MTL.05-01-25.06-SGCzerwiec 2025 · 12 kroków · ok. 20 min · 27 kryteriów z klucza
Rozwiązanie krok po kroku: Rafinacja ogniowa miedzi
Piec anodowy o ładowności 300 Mg przerabia miedź blister i konwertorową (1 ÷ 1,6% zanieczyszczeń) na miedź anodową, odlewaną w płyty - anody. Trzeba opracować kartę techniczno-technologiczną procesu (budowa pieca według schematu, etapy i parametry, produkty), dobrać środki ochrony osobistej dla spustowego pobierającego próbki ciekłej miedzi i na podstawie analizy próbki ocenić, czy miedź anodowa jest zgodna z wymaganiami.
Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje ręcznie do tabel wydrukowanych w arkuszu dobrane wartości, wyniki obliczeń, nazwy operacji i urządzeń oraz parametry procesu. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kroki idą za kolejnością tabel w arkuszu, a w obrębie tabeli - za kryteriami klucza.
Skąd brać odpowiedzi. Prawie wszystko jest w arkuszu: opis procesu, tabele z danymi (składy chemiczne, udziały, zgary, parametry) i wytyczne działu technologicznego. Obliczenia policzyłem w skrypcie i porównałem z kluczem oceniania CKE; zaokrąglam tak, jak każe arkusz. Wpisy słowne są sprawdzone z tekstem kryteriów klucza. Wzory chemiczne piszę z indeksami dolnymi (Cu₂S) - na egzaminie tak samo, odręcznie.
To jedno z możliwych rozwiązań: kolejność produktów procesu i środków ochrony osobistej jest dowolna, a kilka pozycji klucz przyjmuje w różnych postaciach (np. „gazy procesowe” albo „gazy spalinowe”). W nagłówku tabeli 2 arkusz mówi o „procesie odmiedziowania żużla” - to pomyłka w druku, treść tabeli i rezultaty dotyczą rafinacji miedzi.
Jak liczą się punkty. Klucz ma 27 kryteriów w 5 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 21 punktów - można stracić 6 kryteriów i nadal zdać. Najwięcej punktów (7) daje dobór środków ochrony osobistej w tabeli 3.
Suwak i strzałki obok niego - albo ←→ na klawiaturze - przechodzą krok po kroku; wyjaśnienie, pliki i podgląd zmieniają się razem z krokiem.
Lista „Etap” przenosi od razu do wybranej części arkusza.
„Rozwiązuję samodzielnie” chowa rozwiązanie kroku - najpierw własna próba, potem odsłonięcie.
„Tryb prezentacji” pokazuje samo rozwiązanie, bez menu strony - na rzutnik.
Etap 1: Tabela 2. Część I - budowa pieca
Kroki 1-2 · po tym etapie masz 4 z 27 kryteriów (pkt)
Krok 1: Wylot gazów i palnik
Kryteria: ,
R.1.1 miejsce wylotu gazów procesowych - 4
R.1.2 miejsce zamontowania palnika - 1
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opracuj kartę techniczno-technologiczną procesu rafinacji miedzi − tabelę 2 z wykorzystaniem instrukcji technologicznej procesu oraz schematu pieca.
Na schemacie piec jest w przekroju. Ścianka czołowa po prawej ma duży otwór z kołnierzem - to 4, wylot gazów procesowych do odciągu. Otwór w przeciwległej ścianie czołowej (1) to miejsce zamontowania palnika, który ogrzewa wnętrze płomieniem skierowanym wzdłuż pieca. Przypisanie otworów do funkcji to wiedza ogólna o budowie pieca anodowego.
Dokument po tym kroku
Krok 2: Załadunek i dysze rafinacyjne
Kryteria: ,
R.1.3 miejsce załadunku wsadu - 2
R.1.4 miejsce zabudowy dysz rafinacyjnych - 3
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Opracuj kartę techniczno-technologiczną procesu rafinacji miedzi − tabelę 2 z wykorzystaniem instrukcji technologicznej procesu oraz schematu pieca.
Otwór w górnej części płaszcza (2) to okno załadowcze - przez nie wlewa się ciekłą miedź z kadzi. Ramka 3 obejmuje dysze w ścianie bocznej, poniżej poziomu kąpieli: przez nie wdmuchuje się powietrze do utleniania i gaz ziemny do redukcji.
Typowe błędy
Zamiana 1 i 4 - wylot gazów ma szeroki kanał z kołnierzem po stronie przeciwnej do palnika.
Dokument po tym kroku
Etap 2: Tabela 2. Część II - parametry procesu
Kroki 3-5 · po tym etapie masz 10 z 27 kryteriów (pkt)
Krok 3: Etap I: nazwa, wsad i temperatura
Kryteria: , ,
R.2.1 etap I - napełnianie pieca
R.2.2 nazwa materiałów wsadowych - miedź blister, miedź konwertorowa lub miedź blister lub miedź konwertorowa
R.2.3 temperatura wsadu, °C - 1100÷1200
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opracuj kartę techniczno-technologiczną procesu rafinacji miedzi − tabelę 2 z wykorzystaniem instrukcji technologicznej procesu oraz schematu pieca.
Instrukcja nazywa etap I wprost: napełnianie pieca. Wsadem jest miedź blister i miedź konwertorowa (to je się rafinuje), a temperatura wsadu wynosi 1100÷1200 °C - jednostka jest już w nagłówku wiersza.
Dokument po tym kroku
Krok 4: Liczba kadzi
Kryteria:
R.2.4 liczba kadzi potrzebnych do maksymalnego wsadowania pieca, sztuki - 7
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opracuj kartę techniczno-technologiczną procesu rafinacji miedzi − tabelę 2 z wykorzystaniem instrukcji technologicznej procesu oraz schematu pieca.
Jedna kadź to 5 m³ ciekłej miedzi o ciężarze właściwym 8900 kg/m³: 5 · 8900 = 44 500 kg = 44,5 Mg. Do maksymalnej ładowności 300 Mg: 300 / 44,5 = 6,74, a przypis każe zaokrąglić w górę - 7 kadzi.
Typowe błędy
Pomieszanie jednostek (300 Mg dzielone przez 8900 kg/m³ bez przeliczenia) albo zaokrąglenie do 6.
Dokument po tym kroku
Krok 5: Etapy II i III
Kryteria: ,
R.2.5 etap II - proces utleniania miedzi
R.2.6 etap III - proces redukcji miedzi
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Opracuj kartę techniczno-technologiczną procesu rafinacji miedzi − tabelę 2 z wykorzystaniem instrukcji technologicznej procesu oraz schematu pieca.
Nazwy pozostałych etapów są w instrukcji: etap II - proces utleniania miedzi (domieszki przechodzą w tlenki), etap III - proces redukcji miedzi (usunięcie tlenu rozpuszczonego w miedzi przed odlewaniem anod).
Dokument po tym kroku
Etap 3: Tabela 2. Część III - produkty procesu
Kroki 6-7 · po tym etapie masz 14 z 27 kryteriów (pkt)
Krok 6: Produkty procesu
Kryteria: , ,
R.3.1 nazwa produktów procesu - miedź anodowa
R.3.2 nazwa produktów procesu - gazy spalinowe lub gazy procesowe
R.3.3 nazwa produktów procesu - żużel
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opracuj kartę techniczno-technologiczną procesu rafinacji miedzi − tabelę 2 z wykorzystaniem instrukcji technologicznej procesu oraz schematu pieca.
Produkt podstawowy to miedź anodowa. Z pieca uchodzą gazy procesowe (wylot 4 na schemacie), a tlenki utlenionych domieszek zbierają się na kąpieli jako żużel - ten produkt wynika z przebiegu utleniania (wiedza ogólna, instrukcja go nie wymienia).
Dokument po tym kroku
Krok 7: Maksymalny poziom zanieczyszczeń
Kryteria:
R.3.4 maksymalny poziom zanieczyszczeń w miedzi anodowej, % - 1
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Opracuj kartę techniczno-technologiczną procesu rafinacji miedzi − tabelę 2 z wykorzystaniem instrukcji technologicznej procesu oraz schematu pieca.
Miedź anodowa zawiera od 99,00% do 99,35% miedzi. Najwięcej zanieczyszczeń ma przy najniższej zawartości miedzi: 100 - 99,00 = 1 %.
Typowe błędy
Wpisanie 1,6% - to górna granica zanieczyszczeń miedzi blister przed rafinacją, nie anodowej.
Dokument po tym kroku
Etap 4: Tabela 3. Środki ochrony osobistej
Kroki 8-9 · po tym etapie masz 21 z 27 kryteriów (pkt)
Krok 8: Głowa, twarz i kark
Kryteria: , ,
R.4.4 źaroodporny hełm ochronny
R.4.5 osłona twarzy przed promieniowaniem IR
R.4.1 metalizowana osłona karku
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Określ środki ochrony osobistej dla spustowego, który wykonuje czynności poboru próbek. Nazwy środków zapisz w tabeli 3.
Przy poborze próbki stoi się przy otwartym piecu z ciekłą miedzią (ok. 1200 °C): zagrożeniem są promieniowanie cieplne, odpryski metalu i gazy. Z wykazu wybieram: żaroodporny hełm ochronny, osłonę twarzy przed promieniowaniem IR i metalizowaną osłonę karku. Dobór do zagrożeń to wiedza ogólna z BHP.
Dokument po tym kroku
Krok 9: Drogi oddechowe, tułów, ręce i nogi
Kryteria: , , ,
R.4.6 półmaska ochronna z pochłaniaczem wielogazowym ABE1 i filtrem przeciwpyłowym P3
R.4.2 fartuch chroniący przed promieniowaniem podczerwonym
R.4.7 ochronne rękawice metalizowane
R.4.3 getry chroniące przed czynnikami gorącymi
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Określ środki ochrony osobistej dla spustowego, który wykonuje czynności poboru próbek. Nazwy środków zapisz w tabeli 3.
Gazy procesowe zawierają SO₂ i pyły, więc potrzebna jest półmaska ochronna z pochłaniaczem wielogazowym ABE1 i filtrem przeciwpyłowym P3. Tułów chroni fartuch chroniący przed promieniowaniem podczerwonym, ręce - ochronne rękawice metalizowane, nogi - getry chroniące przed czynnikami gorącymi. Kolejność w tabeli jest dowolna.
Typowe błędy
Rękawice skórzane albo okulary przeciwodpryskowe zamiast metalizowanych rękawic i osłony twarzy - nie chronią przed promieniowaniem cieplnym.
Dokument po tym kroku
Etap 5: Tabela 4. Karta oceny produktu
Kroki 10-12 · po tym etapie masz 27 z 27 kryteriów (pkt)
Krok 10: Ołów, nikiel i antymon
Kryteria: , ,
R.5.1 weryfikacja zawartości pierwiastka w produkcie, Pb: zgodny
R.5.2 weryfikacja zawartości pierwiastka w produkcie, Ni: zgodny
R.5.3 weryfikacja zawartości pierwiastka w produkcie, Sb: zgodny
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Sporządź Kartę oceny produktu, na podstawie wyników analiz próbki − uzupełnij tabelę 4.
Porównuję wyniki z tabelą 1: Pb 0,36% ≤ 0,5% - zgodny, Ni 0,22% ≤ 0,4% - zgodny, Sb 0,015% ≤ 0,03% - zgodny.
Dokument po tym kroku
Krok 11: Bizmut i cyna (ppm)
Kryteria: ,
R.5.4 weryfikacja zawartości pierwiastka w produkcie, Bi: niezgodny
R.5.5 weryfikacja zawartości pierwiastka w produkcie, Sn: niezgodny
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź Kartę oceny produktu, na podstawie wyników analiz próbki − uzupełnij tabelę 4.
Bizmut i cynę podano w ppm, a wymagania w procentach. 1% = 10 000 ppm, więc Bi 600 ppm = 0,06% > 0,008% - niezgodny, Sn 300 ppm = 0,03% > 0,005% - niezgodny.
Typowe błędy
Porównanie „600” z „0,008” bez przeliczenia jednostek albo przeliczenie 1% = 1000 ppm.
Dokument po tym kroku
Krok 12: Zakwalifikowanie produktu
Kryteria:
R.5.6 zakwalifikowanie produktu zgodnie z tabelą 1: produkt wstrzymać
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Sporządź Kartę oceny produktu, na podstawie wyników analiz próbki − uzupełnij tabelę 4.
Dwa pierwiastki przekraczają wartości graniczne z kolumny „Produkt wstrzymać”, więc miedź anodowa nie może iść dalej - wpisuję produkt wstrzymać.
Dokument po tym kroku
Podgląd
Symulacja ekranu w przeglądarce - w Android Studio / Visual Studio wygląd może się nieco różnić.
To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.
Autor rozwiązania: Bartosz Bryniarski. Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.