Εργαστήριο Μεταλλουργίας

Διευθυντής: Δημήτριος Πάνιας
Website Εργαστηρίου: http://www.labmet.ntua.gr/

Το Εργαστήριο Μεταλλουργίας δημιουργήθηκε το έτος 1962 και ανήκει στον Τομέα Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων και Μεταλλουργών του Ε. Μ. Πολυτεχνείου. Κύριες δραστηριότητες του εργαστηρίου Μεταλλουργίας είναι η εκπαίδευση, η έρευνα και η παροχή υπηρεσιών στις επιστημονικές περιοχές της Εξαγωγικής Μεταλλουργίας, της Διαχείρισης και Αποκατάστασης Περιβάλλοντος και της Μαθηματικής Προσομοίωσης Διεργασιών. Το παραδοσιακό πεδίο ενασχόλησης του εργαστηρίου Μεταλλουργίας σχετίζεται με την Εξαγωγική Μεταλλουργία. Στο πεδίο αυτό το εργαστήριο έχει αποκτήσει διεθνή φήμη κατά το παρελθόν, υπό τη διεύθυνση του καθ. Λ. Μούσουλου. Έχει συμβάλει ουσιαστικά στην προώθηση της Μεταλλουργίας στην Ελλάδα, με την πρωτοποριακή έρευνα για τη μέθοδο LM, αλλά και με την ανάπτυξη μεθόδων για την επίλυση επί μέρους προβλημάτων σχετιζόμενων με την κατεργασία ελληνικών πρώτων υλών. Το εργαστήριο έχει και σήμερα εντατική ενασχόληση στην εξαγωγική μεταλλουργία, τόσο εκπαιδευτική όσο και ερευνητική. Τα θέματα Διαχείρισης και Αποκατάστασης Περιβάλλοντος αποτελούν ένα σχετικά νέο πεδίο ενασχόλησης του εργαστηρίου, που υπαγορεύτηκε τόσο από την αυξανόμενη κοινωνική ευαισθησία όσο και από τις νέες νομοθετικές και τεχνολογικές εξελίξεις σε θέματα περιβάλλοντος σε εθνικό, ευρωπαϊκό αλλά και διεθνές επίπεδο. Στο αντικείμενο αυτό το Εργαστήριο έχει αναπτύξει έντονη δραστηριότητα τα τελευταία 15 χρόνια τόσο σε εκπαιδευτικό και ερευνητικό επίπεδο όσο και στον τομέα παροχής υπηρεσιών. Ένα τρίτο πεδίο δραστηριότητας του Εργαστηρίου σχετίζεται με την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων διεργασιών, την ανάπτυξη ολοκληρωμένων συστημάτων προσομοίωσης για την επίλυση ισοζυγίων μάζας και ενέργειας και το βέλτιστο σχεδιασμό παραγωγικών μονάδων και, τέλος, την ανάπτυξη έμπειρων συστημάτων για τη διάγνωση δυσλειτουργιών και τη ρύθμιση και έλεγχο παραγωγικών διεργασιών. Στο Εργαστήριο Μεταλλουργίας απασχολούνται 7 μέλη ΔΕΠ, 2 μελη ειδικού τεχνικού εργαστηριακού προσωπικού (ΕΤΕΠ) και 11 μέλη διοικητικού προσωπικου (ΙΔΑΧ). Πέρα από το μόνιμο προσωπικό, τις πολλαπλές δραστηριότητες του εργαστηρίου υποστηρίζουν επίσης 22 ερευνητές, οι οποίοι χρηματοδοτούνται από τα ερευνητικά έργα και τα έργα παροχής υπηρεσιών..

Τα μέλη ΔΕΠ του εργαστηρίου διδάσκουν 24 μαθήματα, εκ των οποίων 12 υποχρεωτικά και 12 κατ’ επιλογή υποχρεωτικά. Εκτός από τις διαλέξεις και τις υπολογιστικές ασκήσεις, σημαντικό μέρος του εκπαιδευτικού έργου αποτελούν οι εργαστηριακές ασκήσεις, οι οποίες συμβάλλουν στην εξοικείωση των σπουδαστών με βασικές τεχνικές τόσο της εξαγωγικής μεταλλουργίας όσο και των περιβαλλοντικών τεχνολογιών. Τέλος, αξιόλογο μέρος της εκπαιδευτικής και ερευνητικής δραστηριότητας του εργαστηρίου αποτελούν οι διπλωματικές εργασίες που εκπονούνται από τους τελειόφοιτους σπουδαστές της Σχολής, καθώς και οι διδακτορικές διατριβές των μεταπτυχιακών σπουδαστών.

Το εκπαιδευτικό έργο του εργαστηρίου περιλαμβάνει τα εξής μαθήματα:

Το εργαστήριο έχει αναπτύξει έντονη ερευνητική δραστηριότητα με τη συμμετοχή του σε μεγάλο αριθμό ερευνητικών προγραμμάτων που επιχορηγούνται από το ελληνικό κράτος, την Ευρωπαϊκή Ένωση και τις βιομηχανίες του κλάδου. Από το 1990 έχουν υλοποιηθεί περισσότερα από 80 ερευνητικά έργα, 30 από τα οποία έχουν χρηματοδοτηθεί από ελληνικούς φορείς και 50 περίπου από διεθνείς φορείς και κυρίως την Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Μέσω της ερευνητικής δραστηριότητας το Εργαστήριο Μεταλλουργίας έχει αποκτήσει σημαντική διεθνή φήμη και έχει καταξιωθεί σαν ένα από τα πρωτοπόρα εργαστήρια στους ερευνητικούς τομείς ενασχόλησής του σε ευρωπαϊκό και διεθνές επίπεδο. Έχει παράλληλα αναπτύξει στενή συνεργασία με τα σημαντικότερα πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα της Ευρώπης και με τις μεγαλύτερες βιομηχανίες του κλάδου. Ειδική μνεία οφείλεται στον αείμνηστο Καθηγητή Αντώνη Κοντόπουλο για την ανεκτίμητη συμβολή του στην ανάπτυξη της ερευνητικής δραστηριότητας και στο διεθνές κύρος του Εργαστηρίου.

Από την ερευνητική δραστηριότητα των τελευταίων 10 ετών προέκυψαν περισσότερες από 100 πρωτότυπες ερευνητικές εργασίες, που δημοσιεύτηκαν ως επί το πλείστον σε διεθνή περιοδικά ή περιελήφθησαν στα πρακτικά διεθνών συνεδρίων καθώς επίσης και αρκετά διπλώματα ευρεσιτεχνίας που αφορούν την εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών στην περιοχή της μεταλλουργίας και της εκμετάλλευσης των βιομηχανικών ορυκτών. Σημαντικός είναι επίσης ο όγκος της παροχής υπηρεσιών προς την ελληνική και ξένη βιομηχανία, προς δημόσιους οργανισμούς και άλλες επιχειρήσεις, που αποτελεί ένα σημαντικό μέρος της δραστηριότητας του εργαστηρίου την τελευταία πενταετία. Πρέπει να αναφερθεί ότι για τη διασφάλιση της ποιότητας των παρεχόμενων υπηρεσιών το Εργαστήριο Μεταλλουργίας πιστοποιήθηκε από τον ΕΛΟΤ το 1999 κατά ISO 9002:1994 για την εκτέλεση χημικών αναλύσεων και προχωρεί στη διαπίστευσή του κατά ΕΝ ISO 17025 για παροχή υπηρεσιών περιβαλλοντικού χαρακτηρισμού μεταλλευτικών απορριμμάτων, ιλύων και ρυπασμένων εδαφών.

Επιστημονικός Εξοπλισμός

Εξοπλισμός για πυρομεταλλουργικές διεργασίες

• Τρεις ηλεκτρικά θερμαινόμενες περιστροφικές κάμινοι διαφόρων διαστάσεων που λειτουργούν σε διάφορες θερμοκρασιακές περιοχές
• Ηλεκτρική κάμινος τόξου με ηλεκτρόδια από γραφίτη
• Επαγωγική κάμινος με δυνατότητα χρήσης χωνευτηρίων από γραφίτη
• Σωληνωτές κάμινοι με αντιστάσεις αποτελούμενες από καρβίδιο του πυριτίου
• Συσκευή ρευστοστερεού στρώματος
• Συσκευή LECO για τον προσδιορισμό του σημείου τήξης και μαλάκυνσης στερεών δειγμάτων και μιγμάτων
• Ειδική συσκευή για τον προσδιορισμό συγκεντρώσεων σε καυσαέρια (αναλυτής αερίων)

Εξοπλισμός για υδρομεταλλουργικές διεργασίες

• Γυάλινοι σφαιρικοί αντιδραστήρες χωρητικότητας 0,5-2 l με δυνατότητα ανάδευσης και ελέγχου της θερμοκρασίας
• Θερμαινόμενοι αναδευτήρες και υδατόλουτρα
• Αντιδραστήρες υψηλής πίεσης (αυτόκλειστα) με δυνατότητα κατεργασίας σε βασικό και όξινο περιβάλλον
• Γυάλινος βιοαντιδραστήρας με δυνατότητα ελέγχου της θερμοκρασίας, πίεσης και οξύτητας
• Συσκευή επώασης (incubator)
• Αντιδραστήρες στήλης με διάφορες χωρητικότητες (2-200 l)
• Αντιδραστήρες συνεχούς ροής με ανάδευση (4×10 l)
• Πιλοτική μονάδα κατεργασίας μεταλλευμάτων με εκχύλιση και μονάδα διαχωρισμού των πολφών

Αναλυτικά όργανα – μέτρηση φυσικοχημικών παραμέτρων

• Δύο φασματοφωτόμετρα Perkin Elmer 2100 συνοδευόμενα από φούρνο γραφίτη και γεννήτρια υδριδίων για προσδιορισμό ιχνοστοιχείων σε χαμηλές συγκεντρώσεις (ppb)
• Φασματοφωτόμετρο προσδιορισμού ιόντων με χρωματοφωτομετρικές μεθόδους στην ορατή περιοχή.
• Συσκευή διαφορικής θερμικής, θερμοβαρυμετρικής και θερμιδομετρικής ανάλυσης
• Συσκευή μέτρησης ειδικής επιφάνειας (ΒΕΤ)
• Κοκκομετρικός αναλυτής laser για προσδιορισμό της κοκκομετρικής κατανομής σε λεπτομερή υλικά
• Συσκευή Χώνευσης με φούρνο μικροκυμάτων (Microwave digestion)
• Συσκευή LECO για μετρήσεις ολικού άνθρακα και θείου σε στερεά δείγματα
• Ειδικός θερμοζυγός για τον προσδιορισμό της υγρασίας σε στερεά δείγματα
• Φασματοφωτόμετρο UV/VIS/NIR για μέτρηση φασματικής ανακλαστικότητας στην περιοχή 250-2500nm σύμφωνα με το πρότυπο ASTM E903-96
• Συσκευή μέτρησης του συντελεστή εκπομπής στην υπέρυθρη ακτινοβολία (emittance) σύμφωνα με το πρότυπο ASTM E408-71 (2002)
• Συσκευή μέτρησης θερμικής αγωγιμότητας σε διάταξη ροής θερμότητας (NETZSCH HFM 436/3/1 Lambda) η οποία είναι συμβατή με το πρότυπο EN 12667
• Θάλαμος ρυθμιζόμενων κλιματολογικών συνθηκών χωρητικότητας 600lt, για τη μελέτη της συμπεριφοράς δειγμάτων σε πραγματικές κλιματολογικές συνθήκες (εύρος θερμοκρασίας: +2°- +45°C και υγρασίας: 40% – 100%).
• Στερεο πυκνόμετρο
• Φασματοφωτόμετρο υπερυθρης ακτινιβολίας (FT IR)
• Φασματοφωτόμετρο επαγωγικής σύζευξης πλάσματος (ICP)

Εξειδικευμένος εξοπλισμός για περιβαλλοντικές μελέτες

• Δειγματολήπτες εδαφικών δειγμάτων
• Συσκευή μέτρησης διαπερατότητας
• Κελιά υγρασίας κατά ASTM D5744-96
• Στήλες για κινητικές δοκιμές εκχυλισιμότητας
• Συσκευές μέτρησης οξύτητας σε διαλύματα και πολφούς (πεχάμετρα)
• Κλίβανοι ξήρανσης
• Φορητές συσκευές μέτρησης διαλελυμένου οξυγόνου, οξύτητας και αγωγιμότητας διαλυμάτων
• Συσκευή μέτρησης TCLP