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Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
あらゆる産業を支える基盤素材である鉄鋼の製錬プロセスは、鉄鉱石を還元する高炉、溶銑を精錬する製鋼、溶鋼を凝固させる連続鋳造から成り立っており、洗練されたプロセス制御により効率的な大量生産がおこなわれている。本講義では、これまで学習してきた熱力学、反応速度、移動速度、凝固等の基礎を各プロセスで起こっている事象に対して応用し、それらを制御するための解析方法について学ぶ。具体的には、固／液／気体を考慮した熱・物質移動に基づく高炉の数値解析モデル、種々の元素の酸化・還元の同時進行を解析できる競合反応モデルによるスラグ／メタル反応の制御方法、連続鋳造プロセスの概要と、凝固・伝熱・流動を考慮した初期凝固現象の解析等を講義する。
この科目の実施形態は、講義室の講義を予定しています。
諸状況により実施形態は変更の可能性があります。
講義情報と講義資料は Google Classroom を通じて発信します。
Classroom にアクセスしてクラスコードを入力してください。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Steel is a base material which support various industries. Its production process consists of blast furnace to reduce iron ore, steelmaking process to refine hot metal and continuous casting process to solidify the molten steel. The mass production is conducted with the sophisticated process controlling technology. In this lecture, the analysis methods to control each process are studied by the application of the already studies fundamentals of thermodynamics, reaction kinetics, heat & mass transfer, solidification etc. to each process. Especially, the following lectures are conducted; numerical simulation model of blast furnace based on the heat & mass transfer considering solid/liquid/gas phases, control methods of slag/metal reaction by the coupled reaction model which can simulate the oxidation and reduction reactions of various element simultaneously, the outline of continuous casting process and the analysis method of solidification at initial stage in mold considering the phase transformation, heat and mass transfer.
This lecture will be given in classroom.
The lecture style will be changed if necessary.
Information and documents about this lecture will be distributed through "Google Classroom".
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
本講義は、鉄鋼や非鉄金属の金属材料製造や新素材創製に必要な化学熱力学について、すでに学んだ基礎的事項を実際の製錬・精製プロセスへ応用し、それらを熱力学を用いて解析できるレベルにまで高める事を目標とする。
前半では、素材製造プロセスを解析する場合の基礎として、多成分系相平衡、反応パスと相解析、電気化学、ポテンシャルダイアグラム、融体・溶液の熱力学・構造・物性（測定法）・溶液モデル等について説明し、後半では、鉄鋼製錬（製銑・製鋼）や非鉄金属製錬（銅・亜鉛・鉛等のベースメタルやレアメタル）プロセスの、化学熱力学を用いた解析方法についての事例の紹介と演習を行い理解を深める。
講義は対面形式とオンラインの併用で行う予定。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
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Thermodynamics is one of the most important subject for the production process of steel nonferrous metals and new materials In this lecture, the fundamentals which have already studied are applied to analyses the actual smelting and refining process.
Initially, multicomponent phase-equilibrium, phase analysis and reaction pass, electrical chemistry, potential diagram, structure and physical properties of liquid and solution model are explained. After them, the analyses of actual process by thermodynamics are explained for iron & steelmaking, smelting of Cu, Zn, Pb and rare metals. For the deep understanding, some example is calculated as exercise.
This lecture is given by both a physical lecture and on line style.
Class code of class room is "u45db7i ".
各種素材の製錬・生成は熱力学的考察の下にプロセス設計がなされるが、実際のプロセスにおいては、これに加えて化学反応，物質移動や熱移動など速度論的な制約を受けるため、実プロセスに含まれる諸現象の中から律速段階となる過程を抽出し、これを定量的に評価する必要がある。本講義では、実際の製精錬プロセスの中で生じている現象に対して、これまで学習してきた反応速度論や移動速度論がどの様に適用されているかを紹介し、速度論による現象の表現，解析および理解の手法について学ぶ。
この科目の実施形態は、講義室の講義を想定していますが、状況によりオンライン配信を利用する場合があります。講義情報と講義資料は Google Classroom を通じて発信します。Google Classroomのクラスコードを工学研究科Webページにて確認し登録すること。
大学院シラバス・時間割・履修登録(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html)
While the fundamental concepts of the material processes are usually made based on the thermodynamics, their process designs need aspects of the kinetics, for example chemical reaction, heat transfer, mass transfer, and so on. In this course, the students learn about the several kinetic processes that are taken out from the actual smelting and refining processes.
This lecture will be given in an actual classroom. The lecture style, however, will be changed if necessary. Information and documents about this lecture will be distributed through "Google Classroom". Check the class code for Google Classroom at School of Engineering Website and register to this class.
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
１．目的
材料プロセス内で発生する物理現象を支配する基礎方程式の基礎とそれらを数値解析する手法について学ぶ。また、それらの具体的な材料プロセスへの応用事例について学ぶ。
２．概要
材料プロセス内で発生する物理現象を支配する基礎方程式は、各種保存則と構成方程式から得ることができる。最終的にこれらの基礎式は、積分形と微分形にまとめることができ、それらは数値的に解くことができる。代表的な数値解析方法について学ぶ。また、これらの手法は様々な材料プロセス問題の解明に有効であることを多くの事例を通じて学ぶ。
この科目の実施形態は、講義室の講義を想定していますが、状況によりオンライン配信を利用する場合があります。講義情報と講義資料は Google Classroom を通じて発信します。Google Classroomのクラスコードを工学研究科Webページにて確認し登録すること。
大学院シラバス・時間割・履修登録
(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html)
1. Purpose
Learn basic equations of physics that appear in the material processing phenomena and numerical analysis methods for solving the equations. And more, learn about the application of the methods to the actual materials processing problems.
2. Outline
Basic equations of physics that appear in the material processing phenomena can be obtained from dominant conservation laws and constitutive equations. Finally, basic equations can be reduced to differential or integral forms that can be solved numerically. Learn about typical numerical methods that can be available to solve the basic equations. And more, learn about the versatility of these numerical methods through the applications to actual materials processing.
This lecture will be given in an actual classroom. The lecture style, however, will be changed if necessary. Information and documents about this lecture will be distributed through "Google Classroom". Check the class code for Google Classroom at School of Engineering Website and register for this class.
Timetable & Course Description
(https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html)
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
素材から出発し種々の加工成形、熱処理などを施し、必要な機能が発揮できる形あるものを造り上げる学問・技術を素形材工学という。工業製品は部品の組立てにより構成され、その部品は素形材そのものであるか素形材の集合体である。素形材技術とは、このように、あらゆる工業部材を作るための基本であり、原料、素材の状態によって様々な加工法がある。この授業では、代表的な素形材加工技術として「鋳造加工」を取り上げ、鋳造加工技術に関する知識習得と基盤学問の習得を目的とする。
２．概要
本授業科目では、材料に形状を付与する代表的な素形材加工法としての「鋳造加工」の各技術の解説とその技術を支える学問を簡潔に教授する。
３．達成目標等
・本学科の学習・教育目標のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｋに関する能力を含めて修得する。
・素形材工学の体系と、その中での「鋳造加工」技術の位置付けを理解し、それら知識の習得をすること。
・典型的な鋳造加工法と基本的プロセスの知識を習得すること。
・技術の基盤となる学問の理解と習得およびその知識を応用する能力を習得すること。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
１．Objective
Industrial products are formed by assembling parts and tools, and they are mostly made from metallic materials. Materials processing create the parts and tools from the raw material by various kinds of processing and heat treatment, etc.. The manufactured parts and tools must satisfy the required shape and properties. The materials processing is the basis for producing all industrial components as described above. There are various kinds of processing methods depending on kinds and conditions of materials. In this course, we focus on the casting process aim to understand the basic science and technology of the casting.
２．Outline
In this course, we focus on the principle of theoretical background of the casting , basic knowledge of typical casting technology, and application of basic theory to understand the casting and solidification behavior of the real casting process.
３．Outcomes
Understand basic materials processing and the role of "casting" technology in it.
Understand typical casting methods and their basic processes.
Understand the basic science of the casting.
This course includes the our program outcomes of A, B, C, K
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
非鉄金属製錬学の基礎となる反応の熱力学的取扱いを理解し、これに基づいて種々の金属の製錬法に関する知識を習得することを目的とする。
２．概要
主要な工業材料である、銅、亜鉛、アルミニウム、チタン、シリコン、希土類等のいわゆる非鉄金属は、互いに非常に異なった性質を有し、それらに合った様々な製錬プロセスによって製造される。それぞれの金属の特徴を理解させ、反応の基礎となる熱力学的な解析法を解説すると共に、個々の金属について鉱石から地金までの製錬の流れを講義する。
授業は、原則対面方式とする。講義資料については、Google classroomで通知するので、サイトを適宜確認すること。
３．達成目標等
・本学科の学習・教育目標のA、B、C、D、Kに関する能力を含めて習得する。
・各種金属の化学的・物理的特徴を学習し、プロセスの基礎となる熱力学的取り扱いを理解すると共に、原料からの製錬プロセスに関する知識を習得し、応用できる能力を養う。
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1. Objective
This course provides fundamentals of thermodynamics which is a base of non-ferrous metallurgy. Through the understanding, student will obtain basic knowledge on smelting process for several metals.
2. Outline
Non-ferrous metals such as copper, zinc, aluminum, titanium, silicon, and rare earths, which have different physical and chemical properties, are produced by the suitable smelting process. This course provides knowledge on characteristic of metals and thermodynamic analysis method for reaction. Smelting flow from ore to metal is also provided.
This lecture is mainly provided face-to-face. Students have to check the Google classroom of this class for obtaining a text.
3. Goal
This course includes our program outcomes of A, B, C, D, and K.
Students will understand chemical and physical properties of metals and fundamentals of thermodynamics. Student will develop ability applying the fundamental knowledge on smelting process to solving real problems.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１． 目的
無機化学反応を利用して様々な素材をつくる化学関連産業を支える資源および素材の製造プロセス，また地球規模に達した人間活動に伴って発生する多様でしかも大量の廃棄物，環境汚染物質のリサイクル・無害化プロセスについて学習することを目的とする。
２． 概要
人間活動を支えるエネルギー資源，非金属資源，金属資源の現状，それらを利用する狭義の無機化学工業の他，金属製錬，セメント工業及び環境関連技術など下記に示す広義の無機化学関連分野についてその基本プロセス，原理等を講義する。
３． 達成目標等
・資源の総合的有効利用の重要性が理解できること。
・化学工業の最適化が，製造コストに加えて，環境影響，資源・リサイクル等も考慮
すべき理由が説明できること。
・代表的な無機化学関連プロセスの構成とその原理が説明できること。
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1. Purpose
In the chemical industry, inorganic chemical reactions are the basis for making various materials. On the other hand, various and large amounts of waste and environmental pollutants are generated with human activities. The purpose of this class is to learn about the process of recycling and treating environmentally hazardous substances from the viewpoint of resource and material manufacturing processes.
2. Overview
This section introduces energy resources, non-metal resources, and metal resources that support human activities. In addition, lectures will be given on the basic processes and principles of the inorganic chemical industry, metal smelting, cement industry, and environment-related technologies that utilize the above resources.
3. Achievement target, etc.
・ Understand the importance of comprehensive and effective use of resources.
・ Explain why the optimization of the chemical industry should consider environmental impacts, resources and recycling in addition to manufacturing costs.
・ Be able to explain the configuration and principle of typical inorganic chemistry-related processes.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
化学工学に関連する講義で得られた知識をもとに、化学装置とプロセスの設計・運転に必要な事項を習得する。
２．概要
流動・伝熱・移動現象・相平衡・反応工学・プロセス制御・プロセス設計と、蒸留・熱交換・抽出・吸着・吸収・反応・乾燥・分離・撹拌について具体的な例を用いて基礎的な演習を行う。
３．達成目標等
この演習では、主に以下のような能力を習得することを目標とする。
・化学工学の基礎的なモデル化手法を理解し、モデル化と定量的な解析ができる。
・各種の化学装置とプロセスについて理解し、それぞれの基礎的な設計ができる。
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1. Objective
Students learn topics required for design and operation of chemical equipment and processes based on the knowledge obtained from the lectures related to chemical engineering.
2. Outline
Students do fundamental practices for fluid flow, heat transfer, transport phenomena, phase change, reaction engineering, and process control and design as well as distillation, heat exchanger, extraction, absorption, reaction, drying, separation and stirring by using the specific examples.
3. Goal
The goal of this practice is to mainly acquire the following skills:
- To understand the fundamental modeling methodology of chemical engineering and to perform modeling and quantitative analysis.
- To understand the various chemical equipment and processes and to do their basic design.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
金属の製錬プロセスに関する化学熱力学的な基礎を習得し、さらに種々の金属の具体的な製錬法に関する知識を習得することを目的とする。
２．概要
本科目は、短期留学生受け入れプログラムで来日した留学生に対する講義を兼ねているので、英語で講義する。序論においては金属製錬プロセスに関する反応の平衡論を理解させ、各論においては鉄鋼、銅、アルミニウム、その他の金属の製錬法の特徴を理解させて、鉱石からの製錬の流れを講義する。
３．達成目標等
・本学科の学習・教育目標のA、B、C、D、Kに関する能力を含めて習得する。
・金属製錬プロセスの基礎となる熱力学的平衡関係を理解し、各種製錬プロセスに関する基礎的知識を習得する。
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Objective
This course focus on the principle of chemical thermodynamic of refining process of metals and specific knowledge of each process of various metals.
Outline
English is used in this class because this course combine with the course for foreign students of short term program. At first, we focus on principle of equilibria of chemical reaction of metal processing, and then refining process of steels, copper, aluminum and other metals to understand the basic procedure and chracteristic
Outcomes
Understand the thermodynamic equilibrium of metal refining process
Understand the basic knowledge of various refining process of metals
This course include the contents of our program outcomes of A, B, C, D, K
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
１．目的
非鉄金属製錬学の基礎となる反応の熱力学的取扱いを理解し、これに基づいて種々の金属の製錬法に関する知識を習得することを目的とする。
２．概要
主要な工業材料である、銅、亜鉛、アルミニウム、チタン、シリコン、希土類等のいわゆる非鉄金属は、互いに非常に異なった性質を有し、それらに合った様々な製錬プロセスによって製造される。それぞれの金属の特徴を理解させ、反応の基礎となる熱力学的な解析法を解説すると共に、個々の金属について鉱石から地金までの製錬の流れを講義する。
授業は、原則対面とする。講義資料については、Google classroom で通知するので、サイトを適宜確認すること。
３．達成目標等
・各種金属の化学的・物理的特徴を学習し、プロセスの基礎となる熱力学的取り扱いを理解すると共に、原料からの製錬プロセスに関する知識を習得し、応用できる能力を養う。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
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1. Objective
This course provides fundamentals of thermodynamics which is a base of non-ferrous metallurgy. Through the understanding, student will obtain basic knowledge on smelting process for several metals.
2. Outline
Non-ferrous metals such as copper, zinc, aluminum, titanium, silicon, and rare earths, which have different physical and chemical properties, are produced by the suitable smelting process. This course provides knowledge on characteristic of metals and thermodynamic analysis method for reaction. Smelting flow from ore to metal is also provided.
This lecture is mainly provided face-to-face. Students have to check the Google classroom of this class for obtaining a text.
3. Goal
Students will understand chemical and physical properties of metals and fundamentals of thermodynamics. Student will develop ability applying the fundamental knowledge on smelting process to solving real problems.