Przejdź do głównej treści
MTL.05-01-25.01-SGStyczeń 2025 · 12 kroków · ok. 22 min · 27 kryteriów z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Odmiedziowanie żużla w piecu

W piecu elektrycznym o pojemności 500 m³ odmiedziowuje się żużle (zawiesinowy, konwertorowy i stały): koks redukuje tlenki miedzi, krople metalu opadają, a na dnie zbiera się stop Cu-Pb-Fe. Trzeba wypełnić kartę technologiczną - policzyć maksymalny załadunek pieca na jeden cykl z ważoną zawartością miedzi, podać produkty i liczbę kadzi na stop, policzyć maksymalne dobowe zapotrzebowanie wydziału - a potem dobrać środki ochrony osobistej spustowego, ułożyć kolejność czynności przy przepalaniu otworu spustowego i wypisać zlecenie analizy próbki.

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.

Arkusz każe zapisać wyniki obliczeń z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku, więc wyniki rachunków piszę jako 640,00 czy 54,00 - klucz podaje te same liczby bez części ułamkowej. Datą poboru próbki ma być data egzaminu; arkusz jej nie podaje, więc przyjmuję pierwszy dzień części praktycznej w modelu „d” sesji styczeń 2025 według harmonogramu CKE: 09.01.2025.

To jedno z możliwych rozwiązań: średnią zawartość miedzi klucz przyjmuje w przedziale 12,00 ÷ 12,50, a liczbę cykli z jednostką „cykle” albo „sztuki”.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 27 kryteriów w 6 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.

Arkusz i pliki do pobrania Treść arkusza (PDF)

  1. Etap 1: Tabela 2. Część I - maksymalny załadunek pieca

    Kroki 1-3 · po tym etapie masz 4 z 27 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Masa wsadu miedzionośnego

    Kryteria:

    R.1.1 sumaryczna masa wsadu miedzionośnego, Mg : 640

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie opisu instrukcji technologicznej procesu oraz danych zawartych w tabeli 1 oblicz maksymalny załadunek pieca na 1 cykl (część I tabeli 2). Wyniki obliczeń należy zapisać z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

    Maksymalny załadunek to górne granice przedziałów z tabeli 1: żużel zawiesinowy 500 Mg, konwertorowy 80 Mg i stały 60 Mg. Razem 500 + 80 + 60 = 640,00 Mg.

    Typowe błędy

    Dodanie koksu i kamienia wapiennego - to dodatki technologiczne, nie wsad miedzionośny.

    Dokument po tym kroku

  2. Krok 2: Średnia ważona zawartość miedzi

    Kryteria:

    R.1.2 średnia wagowa zawartość Cu wsadu miedzionośnego, % : 12,00 ÷ 12,50

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie opisu instrukcji technologicznej procesu oraz danych zawartych w tabeli 1 oblicz maksymalny załadunek pieca na 1 cykl (część I tabeli 2). Wyniki obliczeń należy zapisać z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

    Średnia ważona masami, nie zwykła średnia z trzech procentów: (500 · 12 + 80 · 20 + 60 · 5) / 640 = 7900 / 640 = 12,34375 → 12,34 %. Zwykła średnia (12 + 20 + 5) / 3 = 12,33 przypadkiem wpada w przedział klucza, ale jest merytorycznie błędna.

    Dokument po tym kroku

  3. Krok 3: Dodatki technologiczne

    Kryteria: ,

    R.1.3 koks, Mg : 18

    R.1.4 kamień wapienny, Mg : 50

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie opisu instrukcji technologicznej procesu oraz danych zawartych w tabeli 1 oblicz maksymalny załadunek pieca na 1 cykl (część I tabeli 2). Wyniki obliczeń należy zapisać z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

    Przy maksymalnym załadunku dodatki też biorę z górnych granic tabeli 1: koks 18 Mg, kamień wapienny 50 Mg. To wartości odczytane, nie obliczone, więc zostawiam je w postaci z tabeli.

    Dokument po tym kroku

  4. Etap 2: Tabela 2. Część II - produkty procesu

    Kroki 4-5 · po tym etapie masz 9 z 27 kryteriów (pkt)

    Krok 4: Produkt podstawowy i liczba kadzi

    Kryteria: , ,

    R.2.1 produkt podstawowy : stop Cu-Pb-Fe

    R.2.2 zawartość Cu, % : 80

    R.2.3 liczba kadzi do transportu maksymalnej objętości stopu Cu-Pb-Fe w piecu, sztuki: 15

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Określ produkty procesu (część II tabeli 2).

    Produktem podstawowym jest stop Cu-Pb-Fe z zawartością miedzi 80 % (tabela 1, wiersz „Produkty”). Spust stopu idzie do kadzi o objętości 10 m³, a maksymalna objętość stopu w piecu to 150 m³: 150 / 10 = 15 kadzi. Ciężar właściwy 6 Mg/m³ nie jest tu potrzebny - liczba kadzi wynika z objętości.

    Typowe błędy

    Liczenie kadzi z pojemności całego pieca (500 m³) - w piecu jest też 350 m³ żużla, który spływa rynnami.

    Dokument po tym kroku

  5. Krok 5: Produkty uboczne

    Kryteria: ,

    R.2.4 produkty uboczne: żużel odpadowy

    R.2.5 produkty uboczne: pyły

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Określ produkty procesu (część II tabeli 2).

    Pozostałe produkty z tabeli 1 to żużel odpadowy (0,5% Cu, spuszczany do granulacji) i pyły.

    Dokument po tym kroku

  6. Etap 3: Tabela 2. Część III - maksymalne dobowe zapotrzebowanie

    Kroki 6-7 · po tym etapie masz 13 z 27 kryteriów (pkt)

    Krok 6: Liczba cykli na dobę

    Kryteria:

    R.3.1 liczba cykli na dobę : 3 lub 3 cykle lub 3 sztuki

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz maksymalne dobowe zapotrzebowanie wydziału (część III tabeli 2).

    Cykl trwa 8 h (1 h napełniania + 6 h redukcji i sedymentacji + 1 h spustu, tak samo w tabeli 1), więc w ciągu doby: 24 / 8 = 3 cykle.

    Dokument po tym kroku

  7. Krok 7: Koks, kamień wapienny i energia na dobę

    Kryteria: , ,

    R.3.2 maksymalne dobowe zapotrzebowanie na koks: 54 Mg

    R.3.3 maksymalne dobowe zapotrzebowanie na kamień wapienny: 150 Mg

    R.3.4 maksymalne dobowe zapotrzebowanie na energię: 450 MWh

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz maksymalne dobowe zapotrzebowanie wydziału (część III tabeli 2).

    Mnożę maksymalne zużycie na cykl przez 3 cykle: koks 3 · 18 = 54,00 Mg, kamień wapienny 3 · 50 = 150,00 Mg, energia elektryczna 3 · 150 = 450,00 MWh (górna granica 100 ÷ 150 MWh/cykl). Jednostki wpisuję w kolumnie J. m.

    Typowe błędy

    Średnie zamiast maksimum (np. 375 MWh z 125 MWh/cykl) - tabela ma pokazać maksymalne zapotrzebowanie.

    Dokument po tym kroku

  8. Etap 4: Tabela 3. Środki ochrony osobistej

    Kroki 8-9 · po tym etapie masz 20 z 27 kryteriów (pkt)

    Krok 8: Głowa, twarz i kark

    Kryteria: , ,

    R.4.4 żaroodporny 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 przepalania otworu spustowego. Nazwy środków wpisz do tabeli 3.

    Przepalanie otworu to praca tuż przy wypływającym stopie (980 ÷ 1320 °C) z płomieniem tlenowym: promieniowanie cieplne, odpryski i gazy. Z wykazu: żaroodporny hełm ochronny, osłona twarzy przed promieniowaniem IR, metalizowana osłona karku. Dobór do zagrożeń to wiedza ogólna z BHP.

    Dokument po tym kroku

  9. 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. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Określ środki ochrony osobistej dla spustowego, który wykonuje czynności przepalania otworu spustowego. Nazwy środków wpisz do tabeli 3.

    Do tego półmaska ochronna z pochłaniaczem wielogazowym ABE1 i filtrem przeciwpyłowym P3 (gazy i pyły przy spuście), fartuch chroniący przed promieniowaniem podczerwonym, ochronne rękawice metalizowane i getry chroniące przed czynnikami gorącymi.

    Typowe błędy

    Ochronniki słuchu albo kombinezon pyłoochronny zamiast środków chroniących przed ciepłem.

    Dokument po tym kroku

  10. Etap 5: Tabela 4. Przepalanie otworu spustowego

    Krok 10 · po tym etapie masz 24 z 27 kryteriów (pkt)

    Krok 10: Kolejność czynności przepalania

    Kryteria: , , ,

    R.5.1 nagrzanie stalowej rurki 3/8 (napełnionej tlenem) w metalowym pojemniku z rozżarzonym węglem drzewnym

    R.5.2 przystawienie rozpalonej rurki do stalowego pręta korka tkwiącego w otworze spustowym

    R.5.3 przepalenie otworu do czasu wypływu topu

    R.5.4 wyciągnięcie rurki z otworu i zamknięcie dopływu tlenu

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    W tabeli 4 wpisz czynności wykonywane podczas przepalania otworu spustowego z zachowaniem chronologii zdarzeń.

    Arkusz wymienia czynności w innej kolejności, niż się je wykonuje - trzeba ją ułożyć logicznie: najpierw rurkę z tlenem nagrzewa się w węglu drzewnym, potem przystawia ją do pręta korka, przepala otwór aż popłynie stop, a dopiero na końcu wyciąga rurkę i zamyka tlen. Słowo „topu” z arkusza poprawiam na „stopu” - to literówka w druku.

    Typowe błędy

    Przepisanie czynności w kolejności z arkusza (wyciągnięcie rurki jako druga) - klucz ocenia chronologię.

    Dokument po tym kroku

  11. Etap 6: Tabela 5. Zlecenie analizy próbki

    Kroki 11-12 · po tym etapie masz 27 z 27 kryteriów (pkt)

    Krok 11: Data poboru

    Kryteria:

    R.6.1 data poboru: data egzaminu

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź dla Działu Kontroli Jakości zlecenie na pobranie próbki żużla odmiedziowanego do analizy chemicznej − uzupełnij tabelę 5. Jako datę poboru próbki przyjmij datę egzaminu.

    Datą poboru jest data egzaminu - wpisuję 09.01.2025 (pierwszy dzień części praktycznej w modelu „d”, sesja styczeń 2025).

    Dokument po tym kroku

  12. Krok 12: Materiał i oznaczane pierwiastki

    Kryteria: ,

    R.6.2 nazwa materiału pobieranego do badań analitycznych: stop Cu-Pb-Fe

    R.6.3 pierwiastki, których zawartość należy określić (symbol pierwiastka): Cu, Pb, Fe, Zn, Sn, Ni

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź dla Działu Kontroli Jakości zlecenie na pobranie próbki żużla odmiedziowanego do analizy chemicznej − uzupełnij tabelę 5. Jako datę poboru próbki przyjmij datę egzaminu.

    Instrukcja opisuje próbki stopu Cu-Pb-Fe pobierane z otworu spustu kontrolnego i analizowane na zawartość miedzi, ołowiu, żelaza, cynku, niklu i cyny - wpisuję stop Cu-Pb-Fe i symbole Cu, Pb, Fe, Zn, Sn, Ni.

    ⚠️ Sprzeczność w arkuszu: polecenie każe sporządzić zlecenie analizy próbki żużla odmiedziowanego, a o analizie żużla instrukcja nic nie mówi. Z danych nie da się ustalić poprawnego wpisu dla żużla, więc wpisana jest wartość z klucza CKE: stop Cu-Pb-Fe i pierwiastki z opisu próbek stopu. Na egzaminie punkt daje wpis z klucza.

    Typowe błędy

    Same nazwy pierwiastków („miedź, ołów...”) zamiast symboli chemicznych, o które prosi tabela.

    Dokument po tym kroku

Podgląd

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: . 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.