AKTS - Demir-Çelik Üretim Teknolojileri
Demir-Çelik Üretim Teknolojileri (MATE312) Ders Detayları
| Ders Adı | Ders Kodu | Dönemi | Saati | Uygulama Saati | Laboratuar Hours | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Demir-Çelik Üretim Teknolojileri | MATE312 | 6. Dönem | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 |
| Ön Koşul Ders(ler)i |
|---|
| MATE204 |
| Dersin Dili | İngilizce |
|---|---|
| Dersin Türü | Zorunlu Bölüm Dersleri |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Ders Verilme Şekli | |
| Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri | . |
| Dersin Öğretmen(ler)i |
|
| Dersin Amacı | Demir-çelik üretim teknolojileri ve bu bağlamda yüksek fırın ve bazik oksijen fırını prosesleriyle ilgili detaylı bilgi sağlamak |
| Dersin Eğitim Çıktıları |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Dersin İçeriği | Demir cevheri hazırlama, zenginleştirme, sinterlerme ve peletleme prosesleri, demir oksitlerin indirgenmesi, boş ve hazne reaksiyonları, curuf oluşumu, yüksek fırın işletme pratikleri, sıcak metal işlemleri; BOF çelik üretim prosesinin tanımı, C-O reaksiyonu, çelik üretiminde S, P, N, H, ark ocağı ile çelik üretimi, alaşımlı çelik üretimi, oksijen |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Giriş. Yüksek fırın (genel). Demir cevheri hazırlama, kırma-öğütme işlemleri. Önişlemler: Sinterleme ve peletleme | Kaynak [7]’de Bölüm 1 (Nature of Ironmaking), Kaynak [1]’de Bölüm 8, Kaynak [5]’te Bölüm 2&3 ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 2 | Yüksek fırın: Fe-O faz diyagramı, Boudouard reaksiyonu, demir oksitlerin indirgenmesi; sabit yatak ve hareketli yatak. | Kaynak [4]’te Bölüm 9, Kaynak [2]’de Bölüm 6, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 3 | Katı karbonun demir oksitlerin indirgenmesine etkisi. Isısal rezerv bölgesi, kimyasal rezerv bölgesi. Doğrudan indirgenme ve dolaylı indirgenme ile demir oksitlerin indirgenmesi. Gang bileşenlerin ve katkı malzemelerinin indirgenmeye etkisi. | Kaynak [3]’te Bölüm 2, Kaynak [4]’te Bölüm 9, Kaynak [2]’de Bölüm 6, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 4 | Boş ve hazne reaksiyonları. Yüksek fırında curuf oluşumu. Metal-curuf reaksiyonları. Curuflar ve curuf bazikliği konsepti. Si ve Mn curuf-metal dağılım oranları. | Kaynak [4]’te Bölüm 9, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 5 | Yüksek fırında karbon ve kükürt. Sıcak metalde kükürt giderme işlemi. Yüksek fırında sahtekar (rogue) elementler | Kaynak [4]’te Bölüm 9, Kaynak [1]’de Bölüm 7, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 6 | Yüksek fırın işletme pratikleri: Basınç düşürülmesi, topaklama işlemleri, sıcak hava karakteristikleri: Sıcak hava sıcaklığı, oksijenle zenginleştirme, sıcak havadaki nem miktarı, yardımcı yakıt enjeksiyonu, yüksek fırın tepe basıncı. | Kaynak [3]’te Bölüm 2, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 7 | Ara sınav 1 | |
| 8 | Diğer demir üretim metodları. | Kaynak [2]’de Bölüm 11, Kaynak [7]’de Bölüm 11(Direct Reduction and Smelting Processes), ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfala |
| 9 | Çelik üretime giriş. Çelik üretim fırınları. Bazik oksijen fırını. C-O reaksiyonunun termodinamiği ve mekanizması. | Kaynak [1]’de Bölüm 8, Kaynak [2]’de Bölüm 13, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 10 | BOF’ta Si, Mn ve P’un oksitlenmeleri. Çelik üretimde oksijen potansiyeli. Oksitleyici curuf, indirgeyici curuf. | Kaynak [1]’de Bölüm 8, Kaynak [2]’de Bölüm 13, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 11 | Diğer elementlerin oksitlenmeleri. Alaşımlı çelik yapımı. Yüksek kromlu çelik yapımı. Paslanmaz çelik üretimi; VOD-AOD prosesleri. | Kaynak [1]’de Bölüm 8 & 9 ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 12 | Oksijen giderme. Oksijen gidermenin termodinamik ve kinetiği. Mn, Si, Mn-Si, Al ve Al-Ca(O) ile oksijen giderme. | Kaynak [1]’de Bölüm 9, Kaynak [6]’da Bölüm 1, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 13 | Çelik üretiminde hidrojen, azot ve kükürt. | Kaynak [1]’de Bölüm 9, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 14 | Ara Sınav 2 | |
| 15 | DRI (sünger demir) üretimi ve çelik üretiminde kullanımı. | Chapter 11 (Direct Reduction and Smelting Processes) of source [7], ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
| 16 | Sürekli döküm teknolojileri ve prensipleri. | Kaynak [7] (Döküm cildi)’de Bölüm 1, ve diğer kaynaklardaki ilgili sayfalar |
Kaynaklar
| Ders Kitabı | 1. E.T. Turkdogan, “Fundamentals of Steelmaking”, The Institute of Materials, 1996. |
|---|---|
| Diğer Kaynaklar | 2. C. Bodsworth and H.B. Bell, “Physical Chemistry of Iron and Steel Manufacture”, Longman, Second Edition, 1972. |
| 3. J.G. Peacey and W.G. Davenport, “The Iron Blast Furnace, Theory and Practice”, Pergamon, 1979 (first 40 pages). | |
| 4. E.T. Turkdogan, “Physical Chemistry of High Temperature Technology”, Academic Press, 1980. | |
| 5. D.F. Ball, J. Dartnell, J. Davison, A. Grieve, R. Wild, “Agglomeration of Iron Ores”, American Elsevier Publishing Company, Inc., 1973 (issues related to sintering & pelletizing). | |
| 6. R.J. Fruehan, “Ladle Metallurgy, Principles and Practices”, 1985. | |
| 7. The Making, Shaping and Treating of Steel, 11th Edition, Ironmaking & Steelmaking Volumes, The AISE Steel Foundation, 1998. |
Değerlendirme System
| Çalışmalar | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | 1 | 5 |
| Laboratuar | - | - |
| Uygulama | - | - |
| Alan Çalışması | - | - |
| Derse Özgü Staj | - | - |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | 6 | 6 |
| Ödevler | 4 | 4 |
| Sunum | - | - |
| Projeler | - | - |
| Rapor | - | - |
| Seminer | - | - |
| Ara Sınavlar/Ara Juri | 2 | 50 |
| Genel Sınav/Final Juri | 1 | 35 |
| Toplam | 14 | 100 |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı | 65 |
|---|---|
| Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 35 |
| Toplam | 100 |
Kurs Kategorisi
| Temel Meslek Dersleri | X |
|---|---|
| Uzmanlık/Alan Dersleri | |
| Destek Dersleri | |
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | |
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi
| # | Program Yeterlilikleri / Çıktıları | Katkı Düzeyi | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Matematik, fen bilimleri ve Metalurji ve Malzeme mühendisliği konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri karmaşık mühendislik problemlerini ve malzeme sistemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi | X | ||||
| 2 | Malzeme sistemlerinin yapıları, özellikleri, işlenmesi ve performansına ilişkin bilim ve mühendislik ilkelerinin anlaşılmış olması | X | ||||
| 3 | Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi | X | ||||
| 4 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama ve uygun malzemeyi seçme becerisi; bu amaçla modern tasarım ve malzeme seçim yöntemlerini uygulama becerisi | X | ||||
| 5 | Metalurji ve Malzeme Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi | X | ||||
| 6 | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya Metalurji ve Malzeme Mühendisliğine özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, istatistiksel ve bilgisayar yöntemlerini de kullanarak sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi | X | ||||
| 7 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi | X | ||||
| 8 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi | X | ||||
| 9 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi | X | ||||
| 10 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi | X | ||||
| 11 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi | X | ||||
| 12 | Metalurji ve Malzeme Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık | X | ||||
ECTS/İş Yükü Tablosu
| Aktiviteler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Derse Özgü Staj | |||
| Alan Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi | 16 | 2 | 32 |
| Sunum/Seminer Hazırlama | |||
| Projeler | |||
| Raporlar | |||
| Ödevler | 4 | 1 | 4 |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | 6 | 1 | 6 |
| Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi | 2 | 12 | 24 |
| Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi | 1 | 15 | 15 |
| Toplam İş Yükü | 129 | ||