Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/77
Název projektuVýzkum a vývoj metalurgických a slévárenských technologií při aplikaci moderních laboratorních zařízení a progresivních metod modelování procesů
ŘešitelLichý Petr doc. Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuProjekt bude zaměřen na podporu základních aktivit spojených s výzkumem prováděným v rámci řešení diplomových a doktorských dizertačních prací v oblastech:
- fyzikální modelování rafinačních procesů hliníkových tavenin: modelování provozních podmínek s cílem získání informací o průběhu rafinačních dějů pomocí parametrů představujících dobu rafinace, rychlost otáček, typ rotoru a vlnolamu, intenzita dmýchání inertního plynu s následným vyhodnocením charakteru vnitřního proudění, průběhu, chování a distribuce vznikajících bublin dmýchaného rafinačního (inertního) plynu a poklesu obsahu plynu.
- studium parametrů ovlivňujících mikročistotu oceli v průběhu odplynění na vakuovací stanici RH se zaměřením na: geometrii jednotlivých částí, počet a umístění trysek pro dmýchání inertního plynu, intenzitu dmýchání inertního plynu, rychlost proudění, oběhové číslo a dobu zpracování v provozních podmínkách.
- laboratorní experimenty redukčního odfosfoření vysoce legovaných ocelí: příprava laboratorních experimentů, výběr redukčních činidel, realizace experimentů a odběru vzorků, hodnocení obsahu fosforu, uhlíku a síry v oceli, vyhodnocení laboratorních experimentů a stanovení nejúčinnější varianty.
- analýza experimentálně získaných teplot solidu a likvidu reálných jakostí ocelí, zaměřená na hodnocení a testování statistické významnosti vlivů vybraných faktorů na výsledky získané metodou přímé termické analýzy.
- numerické modelování proudění tavenin kovů při využití SW ANSYS Fluent: modelování proudění oceli v mezipánvi včetně zohlednění vyplouvání vměstků z oceli; modelování rafinačních procesů při zpracování tavenin kovů včetně dmýchání inertních plynů.
- technologická stabilizace a optimalizace vysokopecního pochodu při využití kinetického modelu: vzorky aglomerátů o různém složení, testování jejich redukovatelnosti dle normy ISO, využití výsledků testů pro kinetický model, predikce výsledků při změnách vsázky či při uplatnění různých technologických modifikací, hodnocení a srovnání výsledků s běžnými provozními hodnotami.
- vývoj a optimalizace technologií výroby litých kovových pěn s ne/pravidelným uspořádáním vnitřních dutin s využitím běžně používaných slévárenských metod a materiálů.
- návrh a testování uspořádání vnitřních dutin kovových pěn podle možné aplikace (tvar, velikost, distribuce, aj.).
- optimalizace uspořádání vnitřních dutin kovových pěn pomocí metod modelování (simulace účinnosti tepelných výměníků).
- stanovení fyzikálně-mechanických vlastností odlitků kovových pěn s ne/pravidelným uspořádáním.
- testování reálných odlitků v laboratorních a provozních podmínkách.
- rafinace tavenin hliníkových slitin.
- hodnocení metalurgické kvality hliníkových slitin v laboratorních a poloprovozních podmínkách.
- hodnocení termofyzikálních a termomechanických vlastností slévárenských slitin a materiálů.
- testování přípravků a materiálů ovlivňujících strukturu a užitné vlastnosti výsledného odlitku.
Členové řešitelského týmuBc. Pavel Anderle
Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D.
Mgr. Bc. Michael Bouček
Bc. Pavel Bury
Bc. Vojtěch Byrtus
Bc. Jiří Čarvaš
Bc. Lucie Chudobová
Bc. Marek Cienciala
Bc. Tomáš Daněček
Bc. Jiří Dočekal
Bc. Jakub Golasowski
doc. Ing. Jiří Hampl, Ph.D.
Bc. Martin Hoffmann
Bc. David Hoffmann
Bc. Radek Hřivňák
Bc. Radek Hřivňák
Bc. Libor Hudeček
Bc. Martin Hýl
Bc. Kristina Adamusová
Bc. Petr Janík
Ing. Josef Jaroš
Bc. Petr Ježíšek
Ing. Sergei Kiselev
Bc. Kristýna Konečná
Bc. Petr Kopka
Bc. Vladyslav Korbut
Bc. Ivo Koutník
Ing. Ivana Kroupová, Ph.D.
Ing. Daniel Kufa
Bc. Jakub Kulla
Bc. Daniel Lazaridis
Bc. Michael Lex
doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D.
Bc. Filip Lubina
Ing. Kryštof Matula
Bc. Daniel Merta
Ing. Václav Merta
Bc. Radim Míček
Bc. Daniel Mitręga
Ing. Jan Mokrý
Ing. Horymír Navrátil
Bc. Ilona Němcová
Bc. Martin Nezgoda
Bc. Eva Novotná
Bc. Vojtěch Novák
Ing. Tomáš Obzina
Bc. Václav Pavlík
Bc. David Polách
Bc. Jakub Pončík
Bc. Jana Pravdová
Bc. Klára Prosová
Bc. Pavel Prokopec
Bc. Jakub Pruchnický
doc. Ing. Pavlína Pustějovská, Ph.D.
Ing. Filip Radkovský
Bc. Jan Raszka
Ing. Daniel Růžička
Ing. Jiří Rygel
doc. Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D.
Bc. Zuzana Šigutová
Bc. Vendula Smočková
Ing. Michal Sniegoň
Bc. Marek Štábl
Bc. Tereza Stredanská
Ing. Michaela Strouhalová, Ph.D.
Bc. Jiří Sukatsch
Ing. Jana Sviželová
Bc. Antonín Tkadlec
Bc. Dominík Tomášek
Bc. Kamil Vavřač
Bc. René Vojáček
Ing. Josef Walek
Ing. Aleš Zaoral
Ing. Ladislav Zdařil
Ing. Jaroslav Zwyrtek
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)V průběhu celého roku bude v jednotlivých oblastech metalurgických a slévárenských technologií výzkumná pozornost zaměřena na:
- oblast fyzikálního modelování rafinačních procesů hliníkových tavenin: návrh jednotlivých variant při aplikaci vybraných provozních parametrů, realizace fyzikálního modelování, vyhodnocení rafinace se zaměřením na charakter vnitřního proudění, distribuce vznikajících bublin a pokles obsahu plynu.
- oblast hodnocení mikročistoty oceli v průběhu odplynění na vakuovací stanici RH: příprava provozních experimentů, návrh metodiky hodnocení a odběru vzorků, realizace experimentů a odběr vzorků oceli a strusky, vyhodnocení vlivu vybraných provozních parametrů a stanovení parametru s největším vlivem na mikročistotu.
- oblast redukčního odfosfoření vysoce legovaných ocelí: příprava a výběr redukčních činidel, realizace laboratorních experimentů, vyhodnocení účinnosti jednotlivých variant dle použité oceli a redukčního činidla.
- oblast termické analýzy a statistického zpracování experimentálních dat: aplikací relevantních statistických metod bude provedeno statistické zhodnocení, zmapování a kvalifikace vlivů relevantních faktorů, které bezprostředně souvisí, doprovází a ovlivňují průběh samotného experimentálního měření.
- oblast numerického modelování: určení metodiky modelování, jak proudění oceli v agregátech včetně vyplouvání vměstků, tak metodiky nastavení numerického modelu rafinačního procesu tavenin kovů včetně dmýchání inertních plynů.
- oblast technologické stabilizace vysokopecního pochodu při využití testů redukovatelnosti aglomerátů pro kinetický model: příprava, testování, srovnání výsledných hodnot a vyhodnocení pro provozní podmínky.
- oblast vývoje a optimalizace technologií výroby litých kovových pěn s ne/pravidelným uspořádáním vnitřních dutin s využitím běžně používaných slévárenských metod a materiálů: výběr slévárenských technologií a jejich ověřování v laboratorních podmínkách včetně jejich následné optimalizace.
- návrh a testování uspořádání vnitřních dutin kovových pěn: podle možné aplikace provést výběr a testování vnitřního uspořádání pórů (tvar, velikost, distribuce, aj.).
- optimalizace uspořádání vnitřních dutin kovových pěn pomocí metod modelování: provedení simulace účinnosti tepelných výměníků navržených z kovových pěn v závislosti na vnitřním uspořádání pórů, jejich velikosti a celkové geometrii.
- stanovení fyzikálně-mechanických vlastností odlitků kovových pěn s ne/pravidelným uspořádáním: provedení tlakových zkoušek, hodnocení absorpce energie ad..
- testování reálných odlitků v laboratorních a provozních podmínkách: provedení laboratorních zkoušek s výměníky tepla vyrobenými z kovových pěn.
- rafinace tavenin hliníkových slitin: optimalizace stávajících rafinačních postupů a vývoj postupů nových s cílem zvýšit jejich účinnost při současném zkrácení času rafinačního cyklu.
- hodnocení metalurgické kvality hliníkových slitin v laboratorních a poloprovozních podmínkách: využití termické analýzy a podtlakové zkoušky pro zhodnocení kvality taveniny hliníkových slitin a eliminaci neshod u odlitků.
- hodnocení termofyzikálních a termomechanických vlastností slévárenských slitin a materiálů: průběžné doplňování databáze materiálů běžně i méně používaných ve slévárenských provozech.
- testování přípravků a materiálů ovlivňujících strukturu a užitné vlastnosti výsledného odlitku: hodnocení očkovacích a modifikačních přísad u slitin železa a slitin neželezných kovů.

Výstupem projektu bude:
- zpracování diplomových a dizertačních prací,
- publikování zpracovaných výstupů z jednotlivých oblastí metalurgického a slévárenského výzkumu ve formě článků na tuzemských i mezinárodních konferencích.

Časový harmonogram: orientační období řešení projektu
01. 2018 až 03. 2018: Návrh a příprava jednotlivých variant fyzikálního modelování; příprava provozních experimentů a návrh metodiky hodnocení mikročistoty oceli v průběhu zpracování na stanici RH; příprava laboratorních experimentů a výběr redukčních činidel v rámci redukčního odfosfoření vysoce legovaných ocelí; výběr konkrétní skupiny dat, metody a statistického postupu zpracování výsledků termické analýzy; rozbor literatury, definice základních parametrů modelů pro numerické modelování; návrh metodiky pro predikci variant vysokopecního pochodu; návrh a příprava plánovaných experimentálních metod; specifikace potřebných materiálů a jejich nákup pro oblast vývoje a optimalizace technologií výroby litých kovových pěn, rafinace tavenin hliníkových slitin, hodnocení termofyzikálních a termomechanických vlastností slévárenských slitin a materiálů, testování přípravků a materiálů ovlivňujících strukturu a užitné vlastnosti výsledného odlitku.

04. 2018 až 09. 2018: Realizace fyzikálního modelování se zaměřením na charakter vnitřního proudění a pokles obsahu plynu; realizace experimentů na stanici RH a průběžné hodnocení vzorků oceli a strusky; realizace redukčního odfosfoření v laboratorních podmínkách a průběžné vyhodnocení výsledků jednotlivých variant; realizace statistického zhodnocení experimentálních dat, sumarizace a roztřídění dat a výsledků termické analýzy; realizace vlastního numerického modelování, vyhodnocení dosažených výsledků a návrh metodiky definice numerických modelů; zhodnocení současného stavu vysokopecního pochodu, návrh predikčních variant propočtů, příprava vzorků pro testování, laboratorní testování redukovatelnosti připravených vzorků aglomerátů; vývoj a optimalizace technologií výroby litých kovových pěn s ne/pravidelným uspořádáním vnitřních dutin, testování uspořádání vnitřních dutin kovových pěn, optimalizace uspořádání vnitřních dutin kovových pěn pomocí metod modelování, stanovení fyzikálně-mechanických vlastností odlitků kovových pěn, testování reálných odlitků kovových pěn v laboratorních a provozních podmínkách, optimalizace stávajících rafinačních postupů a vývoj postupů nových, hodnocení metalurgické kvality hliníkových slitin, hodnocení termofyzikálních a termomechanických vlastností slévárenských slitin a materiálů, testování přípravků a materiálů ovlivňujících strukturu a užitné vlastnosti výsledného odlitku.

10. 2018 až 11. 2018: Vyhodnocování dosažených výsledků.

12. 2018: Vypracování závěrečné zprávy.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
26800,-26800,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)20000,-20000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti6800,-6800,-
2. Stipendia130000,-130000,-
3. Materiálové náklady58000,-66510,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek40000,-26802,-
5. Služby24800,-29765,-
6. Cestovní náhrady30000,-29723,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory34400,-34400,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady344000,-
Uznané náklady344000,-
Celkem běžné finanční prostředky344000,-344000,-