TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | MDS431 |
| Ad | Metalurji |
| Dönem | 2024-2025 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | 7. Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 2-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 3 AKTS |
| Yerel Kredi | 2 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Etiket | MB Meslek Bilgisi Dersleri S Seçmeli |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Doç. Dr. MAHMUT ALTINER |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Doç. Dr. MAHMUT ALTINER
(A Grubu)
(Sor. Öğr. Ele.)
|
Dersin Amacı / Hedefi
Metalurjinin temel prensiplerini kazandırarak, cevherlerden metal ve alaşım üretim süreçlerini öğretmektir. Pirometalurji, hidrometalurji ve elektrometalurji yöntemlerinin yanı sıra, bu süreçlerin termodinamik ve kinetik temelleri hakkında bilgi vermek hedeflenmektedir. Ayrıca, metalurjik işlemlerin endüstriyel uygulamaları, çevresel ve ekonomik boyutları ile sürdürülebilir üretim ve geri dönüşüm teknolojileri konularında bilinç kazandırılması amaçlanmaktadır.
Dersin İçeriği
Metalurjinin tanımı ve kapsamı, metalürjinin maden mühendisliği ile ilişkisi, cevher, mineral ve metal kavramları, Metalurjide kullanılan temel terimler, Uç ürün kullanımında kullanılan yöntemler, Ön hazırlık işlemleri (cevher hazırlama ve zenginleştirme yöntemleri), Pirometalurjik yöntemler (kurutma, kalsinasyon, kavurma, aglomerasyon, ergitme, indirgeme, saflaştırma vb.), Termal redüksiyon ve karbonla indirgeme (demir üretimi gibi), Hidrometalurjik yöntemler (liç yöntemleri), çözeltinin saflaştırılması ve değerli metalin kazanımı (iyon değiştirme, solvent ekstraksiyonu, kimyasal çöktürme, metalik çöktürme), yakıtlar, refrakterler, elektrometalurjik yöntemler (temel kavramlar, elektroliz ile metal kazanımı, elektrometalurjik uygulamalar (bakır, alüminyum üretimi vb), Metalurjik termodinamik ve kinetik (Gibbs serbest enerjisi ve faz dengeleri, Ellingham diyagramları ve redüksiyon mekanizmaları, Kimyasal reaksiyonların hızları ve metalürjik süreçlerde kinetik), Çelik ve demir dışı metallerin üretim yöntemleri (demir-çelik üretim prosesleri, bakır, alüminyum, çinko, nikel gibi demir dışı metallerin üretimi), Geri dönüşüm ve sürdürülebilirlik (metal geri dönüşüm teknolojileri, sürdürülebilir üretim süreçleri, çevresel etki ve karbon ayak izi azaltma yöntemleri), Metalurjik proseslerin endüstriyel uygulamaları
Dersin Ön Koşulu
Önkoşul yoktur.
Kaynaklar
(1) Gupta, CK (2003) Chemical Metallurgy, Principles, and Practice (2) Moore JJ (1981) Chemical Metallurgy, Butterworths (3) Petrucci, R. H., Herring F. G., Madura, J. D., Bissonnette, C., (2015) Genel Kimya - İlkeler ve Modern Uygulamalar - Cilt - I (4) Petrucci, R. H., Herring F. G., Madura, J. D., Bissonnette, C., (2015) Genel Kimya - İlkeler ve Modern Uygulamalar - Cilt - II (5) Altıner (2019) Termodinamik ders notu, yayımlanmamış (6) Altıner (2018) Metalurji, yayımlanmamış (7)Yıldız, K., Malzeme Termodinamiği / Sakarya Ün. Metalurji-Malzeme Mühendisliği (8) Wills, B., Naiper-Munn, T., (2006) Mineral Processing Technology
Notlar
HSC 6, Medusa programları
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Metalurjik süreçlerin temel kavramlarını ve prensiplerini anlar ve açıklar |
| ÖÇ02 | Cevherden uç ürün (metal veya bileşik formda) üretimini kavrar. |
| ÖÇ03 | Pirometalurjik yöntemlerde uygulanan metodları bilir ve açıklar. |
| ÖÇ04 | Hidrometalurjik ekstraksiyon metodlarını bilir ve açıklar. |
| ÖÇ05 | Refrakter konusunu bilir |
| ÖÇ06 | Termodinamik ve kinetik analiz yapar ve sonuçları değerlendirir |
| ÖÇ07 | Demir-çelik metalurjisi konularını tanımlar. |
| ÖÇ08 | Cevher Hazırlama ve Zenginleştirme İşlemlerinin Önemini açıklar. |
| ÖÇ09 | Endüstriyel uygulamaları değerlendirir |
| ÖÇ10 | Çevresel ve ekonomik etkileri açıklar. |
| ÖÇ11 | Elektrometalurji konusunu tanımlar. |
| ÖÇ12 | Sürdürülebilir üretim ve geri dönüşümü değerlendirir |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Madencilik alanında çağdaş bilgiler ve bilimsel yaklaşımların ışığında teorik ve uygulamalı konularda yeterli bilgilere sahiptir. | 4 |
| PÖÇ02 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Madencilik alanında almış olduğu bilgileri, karşılaşmış olduğu problemlerin çözümünü üretmek amacıyla yapılan multidisipliner çalışmalarda uygular. | 3 |
| PÖÇ03 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Güncel bilgilerin yardımıyla problemlerin analizini gerçekleştirerek çözüme yönelik çıkarımlarda bulunur. | 5 |
| PÖÇ04 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Fiziksel, kimyasal, mekanik ve minerolojik analizlerin TSE standartlarına uygun şekilde saha çalışmalarında veya laboratuvar koşullarında uygular. | 5 |
| PÖÇ05 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Yapılan mühendislik planlamalarının analizlerini gerçekleştirecek beceriye sahiptir. | 4 |
| PÖÇ06 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Maden işletmelerindeki makine parkına hakimdir ve bunları madencilik faaliyetlerinin icrası için kullanabilir. | 3 |
| PÖÇ07 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Karşılaştığı problemlerin çözümüne yönelik bireysel veya diğer disiplinlerle ekip çalışmasıyla çözebilme kabiliyetine sahiptir. | |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bilginin durağan kaynaklı olmadığını bildiği için madencilik alanındaki gelişmeleri sürekli olarak takip eder. | |
| PÖÇ09 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Madencilik proseslerinde gerekli bilgiyi edinebilmek için basılı yayınları veya veri tabanlarını kullanabilir. | 3 |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Konusunda kendisini sürekli geliştirmek ve bilgi düzeyini arttırmak için tüm çalışmaları planlı bir şekilde gerçekleştirir. | |
| PÖÇ11 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bilgisayar ve diğer elektronik kaynakları madencilik alanında kullanır. | |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | İletişim sağlamak ve bilgiye ulaşabilmek amacıyla en az bir yabancı dili B1 Genel Düzeyde kullanır. | |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Alanında yapmış olduğu çalışmalarda üç boyutlu düşünerek teknik çizimler gerçekleştirir. | |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Madencilik çalışmalarını gerçekleştirirken ahlaki ve etik değerlere bağlı kalma bilincine sahiptir. | |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Madencilikte İş Sağlığı ve Güvenliği bilinci ve bunların hukuksal zorunlulukları konusunda altyapısı olduğu için çevre ve çalışanların sağlığını önde tutması gerektiğinin farkındadır. | |
| PÖÇ16 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Madencilik alanındaki problemlerdeki çözümlerin toplumları ve toplulukları etkilediğini bildiği için geliştirilen yenilikçi uygulamalar ve modellemeler konusunda bilgi sahibi olur. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Giriş ve temel kavramlar (Metalurjinin tanımı, kapsamı ve maden mühendisliği ile ilişkisi. Cevher, mineral ve metal kavramları.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 2 | Metalurjik Süreçlerin Temelleri (Metal üretim yöntemlerinin sınıflandırılması, temel terimler ve süreç akışları.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 3 | Pirometalurji – I (Temel kavramlar, kurutma, kavurma, kalsinasyon ve ergitme işlemleri. Termal redüksiyon yöntemleri) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 4 | Pirometalurji – II (Yüksek fırın ve diğer pirometalurjik ekipmanlar. Örnek prosesler (Fe, Cu, Pb üretimi). | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri |
| 5 | Metalurjik Termodinamik – I (Gibbs serbest enerjisi, faz dengeleri ve Ellingham diyagramları.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 6 | Hidrometalurji – I (Temel kavramlar, Liç “çözündürme” yöntemleri, (i) yerinde liç, (ii) yığın liçi, (iii) tank liçi, (iv) basınçlı liç vb) Çözünebilirlik prensipleri | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 7 | Hidrometalurji – II (Çözelti saflaştırma, metal/bileşik kazanımı (çöktürme, çözücü ekstraksiyon, iyon değişimi vb). | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 8 | Ara Sınav | Ders notları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
| 9 | Metalurjik Termodinamik – II (Kimyasal reaksiyonların termodinamiği ve termodinamik hesaplamalar.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 10 | Yakıtlar ve Refrakterler | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 11 | Metalurjik Kinetik (Kimyasal reaksiyon hızları, difüzyon ve kinetik analizler.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 12 | Elektrometalurji (Elektrokimyasal temel kavramlar, elektrolizle metal üretimi (Cu, Al üretimi vb). | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 13 | Demir ve Demir Dışı Metallerin Üretimi (Demir-çelik üretim prosesleri ve demir dışı metallerin üretim teknikleri.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 14 | Geri Dönüşüm ve Sürdürülebilir Metalurji (Metal geri dönüşüm teknolojileri, sürdürülebilir metal üretim yöntemleri, çevresel etkiler.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 15 | Geri Dönüşüm ve Sürdürülebilir Metalurji (Metal geri dönüşüm teknolojileri, sürdürülebilir metal üretim yöntemleri, çevresel etkiler.) | Literatür taraması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Gösteri |
| 16 | Final Sınavı | Ders notları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Final Sınavı | Ders notları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 2 | 28 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 2 | 28 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 6 | 6 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 16 | 16 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 78 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 3,12 | ||
| AKTS | 3 AKTS | ||