható ki, vagy 1 tonna kész lemez előállításához hány tonna tuskó felhasználása szükséges. A számításnál a tuskó hengerlése és kikészítése során fellépő veszteségeket vesszük sorra. A számítás részleteit az 5. ábrán követhetjük nyomon.[4] Az ábra adataiból megállapítható, hogy három nagyobb veszteségtétel található a felsorolásban. E tételek közül a fejveszteség nagyságát szabályozni nem lehet. A hántolási veszteség csökkentése a ferrit mennyiségének csökkentésével, az acél kémiai összetételének pontosításával valósítható meg. Az ábrán bemutatott 1672 kg/t betétszükséglet a nemzetközi összehaszonlításban az alsó harmadnak felel meg. 7. Az elektroacélgyártás leállítása A 80-as évek végén, az ipari válság kezdetén, a saválló acélok és általánosan az ötvözött és a kereskedelmi acélok iránti kereslet visszaesett. Ez a tény a Dunai Vasmű rendelésállományát is érintette. A kohászati üzemek is, a talpon maradás érdekében, a termékek árának csökkentését (takarékossággal, technológiai korszerűsítéssel és a kihozatali értékek javításával) kívánták ellensúlyozni. A Dunai Vasműben az energia megtakarításnak és a kihozatal javításának egyik eszköze a tuskóöntés megszüntetése volt. A tuskóöntés megszüntetésével, mivel a folyamatosan öntött brammák melegítése a tolókemencében történt, a mélykemence üzemeltetése is befejeződött. Ennek hozadéka volt az elektrokemence üzemének megszüntetése, mert a szükségszerű intézkedések, az elektrokemencében gyártott tuskók melegítésének feltételeit is megszüntették. A Dunai Vasműben, az elektrokemence 27 éves üzemeltetése során, olyan értékes technológiai megoldások születtek, amelyek gazdagították a metallurgiai ismereteket, és ezek alapján beírta nevét a metallurgia történelemkönyvébe. Felhasznált irodalom [1] Szabó Z.: Acélgyártás (főiskolai jegyzet) [2] Szabó Z.: Ötvözött acélhulladék feldolgozása ívkemencében. Bányászati és Kohászati Lapok 1976. 9. szám [3] Gyerák T, Kállai G, Takács I. Lukácsi I.: 50 éves az acélgyártás a Dunai Vasműben. Jubileumi kiadvány 2004. [4] Dr. Horváth Á.: Ferrites és ausztenites acélok gyártása. Tanulmány 5. ábra: Az ausztenites saválló acélok kihozatala 16 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
Harcsik Béla, Jakab Sándor, Károly Gyula, Török Béla * Digitális tananyagok fejlesztése a vas-, acélmetallurgia és képlékenyalakítás területén A cikk bemutatja egy anyag- és kohómérnökképzést támogató uniós pályázat kiválasztásának és elnyerésének folyamatát, valamint a pályázati pénzzel támogatott feladat megvalósítását, eredményét. The article presents the process of selection and obtainment of an EU tender on subsidizing the education of metallurgical engineers, as well as the realisation and result of the task subsidized with the tender fund. 2011. februárjában Lukács Péter PhD a Dunaferr a Magyarországi Kohómérnökképzésért Alapítvány kuratóriumának elnöke megbízta Jakab Sándort, az alapítvány titkárát azzal, hogy keressen olyan európai uniós pályázatot, amely az alapítvány célkitűzéseit, azaz a felsőoktatást, azon belül a kohómérnökképzést támogatja. Jakab Sándor a Társadalmi Megújulás Operatív Program (TÁMOP-4.1.2.A.), Képzés- és tartalomfejlesztés, képzők képzése, különös tekintettel a matematikai, természettudományi, műszaki és informatikai képzésekre és azok fejlesztésére című pályázati felhívását találta az alapítvány céljaival leginkább megegyezőnek. A pályázat az Új Széchenyi Terv keretében jelent meg az ESZA Nonprofit Kft. koordinációjával. A kiírás feltételül szabta, hogy egy felsőoktatási intézménnyel konzorciumban történjen a pályázat megvalósítása, erre kézenfekvő megoldásként legalkalmasabbnak a Miskolci Egyetem Műszaki Anyagtudományi Karát találta az alapítvány kuratóriuma. Az elnök úr Dr. Gácsi Zoltán, a Műszaki Anyagtudományi Kar dékánjának javaslatára felkérte Dr. Károly Gyulát a Miskolci Egyetem Metallurgiai és Öntészeti Intézetének professor emeritusát, hogy az egyetem részéről koordinálja a pályázat megírását, majd sikeres döntés után vezesse az alapítvány és az egyetem erre a célra megalakított konzorciumát. A kuratórium javasolta továbbá, hogy a Miskolci Egyetem Metallurgiai és Öntészeti Intézetének Metallurgiai (ISD Dunaferr Zrt.) Kihelyezett Intézeti Tanszéke is működjön közre a pályázat elkészítésében és megvalósításában, s lehetőség szerint minél több Dunaferres szakember működjék aktívan közre a tananyagok megírásában, lektorálásában. Károly Gyula a pályázat kiírásának ismeretében javasolta, hogy ne kizárólag a vas- és acélmetallurgia nyersvas- és acélgyártás, hengerlés, felületbevonás témakörében, hanem az ezekhez kapcsolódó alapozó kémiai metallurgia és az eddig még magyar nyelvű tananyaggal nem rendelkező archeometallurgia témájában is készüljenek 1. táblázat Tananyag címe Szerző(k) (vezetőszerzők neve kiemelve) Lektor 1. Archeometallurgia Dr. Török Béla Dr. Sziklavári János 2. Kémiai metallurgia Dr. Kékesi Tamás Dr. Bartha László 3. Vasmetallurgia alapjai Dr. Farkas Ottó, Móger Róbert Dr. Tóth L. Attila 4. Vasmetallurgia fejlődési irányai Dr. Farkas Ottó Dr. Grega Oszkár 5. Acélmetallurgia alapjai Dr. Károly Gyula Dr. Szegedi József 6. Konverteres acélgyártás Dr. Károly Gyula, Józsa Róbert Dr. Szabó Zoltán 7. Elektroacélgyártás Dr. Károly Gyula, Dr. Kiss László, Dr. Harcsik Béla Dr. Szőke László 8. Acélok üstmetallurgiai kezelése Dr. Károly Gyula, Dr. Kiss László, Dr. Károly Zoltán Dr. Szőke László 9. Acélöntés, speciális acélgyártás Dr. Harcsik Béla, Dr. Károly Gyula, Dr. Réger Mihály Dr. Sziklavári János 10. Speciális acélok gyártásának metallurgiai, energetikai, környezetvédelmi, minőségbiztosítási szempontjai Dr. Károly Gyula, Dr. Tardy Pál, Dr. Kiss László Dr. Szőke László 11. Rúd- és laposacéltermékek hengerlésének elméleti és technológiai szempontjai Dr. Farkas Péter, Dr. Gulyás József, Dr. Horváth Ákos, Illés Péter Marczis Gáborné Dr. 12. Fémes és szervetlen bevonattechnológiák Dr. Török Tamás, Dr. Dénes Éva, Barta Emil Lakatosné Dr. Varsányi Magdolna 13. Acélgyártásnál a technológiatervezés, technológiafejlesztés, adagvezetés elméleti megfontolásai, vertikális szempontjai Dr. Károly Gyula, Dr. Tardy Pál Dr. Szőke László 14. A primeracélgyártás technológiatervezésének, technológiafejlesztésének gyakorlati szempontjai Dr. Harcsik Béla, Dr. Kiss László, Józsa Róbert Dr. Károly Gyula 15. Az üstmetallurgia és a folyamatos öntéstechnológiatervezésének, technológiafejlesztésének gyakorlati szempontjai Dr. Harcsik Béla, Dr. Kiss László, Józsa Róbert Dr. Károly Gyula * Harcsik Béla a Miskolci Egyetem Metallurgiai és Öntészeti Intézetének adjunktusa Jakab Sándor a Dunaferr a Magyarországi Kohómérnökképzésért Alapítvány kuratóriumának titkára Károly Gyula a Miskolci Egyetem Metallurgiai és Öntészeti Intézetének professor emeritusa Török Béla a Miskolci Egyetem Metallurgiai és Öntészeti Intézetének docense ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 17
tananyagok, s a programba kerüljön bele a steeluniversity tananyagának adaptálása is. A projekt 24 hónapos megvalósítására 2011. szeptember 1. és 2013. augusztus 31. közötti időszak került kijelölésre. A projekt szerkezetének és sarokszámainak megfogalmazása után a pályázati anyag elkészítésére, benyújtására és megvalósítására a Dékán javaslatára, s az alapítvány kuratóriumának egyetértésével az alábbi team alakult: projektmenedzser: Dr. Török Béla, a Miskolci Egyetem Metallurgiai és Öntészeti Intézetének (MÖI) egyetemi docense, aki számos EU-s pályázatot vezetett már, tudományos színvonalért és ipari szakmaiságért felelős szakmai vezetőül: Dr. Kékesi Tamás, a MÖI egyetemi tanára, digitalizálásért és az oktatók képzéséért felelős szakmai vezetőül: Kocsisné Dr. Baán Mária egyetemi docens, a Miskolci Egyetem Észak-Magyarországi Regionális Távoktatási Központjának igazgatója, pénzügyi vezető: Barta Andrásné, a NORDA Északmagyarországi Regionális Fejlesztési Ügynökség Nonprofit Kft. vezető menedzsere. A pályázatot kialakítók ezek után a dékán és az alapítvány kuratóriumának egyetértésével elfogadták a készítendő 15 tananyag címét és alapvető adatait tartalmazó listát (1. táblázat) és a kéttagú konzorcium koordinátori és összekötő szerepére felkérte Dr. Harcsik Bélát (a MÖI későbbi adjunktusa). Az egyes tananyagok lektorálására a szerzők javaslatait figyelembevéve az adott szakterület egy-egy kiemelkedő hazai személyisége került felkérésre, ezzel is biztosítva a legmagasabb minőséget. Az egyes jegyzetek tartalmának rövid összefoglalása: 1. Archeometallurgia Az archeometallurgia témájában hazánkban írásos tananyag eddig még nem készült. A tananyag része a régészeti lelőhelyek és leletek vizsgálati módszereinek, vas és nem vasfémek archeometallurgiai előállítási eljárásainak ismertetése. 2. Kémiai metallurgia A vas- és fémmetallurgia elméleti alapjait összefoglaló hiánypótló jegyzet tartalmazza az előkészítő technikákat, a metallurgiai termodinamikát, reakciók kinetikáját, a piroés hidrometallurgiai fémkinyerés, illetve a fémtisztítási eljárások elméletét. 3. Vasmetallurgia alapjai A nyersvasgyártás elméletét bemutató jegyzet a nagyolvasztói nyersvasgyártást, mint az acélgyártás alapvető fémbetétellátó technikai-technológiai rendszerét mutatja be. A redukciós folyamatok mellett a nyersvas összetételének alakulására ható tényezők kerülnek összefoglalásra. 4. Vasmetallurgia fejlődési irányai A vasmetallurgia új technológiai eljárásai mennyiségükben és minőségükben egyaránt értékesebb gyártási módszerek kidolgozásához vezettek, aminek következtében a témakör önálló tantárgy rangjára emelkedett az egyetemi kohómérnökképzésben, külön egyetemi jegyzetbe foglalva az ismeretanyag oktatott részét. 5. Acélmetallurgia alapjai Az acélgyártás elméletét összefoglaló jegyzet ismerteti az acélgyártás fizikai-kémiai alapjait, a fontosabb termodinamikai és reakciókinetikai összefüggéseket. Bemutatásra kerülnek a résztvevő fázisok (olvadék, salak, gázfázis) legfontosabb reakcióinak, az oxidációnak, a dezoxidációnak, a kéntelenítésnek és a gáztalanításnak a metallurgiai alapjai. 6. Konverteres acélgyártás A világszinten legelterjedtebb konverteres acélgyártás kialakulásától máig tartó fejlődését, illetve a ma használatos technológiai berendezéseket és technológiákat foglalja össze a jegyzet. 7. Elektroacélgyártás A jegyzet bemutatja az ívfényes elektroacélgyártás fejlődési lépéseit, a klasszikus kétperiódusútól mai korszerű UHP kemencékig. Ismertetésre kerülnek az elsősorban öntödékben használatos indukciós kemencék részei és működési elve. 8. Acélok üstmetallurgiai kezelése A primerkemencéből lecsapolt nyersacélt különböző szelektív üstmetallurgiai kezelésekkel gyártják készacéllá, ami akkor már önthetővé válik. A tananyag bemutatja a homogenizálás, a hevítés, az ötvözés, a zárványtalanítás és a gáztalanítás legelterjedtebb módszereit. 9. Acélöntés, speciális acélgyártás A készacélt tovább feldolgozásra öntéssel teszik alkalmassá. A jegyzet bemutatja a kristályosodás alapjai mellett, az üst részeit, ismerteti a hagyományos és folyamatos öntés technológiáját. 10. Speciális acélok gyártásának metallurgiai, energetikai, környezetvédelmi, minőségbiztosítási szempontjai Az egyes acéltípusok gyártási technológiáját ismerteti a tananyag. A klímavédelem és az acélipar kapcsolatát, a vas- és acélmetallurgia környezetvédelmi vonatkozásait, a CO 2 -kibocsátás csökkentésének lehetőségeit, az energiafelhasználás hatékonyságának javítását foglalja össze a jegyzet. Továbbá fontos rész a minőségbiztosítás gyakorlatának bemutatása az acélipari gyakorlatban. 11. Rúd- és laposacél-termékek hengerlésének elméleti és technológiai szempontjai Az acélmetallurgia öntéssel előállított féltermékének a továbbalakítása a képlékenyalakítás feladata. A jegyzet a hengerlés alapjait foglalja össze, kitérve az alakos és lapostermékek előállításának elméletére. 12. Fémes és szervetlen bevonat technológiák A jegyzetben a nagyszámú felülettechnikai eljárás közül tárgyalásra kerülnek a szobahőmérséklethez közeli hőmérsékleten dolgozó vizes oldatos bevonó technológiák, a fémek, illetve fémötvözetek olvadékaival dolgozó, nagyobb hőmérsékletű és nagyteljesítményű, folyamatos sorokon fémolvadékkal bevonó technológiák, valamint a részben ugyancsak nagy hőmérsékleten megvalósított tűzzománcozás. 18 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.
13. Acélgyártásnál a technológiatervezés, technológiafejlesztés, adagvezetés elméleti megfontolásai, vertikális szempontjai A vaskohászattal foglalkozó kohómérnök hallgatók oktatásának szemléletesebbé tételére készült az interneten ingyenes elérhető többnyelvű e-learning oktatóprogram, a www.steeluniversity.org. A jegyzet bemutatja a program négy modulját: az oxigénes konverter, az ívfényes elektroacélgyártás, az üstmetallurgiai kezelés és a folyamatos öntés elméletének oktatására készült igen szemléletes e-learning tananyagokat. 14. A primeracélgyártás technológiatervezésének, technológiafejlesztésének gyakorlati szempontjai A jegyzet az oxigénes konverter acélgyártás és az elektroacélgyártás (ívfényes és indukciós) gyakorlatával foglalkozik. A kemencék tűzállófalazatának kialakításának ismertetése mellett a szerzők konkrét példákon keresztül szemléltetik a betétösszeállítástól a csapolásig a teljes adaggyártást. Bemutatásra kerülnek a www. steeluniversity.org oxigénes konverteres acélgyártásra és ívfényes elektroacélgyártásra vonatkozó szimulációs programjai. 15. Az üstmetallurgia és a folyamatos öntés technológiatervezésének, technológiafejlesztésének gyakorlati szempontjai A jegyzet összefoglalja az üstök előkészítését, az üstmetallurgia gyakorlatát, az ötvözőanyagokat és az ötvözési megoldásokat. A hagyományos és folyamatos öntés eszközei és technológiája mellett ismertetésre kerülnek a www. steeluniversity.org program az üstmetallurgiai eljárásokat és a folyamatos öntést bemutató szimulációi. A vaskohászattal foglalkozó kohómérnök hallgatók oktatásának szemléletesebbé tételére a World Steel Association és a Liverpooli Egyetem készítette el a steeluniversity.org internetes honlapon ingyenesen elérhető on-line e-learning oktatóprogramot. A program részletesen bemutatja az acélgyártás teljes folyamatát a nagyolvasztótól a konverteres acélgyártásig, az üstmetallurgiai kezeléstől a meleghengerlésen át egészen a hőkezelésig. Az oldal nemcsak elméleti összefüggéseket mutat be, hanem szimulációk segítségével a felhasználó maga is gyárthat például karosszérialemezt vagy szerszámacélt a betétanyagok kiválasztásától kezdve a leöntött féltermékig bezárólag. A projekt egyik fontos, felsőoktatási szempontból exkluzív célja, hogy három elektronikus jegyzet formájában adaptálja a program 4 modulját (oxigénes konverter BOF; ívfényes elektroacélgyártás EAF; üstmetallurgiai kezelés secondary steelmaking; folyamatos öntés continuous casting) magyar nyelven (a szakfordítást Szőke László, címzetes egyetemi tanár végezte). A www. steeluniversity.org-ot működtető World Steel Association vállalta, hogy díjmentesen átadja a modulok teljes angol szövegét, majd az elkészült magyar fordítást, új nyelvként, megjelenteti az elérhető nyelvek között. A pályázat beadása a pályázatot koordináló szervezet felé megtörtént 2011. május 20-án. Az első eredmény 2011. október 24-i keltezéssel érkezett, miszerint a Döntés Előkészítő Bizottság döntése alapján a Humán Erőforrás Programok Irányító Hatóság támogatásra érdemesnek ítélte, azonban az összpontszám alapján felállított pályázati sorrend és a támogatásra rendelkezésre álló keretösszeg alapján forráshiány miatt várakozó listára sorolta. 2012. január 27-ei keltezéssel küldött újabb levelében azonban már a projekt támogatásának lehetőségéről értesítette a projektmenedzsert az ESZA Nonprofit Kft. programigazgatója. Az előre nem tervezett csúszás miatt a projekt megvalósítási időszaka 2012. március 1. és 2014. február 28. közé módosult. A munka érdemi része a támogatási, a szerzői felhasználói és egyéb szerződések megkötése után, a jegyzetek kéziratai, a mozgóképek és animációk elkészítésével folytatódott. A jegyzetek sorban készültek 2013 folyamán és lektorálásuk is fokozatosan megtörtént. A lektorált jegyzetek kéziratai részben már a digitalizálást megelőzően felhasználásra kerültek az oktatás során. Az elkészült jegyzetek a digitalizálást követően 2014. február 28-tól érhetők el. A pályázat nem a nyomtatás költségét támogatja, hanem a teljesen ingyenes internetes hozzáférést preferálja. Ennek megfelelően a megjelenítés módja e-learning és pdf formátumban: tananyagok teljes verziója önregisztrációt követően online a Miskolci Egyetem e-learning Centruma által üzemeltetett Moodle keretrendszerben, www. kohasztananyagok.uni-miskolc.hu, a MÖI honlapja (letölthető pdf formátumban), az ISD Dunaferr Zrt. honlapja (a MÖI honlapjára navigáló linkkel), a www.tankonyvtar.hu honlapja (a MÖI honlapjára navigáló linkkel). Így nemcsak a Miskolci Egyetem jelenlegi hallgatói, hanem más felsőfokú intézmények oktatói és diákjai, illetve gyakorló mérnökök, szakemberek is hozzá tudnak férni a legmodernebb ismeretekhez magyar nyelven. Az e-learning biztosítja azt a lehetőséget, hogy a tananyagok szövegét ne csak fotókkal, rajzokkal, illetve diagramokkal illusztrálják, hanem animációkkal és mozgóképekkel is kiegészüljenek a jobb megértést segítve. A tananyagok összesen 53 mozgóképpel és 46 animációval szemléltetik az egyes berendezések működését, illetve a használatos eljárásokat. A pályázat előírta a képzők képzését is, amire a teljes költségvetés min. 15%-át kellett fordítani. Ennek keretében a tananyagok szerzői és lektorai, illetve az elkészült digitális jegyzetek segítségével oktató kollégák pedagógiai, e-learning módszertani és idegen nyelvű prezentációra való felkészítő képzéseken vettek részt a projekt megvalósítása során. A projekt költségvetése 95%-os támogatással és 5% önrésszel finanszírozott, amikből a konzorciumi partnerek a vállalt feladatoknak megfelelő arányban részesültek. Az Egyetem vállalta 12 tananyag elkészítését, a digitalizálás és a képzések lebonyolítását. Az Alapítvány feladata volt 3 tananyag elkészítése, a mozgóképek és animációk készítésének megszervezése. A vállalt feladatokra, az ajánlatok mérlegelésével, mindkét fél elismert szakembereket választott. A tananyagok felkért szerzői a Miskolci Egyetem jelenlegi és volt oktatói, az ISD Dunaferr Zrt. dolgozói és főtanácsosai, illetve más a szakterületükön igen megbecsült szakemberek. A digitalizálást a Miskolci Egyetem e-learning Centrumának munkatársai végezték. ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1. 19
A képzéseket az oulu-i egyetem szakemberei (idegen nyelvű oktatás), illetve az e-learning és pedagógiai módszertani képzések legjelentősebb hazai szakértői tartották. A mozgóképek az ISD Dunaferr Zrt., az ózdi ÓAM Kft. üzemeiben, a Miskolci Egyetem Metallurgiai és Öntészeti Intézetének laboratóriumaiban, illetve egyéb külső helyszíneken készültek. A projekt 12 hónapos előkészítési és 24 hónapos megvalósítási időszakában a megvalósítók csapatában néhány változás történt. Dr. Dénes Éva felkért társszerző a projekt korai szakaszában sajnos elhunyt, így szerzőtársai nélküle készítették el a jegyzetet. A projekt menedzsmentjében további két személyi változást történt: Kocsisné Dr. Baán Mária más, frissen elnyert tudományos projektek irányításában való részvétele miatt Dudás Róbertnek adta át helyét e projektet illetően. Prof. Dr. Kékesi Tamást a Miskolci Egyetem rektora tudományos és nemzetközi rektorhelyettesnek kérte fel, így a pályázat kivitelezésében vállalt feladatait összeférhetetlenség miatt Dr. Harcsik Béla adjunktus vette át. Az elkészült új tananyagok jelentős segítséget nyújtanak nemcsak az anyag- és kohómérnök hallgatók részére, hanem a szakmájukat már gyakorló mérnökök is nagy örömmel vették, hogy a régen tanultakat felfrissíthetik, kiegészíthetik és mindezt jól illusztrálva térítésmentesen tehetik. A Dunaferr Szakmai Publikációért Nívódíj adományozásának célja a műszaki, gazdasági, szervezési és humán publikáció szakcikkek, szakkönyvek, tanulmányok, konferenciákon elhangzott előadások stb. terén kiemelkedő eredményt elérők tevékenységének ösztönzése, elismerése. Szakmai Publikációért Nívódíjban az ISD Dunaferr Zrt. és az általa alapított vagy részvételével működő társaságok, illetve vele együttműködő szervezetek egyetemek, főiskolák pályázatot benyújtó dolgozója, hallgatója illetve teamje részesülhet. Pályázati felhívás Az ISD Dunaferr Zrt. és társaságai által alapított Dunaferr Alkotói Alapítvány Kuratóriuma pályázati felhívást tesz közzé Dunaferr Szakmai Publikációért Nívódíj elnyerésére. Pályázati díjak Az eredményes pályázatok a Dunaferr Szakmai Publikációért Nívódíj I. fokozatával 150 000 Ft, II. fokozatával 125 000 Ft, III. fokozatával 100 000 Ft. összegű anyagi elismerésben és oklevélben részesülnek. (A díj pályázatonként, nem alkotónként kerül kifizetésre.) Jelentkezés, határidők: Pályázatok benyújtása: Díjak átadása: 2014. május 1-jéig 2014. június 30-áig Pályázni elsősorban az ISD Dunaferr Zrt. és társaságai tevékenységével összefüggő hazai vagy külföldi szakmai lapban vagy egyéb kiadványként megjelent, megjelenő, illetve szakmai konferencián előadásként szerepelt műszaki, gazdasági, illetve humán publikációkkal lehet. Az Alkotói Alapítvány kuratóriumának döntése alapján a Dunaferr Műszaki Gazdasági Közleményekben 2013. június 1. 2014. május 1-jéig megjelenő publikációk a cikkekért járó hono rárium mellett részt vesznek a pályázatban. A pályázatokat ajánlott levélben az alábbi címre kérjük beküldeni: Dunaferr Alkotói Alapítvány, 2401 Dunaújváros Pf. 110. A pályázattal kapcsolatosan részletes felvilágosítást Jakab Sándor, az Alapítvány Kuratórium titkára ad. Telefonszám: 06 (25) 581-303, 06 (30) 520-5760 E-mail cím: jakab@pmh.dunanet.hu Az Alapítvány Kuratóriuma 20 ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2014/1.