AKTSDemir-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
MATE 204, bölüm onayı
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Zorunlu Bölüm Dersleri
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri .
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Course Assistants
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;
  • Öğrenciler demir cevherinin zenginleştirilmesinden çelik üretim prosesinin son aşamasına kadar yüksek fırın prosesinin ve bazik oksijen metoduyla çelik yapımının termodinamiği konusunda bilgilenirler.
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 bilgisi ve mühendislik bilgilerini uygulama becerisi X
2 Deney tasarlama ve yapma ve deney sonuçlarını analiz ederek yorumlama becerisi X
3 Belirlenen gereksinimlere göre bir sistem, bileşen ve işlem tasarımlama becerisi X
4 Disiplinler arası takımlarda çalışabilme becerisi X
5 Mühendislik problemlerini belirleme, formüle etme ve çözme becerisi X
6 Mühendislik uygulamaları için gerekli modern mühendislik araçlarını, tekniklerini ve yetenekleri kullanma becerisi X
7 Profesyonel ve meslek etiği sorumluluğunu kavrama X
8 Etkin iletişim kurma becerisi X
9 Mühendislik çözümlerinin küresel ve toplumsal boyutlarda etkisini anlamak için gereken kapsamlı eğitim X
10 Çağdaş konular hakkında bilgi sahibi olmak X
11 Proje yönetimi becerileri ve uluslar arası standartları ve metodolojileri tanıma X
12 Yaşam boyu eğitimin bir gereksinim olduğunu tanımak ve aynı zamanda bu eğitime angaje olma becerisi 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