|
|
| MINE4001 | Metallurgy | 2+0+0 | AKTS:4 | | Yıl / Yarıyıl | Güz Dönemi | | Ders Duzeyi | Lisans | | Yazılım Şekli | Seçmeli | | Bölümü | MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ | | Ön Koşul | Yok | | Eğitim Sistemi | Yüz yüze | | Dersin Süresi | 14 hafta - haftada 2 saat teorik | | Öğretim Üyesi | Prof. Dr. Hacı DEVECİ | | Diğer Öğretim Üyesi | | | Öğretim Dili | İngilizce | | Staj | Yok | | | | Dersin Amacı: | i) Cevher, konsantre ve atıklardan metal ve/veya bileşiklerin üretiminde uygulanan metalurjik/pirometalurjik yöntemleri öğrenmek,
ii) Öğrencilerin, metalurjik süreçlerin kimyasal ve mühendislik esasları hakkında bilgi edinmelerini sağlamak,
iii) Öğrencilere pirometalurjik süreçlerle ilgili temel mühendislik hesaplamaları yapma becerisi kazandırmak. |
| Öğrenim Kazanımları | BPKK | ÖY | | Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler : | | | | ÖK - 1 : | temel metalurjik kavramları öğrenecek, anlayacak ve ifade edebilecek | 1,2,7 | | | ÖK - 2 : | pirometalurjinin ekstraktif metalurji içerisindeki rolü ve önemini ve de pirometalurjik süreçlerin teknik, ekonomik ve çevresel özelliklerini kavrayacak | 1,2,7 | | | ÖK - 3 : | pirometalurjik süreçlerin kimyasal esaslarını anlayacak ve analiz etme yeteneği kazanacak | 1,2,7 | | | ÖK - 4 : | pirometalurjik işlemlerle ilgili temel mühendislik hesaplamaları yapabilecek | 1,2,7 | | | ÖK - 5 : | pirometalurjinin diğer disiplinlerle ilişkisini kavrayacak, cevher hazırlama/zenginleştirme, kimya ve termodinamik gibi maden mühendisliği derslerinde elde edilen bilgi birikimini kullanabilecek | 1,2,7 | | | ÖK - 6 : | demir ve demir dışı metallerin üretiminde uygulanan temel pirometalurjik süreçler hakkında bilgi birikimine sahip olacak | 1,2,7 | | | ÖK - 7 : | demir ve demir dışı metal cevherleri için akım şeması geliştirme yetisine sahip olacak | 1,2,7 | | | ÖK - 8 : | yaşam boyu öğrenme ve etkin iletişim becerisi için bağımsız çalışma, yazma ve sunma yetisi kazanacak | 1,2,7 | | | BPKK :Bölüm program kazanımlarına katkı, ÖY : Ölçme ve değerlendirme yöntemi (1: Yazılı Sınav, 2: Sözlü Sınav, 3: Ev Ödevi, 4: Laboratuvar Çalışması/Sınavı, 5: Seminer / Sunum, 6: Dönem Ödevi / Proje),ÖK : Öğrenim Kazanımı | | |
| Metalurjiye giriş: Ekstraktif metalurji ve fiziksel metalurji. Temel kavramlar ve terminoloji. Ekstraktif metallurji: Pyrometallurgy vs hydrometallurgy. Pirometalurjik süreçlerin kimyasal esasları. Kütle denkliği ve stokiyometri. Termokimya. Kimyasal denge. Ellingham diyagramları. Pirometalurjik işlemler ve uygulamalar. Isıl ön-hazırlık işlemleri: Kalsinasyon, kavurma, aglomerasyon, sinterleme ve pelletleme. Ergitme: Yüksek fırınlar, flaş fırınlar ve electrik ark fırınları. Temel pirometalurjik süreçler: Ergitme, dönüştürme ve rafinasyon. Pirometalurjik yöntemler ile bakır ve demir-çelik üretimi. Şarj ve temel mühendislik hesaplamaları. Seçilmiş konular: ferrokrom, nikel, aluminium, çimento ve seramik üretimi, Waelz ve ISP prosesleri ile çinko ve kurşun üretimi. |
| |
| Haftalık Detaylı Ders İçeriği | | Hafta | Detaylı İçerik | Önerilen Kaynak | | Hafta 1 | Dersin hakkında genel bilgiler; amacı, konusu, içeriği, kaynaklar ve değerlendirilmesi. | | | Hafta 2 | Metalurjiye giriş. Ekstraktif metalurji ve fiziksel metalurji. Temel kavramlar. Cevherlerden metal veya bileşiklerinin üretiminde metalurji. Pirometalurji. Avantaj ve dezavantajları, hidrometalurjik yöntemler ile karşılaştırılması. | | | Hafta 3 | Pirometalurjik yöntemler ve genel nitelikleri. Pirometalurjik metal eldesinde temel süreçler. Endüstriyel uygulamalar. | | | Hafta 4 | Pirometalurjik işlemlerin kimyasal esasları: Stokiyometri ve gaz kanunları. | | | Hafta 5 | Termokimya; reaksiyon ısısı, özgül ısı. Entalpi değişimi. | | | Hafta 6 | Entropi ve serbest enerji. | | | Hafta 7 | Kimyasal denge. Ellingham diyagramları. Yakıtlar ve kalorifik değer. | | | Hafta 8 | Arasınav | | | Hafta 9 | Pirometalurjik işlemler: Kurutma ve kalsinasyon. Kavurma: Esasları, kavurma fırınları ve uygulamaları. Sfalerit konsantrelerinin kavrulması. Refrakter altın konsantrelerinin kavrulması. | | | Hafta 10 | Pirometalurjik işlemler: Aglomerasyon- Sinterleme ve pelletleme. | | | Hafta 11 | Pirometalurjik işlemler: Ergitme ve rafinasyon. Kullanılan yöntemler/fırınlar. Endüstriyel uygulamalar. | | | Hafta 12 | Pirometalurjik bakır üretimi. Bakır cevherleri, sülfürlü bakır cevherlerinin zenginleştirilmesi, mat ergitme, reverber ve flaş ergitme yöntemleri. Blister bakır üretimi, blister bakırın ateşle ve elektrolitik rafinasyonu. | | | Hafta 13 | Demir ve çelik üretimi: Demir cevherleri, ön hazırlık işlemleri, yüksek fırın ergitme işlemi ve pik demir üretimi. çelik üretimi ve yöntemleri (Bessemer, BOF ve elektrik ark fırınları)
Seçilmiş konular ve öğrenci sunumları (krom, alüminyum, seramik, tesis uygulamaları) | | | Hafta 14 | Metalurjik hesaplar. Şarj hesabı.
Seçilmiş konular ve öğrenci sunumları(çimento, altının rafinasyonu, waelz prosesi, tesis uygulamaları) | | | Hafta 15 | Seçilmiş konular ve öğrenci sunumları(çimento, altının rafinasyonu, waelz prosesi, tesis uygulamaları)
Genel değerlendirme ve telafi haftası | | | Hafta 16 | Dönem sonu sınavı | | | |
| 1 | Deveci H. 2009. Metalurji ders notları. KTU Maden Mühendisliği Bölümü. (Yayınlanmamış) | | | 2 | Cankurt S. 1972. Ekstraktif Metalurji. ITU Maden Fakültesi. Istanbul. | | | |
| 1 | Rosenqvist T. 1974. Principles of Extractive Metallurgy. McGraw-Hill Kogakusha Ltd.. | | | 2 | Hayes P.C. 2003. Process Principles in Minerals and Materials Production. 3rd Edition. Hayes Publishing, Sherwood, Queensland, Australia. | | | 3 | Davenport W.G.L., King M., Schlesinger M., Biswas A.K. 2002. Extractive Metallurgy of Copper. 4th Edition. Pergamon Press, Elsevier Science, Oxford. | | | 4 | Habashi F. 1997. Handbook of Extractive Metallurgy. Vol 1-4, Wiley-VCH, New York, ISBN 3-527-28792-2. | | | 5 | Gilchrist J.D. 1980. Extraction Metallurgy. 2nd Edition. Pergamon Press, Oxford. | | | |
| Ölçme Yöntemi | | Yöntem | Hafta | Tarih | Süre (Saat) | Katkı (%) | | Arasınav | 8 | | 2 saat | 50 | | Dönem sonu sınavı | 16 | | 2 saat | 50 | | |
| Öğrenci Çalışma Yükü | | İşlem adı | Haftalık süre (saat) | Hafta sayısı | Dönem toplamı | | Yüz yüze eğitim | 2 | 14 | 28 | | Sınıf dışı çalışma | 1 | 10 | 10 | | Laboratuar çalışması | 0 | 0 | 0 | | Arasınav için hazırlık | 2 | 4 | 8 | | Arasınav | 2 | 1 | 2 | | Uygulama | 0 | 0 | 0 | | Klinik Uygulama | 0 | 0 | 0 | | Ödev | 1 | 2 | 2 | | Proje | 0 | 0 | 0 | | Kısa sınav | 0 | 0 | 0 | | Dönem sonu sınavı için hazırlık | 2 | 4 | 8 | | Dönem sonu sınavı | 2 | 1 | 2 | | Diğer 1 | 0 | 0 | 0 | | Diğer 2 | 0 | 0 | 0 | | Toplam Çalışma Yükü | | | 60 |
|