Máster en Ingeniería de Minas Guía docente de la asignatura Ingeniería Metalúrgica. NOMBRE Ingeniería Metalúrgica CÓDIGO

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1 1. Identificación de la asignatura Máster en Ingeniería de Minas Guía docente de la asignatura Ingeniería Metalúrgica NOMBRE Ingeniería Metalúrgica CÓDIGO TITULACIÓN TIPO 2. Contextualización Máster en Ingeniería CENTRO de Minas Nº TOTAL DE Obligatoria CRÉDITOS PERIODO Semestral IDIOMA COORDINADOR Francisco Blanco Álvarez E.T.S. Ingenieros de Minas de Oviedo 3 Español TELÉFONO / Fijo: /43.18 Móvil: franblanco@uniovi.es UBICACIÓN Escuela de Minas de Oviedo PROFESORADO TELÉFONO / UBICACIÓN Luis Felipe Verdeja González Fijo: lfv@uniovi.es Escuela de Minas de Oviedo El deseo de alcanzar el mayor grado de excelencia posible dentro del ámbito de actuación de las enseñanzas universitarias (Grados, Másteres, ) es un camino que debe llevar a la consecución de nuevos retos y todo ello mediante un cambio en la metodología de enseñanza. En el momento actual es necesario que los sistemas se vayan adaptando a las transformaciones que se experimentan en el seno de la Universidad y en el marco del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). La adaptación del sistema de créditos ECTS, extendidos a toda Europa, implicará una reorganización conceptual de los sistemas educativos para adaptarse a los nuevos modelos de formación continuada a lo largo de la vida. Dentro de la cultura de la mejora de la docencia hay que tener presente el marco de desenvolvimiento europeo en el que la universidad española se halla inserta. Es importante desplegar todas las habilidades que ayuden a los alumnos a ilusionarse con la materia, a formular cuestiones y discusiones que a la vez contribuyan a que expongan de modo correcto sus planteamientos, a acceder a nuevos conocimientos a partir de recursos humanos externos a la disciplina, a adquirir nuevas destrezas de estudio y trabajo. En definitiva, poner a su disposición la gran variedad de medios que conforman la enseñanza. El reto que se plantea al Master en Ingeniería de Minas de la Universidad de Oviedo es proporcionar una especialización en el campo de los materiales, con el propósito principal de formar técnicos capaces de liderar en el futuro las innovaciones científicas y tecnológicas que surgirán en este área en continuo desarrollo y que constituyen, en muchas ocasiones, la base en la que se sustentan los avances en los diferentes sectores industriales (edificación, obra civil, transporte, aeronáutica, energía, medio ambiente, electrónica, informática, sanidad, etc.). En la asignatura de Ingeniería Metalúrgica se aborda la fabricación del acero, que es el más importante, multifuncional y adaptable de los materiales y está presente y juega un papel esencial en infinidad de sectores de aplicación. El acero ha contribuido notablemente al desarrollo y progreso de la humanidad y mantendrá sin duda su papel prioritario en el futuro. El material metálico acero es una aleación del hierro con otros elementos no metálicos (carbono, silicio, fósforo, azufre, etc.) y metálicos (manganeso, titanio, cromo, níquel, molibdeno, etc.). El elemento más importante de aleación es el carbono y alterando entre límites estrictos su composición y la de los otros elementos de aleación, junto con otras variables, pueden obtenerse las características deseadas del acero. Las consideraciones técnicas, analizadas desde la Ciencia de la Ingeniería, no bastan para explicar los factores que determinan que un material sea elegido para una determinada aplicación. El campo de aplicación de cada 1

2 material está en constante evolución y es función de una amplia variedad de criterios técnicos, económicos, industriales, sociales, culturales, geográficos e incluso políticos (regulaciones de todo tipo, incluidas las medioambientales). La utilización de un material vendrá determinada por su capacidad para cumplir, de acuerdo con los criterios antes aludidos, las funciones que el producto final requiere relacionadas con sus condiciones de diseño, fabricación, uso y el cada vez más importante aspecto de su disposición final (por ejemplo: su reciclaje). Los materiales deberán cumplir funciones mecánicas o estructurales (resistencia, deformación, desgaste, etc.), además de otras funciones técnicas (composición química, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, aislamiento térmico o acústico, etc.) y de fabricación (maquinabilidad, ensamblaje, soldabilidad, conformación, etc.), así como funciones económicas (coste unitario, disponibilidad, coste de fabricación, estabilidad de suministro y coste, etc.) y de tipo socioeconómico (seguridad de uso, bajo consumo de energía, reciclabilibad, adaptación a los hábitos culturales, etc.). 3. Requisitos. se exigen requisitos previos, pero se recomienda disponer de los conocimientos previos aportados en el módulo básico. Asimismo, se recomienda haber cursado las asignaturas de los cursos previos del módulo fundamental, relacionadas con materiales. 4. Competencias y resultados de aprendizaje (en el caso de asignaturas compartidas, si existen diferencias, se señalarán los mismos para cada una de las titulaciones donde se comparte). El programa que se plantea en la asignatura de Ingeniería Metalúrgica tiene como objetivo proporcionar al alumno una formación lo más íntegra posible dentro de dicho campo, uniendo la formación científica y tecnológica, con la dimensión práctica de los contenidos de la asignatura. Se pretende capacitar a los alumnos para dar las respuestas idóneas a las cuestiones que se les planteen dentro del campo de actividad del acero. Las competencias de la asignatura Ingeniería Metalúrgica se concretan del modo que sigue: Competencias básicas Código CB6 CB7 CB8 CB9 CB10 Competencias básicas Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo 2

3 Competencias generales Código CG1 CG2 CG4 CG10 CG19 Competencias Generales (CG) Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción, mantenimiento, conservación y explotación en sus campos de actividad. Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico, legal y de la propiedad que se plantean en el proyecto de una planta o instalación, y capacidad para establecer diferentes alternativas válidas, elegir la óptima y plasmarla adecuadamente, previendo los problemas de su desarrollo, y empleando los métodos y tecnologías más adecuadas, tanto tradicionales como innovadores, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia y favorecer el progreso y un desarrollo de la sociedad sostenible y respetuoso con el medio ambiente. Conocimiento de la profesión de Ingeniero de Minas y de las actividades que se pueden realizar en el ámbito de la misma. Capacidad para planificar, diseñar y gestionar instalaciones de beneficio de recursos minerales y plantas metalúrgicas, siderúrgicas e industrias de materiales de construcción. Capacidad para planificar, diseñar y gestionar plantas e instalaciones de materiales metálicos, cerámicos, sinterizados, refractarios y otros. Competencias específicas Código CE13 Competencias Específicas (CE) Capacidad para planificar, diseñar y gestionar instalaciones de tratamientos de recursos minerales, plantas metalúrgicas, siderúrgicas e industrias de materiales de construcción, incluyendo materiales metálicos, cerámicos, sinterizados, refractarios y otros. Resultados de aprendizaje. Las competencias trabajadas en esta asignatura, darán lugar a los siguientes resultados del aprendizaje: RA14.1: Manejo de funciones y variables termodinámicas, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG4, CG10). RA14.2: Conocimiento de los procesos de obtención del hierro, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG10, CE13). 3

4 RA14.3: Conocimiento de los procesos de obtención y afino del acero, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG10, CE13). RA14.4: Conocimiento de procesos de solidificación del acero, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG10, CG19, CE13). RA14.5: Conocimientos de procesos de acabado y protección superficial del acero, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG10). 5. Contenidos. Los contenidos de la asignatura Ingeniería Metalúrgica se han organizado con arreglo a los siguientes temas, que se desarrollarán en este mismo orden: 1.- Fundamentos termodinámicos y cinéticos de los procesos de elaboración del hierro, acero y ferroaleaciones. 2.- Materias primas utilizadas en la fabricación del hierro y acero. 3.- Reducción de las materias primas férricas con gases o con coque siderúrgico. 4.- Afino de fundidos metálicos contaminados. Procesos de solidificación. 5.- Manipulación, acabado y protección de productos terminados. 6. Metodología y plan de trabajo. Se trata de uno de los apartados más importantes para que el documento final sea realmente una guía docente. Aquí deben detallarse la metodología que será empleada para alcanzar los resultados de aprendizaje junto con el plan de trabajo que tanto el equipo docente como los estudiantes van a desarrollar durante el curso. Por tanto, no se trata sólo de indicar las modalidades organizativas y los métodos docentes que se van a emplear sino de efectuar una planificación temporal en la que se contemplen el conjunto de actividades que serán realizadas. De nuevo, las metodologías a emplear deben ser coherentes con las recogidas en la memoria de verificación para el módulo y/o materia a la que pertenece la asignatura. El cambio conceptual que supone la utilización de los créditos europeos debe quedar aquí plasmado mediante la especificación del volumen de trabajo detallado (medido en horas de estudiante) que se estima que será necesario. Si bien es conveniente entrar en un mayor grado de detalle (ver tablas más abajo), la distribución de horas y actividades deben ser coherentes con las establecidas en la memoria de verificación para el módulo y/o materia al que pertenece la asignatura. Con objeto de facilitar y racionalizar la organización docente de la Universidad y de la asignatura, se ha realizado la distribución de sus contenidos con arreglo a la siguiente tipología actividades formativas y de modalidades docentes: 4

5 Actividades formativas Horas Clases Expositivas 13 Prácticas de Aula / Seminario / Taller 4 Prácticas de Laboratorio / Campo 6 Presenciales (Presencialidad 100%) Prácticas Clínicas Prácticas Externas Tutorías Grupales Evaluación cuales) Otras (Indicar Presenciales (Presencialidad 0%) Trabajo en Grupo 26 Trabajo Autónomo 26 TOTAL 75 Metodologías docentes (indicar Sí o ) Método Expositivo / Lección Magistral Resolución de Ejercicios y Problemas Estudio de Casos Aprendizaje Basado en Problemas Aprendizaje Orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo Contrato de Aprendizaje Sí Sí Sí cuales) Otras (Indicar Para cada una de ellas debe preverse el número de horas requerido o estimado en función del número total de créditos europeos de la asignatura. En las clases expositivas teóricas se expondrán, tanto globalmente como con detalle, los contenidos del programa. Dichas clases se complementarán con la realización de ejercicios prácticos y con las clases prácticas de laboratorio. Las clases expositivas teóricas se impartirán en el aula y comprenden cinco bloques temáticos (1-5). La segunda parte de la asignatura posee una dimensión práctica, en estas clases, también en el aula, se resolverán problemas prácticos relacionados con las clases teóricas. En ellas la metodología será dinámica, facilitando la relación de las clases teóricas con su dimensión práctica. Las prácticas de laboratorio se centrarán en la realización de ensayos en el laboratorio. Se desarrollarán paralelamente a la teoría y los problemas. 5

6 Las técnicas docentes que se emplearán serán: proyección de power-point, la pizarra (clásica o digital), proyecciones de videos, etc. En la tabla 1 se muestran los temas en los que se ha dividido la asignatura Ingeniería Metalúrgica, distribuidos temporalmente de acuerdo a las modalidades docentes citadas anteriormente. Esta organización docente recoge también el orden de impartición de los diferentes temas que componen la asignatura. La tabla 2 da cuenta de la distribución horaria de la asignatura entre las diferentes modalidades docentes mencionadas. Tabla 1. Distribución de los contenidos de la asignatura Temas Horas totales Clase Expositivas Prácticas de aula /Seminarios Prácticas de laboratorio /campo Sesiones de Evaluación Total Trabajo grupo Trabajo autónomo Total 1.- Fundamentos termodinámicos y cinéticos de los procesos de elaboración del hierro, acero y ferroaleaciones. 2.- Materias primas utilizadas en la fabricación del hierro y acero. 3.- Reducción de las materias primas férricas con gases o con coque siderúrgico. 4.- Afino de fundidos metálicos contaminados. Procesos de solidificación 5.- Manipulación, acabado y protección de productos terminados Total Tabla 2. Reparto horario entre las diferentes modalidades docentes Presencial presencial MODALIDADES Horas % Totales Clases Expositivas Práctica de aula / Seminarios / Talleres Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas Sesiones de evaluación (30.67%) Trabajo en Grupo Trabajo Individual (69.33%) Total 75 6

7 7. Evaluación del aprendizaje de los estudiantes. La valoración del aprendizaje de los estudiantes se realizará mediante un sistema combinado de exámenes de carácter teórico o práctico, ejercicios, trabajos y exposiciones desarrolladas durante el curso, informes o exámenes sobre prácticas y la participación activa del alumno en el desarrollo de la asignatura. Sistema de evaluación Ponderación Mínima Ponderación Máxima Pruebas Escritas (pruebas objetivas, pruebas de respuesta corta y/o pruebas de desarrollo) Pruebas Orales (individual, en grupo, presentación de temas-trabajos, etc.) 50% 100% 0% 20% Trabajos y Proyectos 0% 20% Informes/Memoria de Prácticas 0% 25% y/o Simuladas Pruebas de Ejecución de Tareas Reales 0% 0% Sistemas de Autoevaluación 0% 0% Escalas de Actitudes (para recoger opiniones, valores, habilidades sociales y directivas, conductas de interacción, etc.) Técnicas de Observación (registros, listas de control, etc.) 0% 0% 0% 0% Portafolio 0% 0% cuales) Otros (indicar 0% 0% Tomando como base los sistemas de evaluación propuestos en la tabla, así como las ponderaciones mínima y máxima, la calificación final del alumno será: siendo: NFINAL = 0.6N N2 +0.1N N3 N1= Calificación final del estudiante, en base 10, correspondiente a las pruebas escritas. N2= Calificación final del estudiante, en base 10, correspondiente a las pruebas orales. N3= Calificación final del estudiante, en base 10, correspondiente a los trabajos y proyectos. N4= Calificación final del estudiante, en base 10, correspondiente a los informes/memorias de prácticas. La calificación de cada estudiante no podrá ser inferior al 35 % de su valor máximo en cada uno de los aspectos contemplados. 7

8 8. Recursos, bibliografía y documentación complementaria. Como material fundamental del curso se utilizarán apuntes elaborados por el profesor de la asignatura, los cuales recogen los contenidos esenciales de la misma. En aquellos temas en que sea posible se utilizará un conjunto de ejercicios o problemas disponible con sus soluciones, para ayudar a comprender o a reafirmar la teoría. Parte de los problemas se desarrollarán en las clases prácticas de aula y otra parte deberá ser resuelta a lo largo del curso por los estudiantes y formará parte de su trabajo individual. También existirán unos guiones de las prácticas de laboratorio, que serán cubiertos y trabajados individualmente por cada alumno y entregados al profesor para su revisión y calificación. Todo el material anterior estará disponible para los alumnos en el Campus Virtual de la asignatura. Además el material expuesto en clase por los profesores también estará a disposición de los alumnos en dicha página web. Para profundizar sus conocimientos los alumnos podrán hacer uso de los libros especializados que se exponen a continuación: BIBLIOGRAFIA. 1.- Metalurgia Extractiva: fundamentos Antonio Ballester, Luis Felipe Verdeja, José Sancho Editorial Síntesis Metalurgia Extractiva: procesos de obtención José Sancho, Luis Felipe Verdeja, Antonio Ballester Editorial Síntesis El proceso siderúrgico. Equipo técnico del centro de formación ArcelorMittal Asturias (La Toba) La fabricación del acero Palacios, J. Mª., Arana, J. L., Larburu, J. I. y Iniesta, L. UNESID. Madrid Iron and steel production. Boustead, I. The Open University Press, Volúmenes Nº 8 y 9, 2ª edición, Milton Keynes Fundamentals of steelmaking metallurgy. Deo, B. y Boom, R. Prentice Hall International, Londres Fundamentals of steelmaking. Turkdogan, E.T The Institute of Materials, Londres Introducción al proceso en el horno alto. Geerdes M., Linglardi L., Toxopeus H., Van del Vliet C. CHORUS Ironmaking and steelmaking. Theory and practice. Ahindra Ghosh, Amit Chatterjee PHI Learning Private Limited, New Delhi The Iron Blast Furnace. Theory and Practice J. G. Peacey and W. G. Davenport Pergamon Press, Principles of Blast Furnace lronmaking: Theory and Practice Anil K. Biswas SBA PUBLICATIONS,