Faglig innhold

Emnet undervises hvert år. Emnet tar sikte på en dypere forståelse av metallurgisk termodynamikk og reaksjonskinetikk, og samspillet mellom disse i heterogene metallurgiske prosesser. Følgende emner behandles:

1)Termodynamiske data; eksperimentelle metoder og beregninger.

2)Reaksjons likevekt i systemer med kondenserte faser (Solid-gass og væske-gass systemer, Solid-væske og væske-væske systemer, Solid-væske-gass systemer).

3) Kinetikk av metallurgiske reaksjoner (Fordamping og kondensering, heterogene solid-gass og væske-gass reaksjoner (kalsinering, direkte reduksjon, nedbør fra vannløsninger, ...) og relaterte kinetiske modeller. Heterogene væske-væske-reaksjoner (slaggraffinering). heterogene solid-væske-gass reaksjoner (oksidativ raffinering, gass raffinering, utlekking, ...). Kinetikkdata; eksperimentelle metoder og beregninger.

Elektrolyseprosesser inngår ikke.

Læringsutbytte

Etter gjennomføring av dette emnet vil studenten kunne: - Beskrive sammenhengen mellom termodynamikk og reaksjonskinetikk i høytemperatur, heterogene metallurgiske prosesser,

-beskrive metoder for termodynamiske målinger og beskrive prinsippene for estimering av termodynamiske data,

-forklare fasestabilitetsdiagrammer for faste systemer, og gass / faste likevekt for flerkomponentsystemer,

-beskrive termodynamiske forhold for væsker og deres likevekt med faste faser og gasser,

-beskrive utvalgte statistiske modeller for flytende blandinger av metaller og salter, struktur av slagger og deres reaksjoner med flytende metaller og gassfasen,

- beskrive heterogene reaksjoner mellom faste stoffer og en væske (gass eller væske), reaksjoner mellom faste stoffer gjennom gassformede mellomprodukter og mellom to væsker,

-skissere / anvende de grunnleggende prinsippene for reaksjonsteknikk for konstruksjon av metallurgiske prosesser hovedsakelig for produksjon av metaller, inkludert utforming av reaktorer for slike prosesser.

- bruke den tilegnede kunnskapen om egne forskningsproblemer

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger, semesterprosjektet arbeid og presentasjonen. Forelesninger 40 timer, øvinger: 40 timer, semesterprosjektet arbeid og presentasjon: 120 timer.

Obligatoriske aktiviteter

• Regneøvinger/semesteroppgave

Anbefalte forkunnskaper

Forutsetter emnet TMT4276 (grunnleggende termodynamikk), og TMT4155 Heterogene likevekter og fasediagram eller tilsvarende kunnskaper.

Kunnskap om transportfenomener (strømning, varme- og massetransport) er påkrevd TMT4206 / TMT4208.

Kursmateriell

Pensumlitteratur:

Opplyses ved kursstart.

Studiepoengreduksjon