İSDEMİR 3.YÜKSEK FIRIN MODERNİZASYONU

Transkript

1 . İSDEMİR 3.YÜKSEK FIRIN MODERNİZASYONU Mehmet ALAY, Salih Cem ORAL İsdemir A.Ş. Posta Kodu: İskenderun / Hatay Tel: (326) E-posta: malay@isdemir.com.tr İsdemir A.Ş. Posta Kodu: İskenderun / Hatay Tel: (326) E-posta: soral@isdemir.com.tr Özet : İsdemir in 3 Nolu Yüksek Fırını (YF) Gönül, işletmeye alındığı 1985 yılından modernizasyon duruşuna alındığı tarihine kadar, sadece bir kere tarihleri arasında kampanya duruşuna alınmıştır. İkinci kampanya dönemini ( ) rekor bir süre olan 12 yıl 4 ayda toplam ton sıvı ham demir (tshd) üretimle kapatan Gönül, İsdemir in 2008 yılındaki tshd/yıl üretim hedefi doğrultusunda, üretim arttırıcı ve maliyet azaltıcı teknolojik ekipmanlarla donatılmak üzere tarihinde modernizasyon duruşuna alınmıştır. Modernizasyon kapsamında; - Çansız tepe sistemi (Bell-less Top) montajı, - Otomasyon ve proses kontrol sistemi kurularak, yakıt tasarrufu sağlayacak Seviye-2 ekspert sistemin kurulması, - Bakır ve Pik döküm stave tipi soğutucu montajı ve daha efektif bir soğutma sağlayan demineralize su kullanılarak kapalı çevrim soğutma sisteminin kurulması, - Sıcak Hava hattının komple yenilenmesi ve kardan tip tüyer stock sistemine geçilmesi, - Dökümholü modernizasyonu ve fırınönünde yerinde curuf granüle sisteminin kurulması, - Dökümhane toz toplama sisteminin kurulması, işleri yapılmıştır. Çansız Tepe Sistemi nin kurulmasıyla ; fırın içerisine şarj malzemesinin çok daha homojen yayılması sağlanabilmekte, böylece YF gaz geçirgenliğinin çok daha iyi kontrolü sayesinde üretim artışı sağlanmasının yanı sıra eski sistemdeki (çift külahlı tepe sistemi) meydana gelen tamir ve değişim esaslı duruş ve yavaş çalışmaların ortadan kalkmasıyla YF ın üretiminin arttırılması hedeflenmiştir, Fırın gövdesi, sobalar, gaz temizleme ve soğutma sistemleri otomasyon ve proses kontrol sisteminin kurulması (DCS veya PLC ile yapılması) ile daha verimli bir çalışma sağlanmıştır. Ayrıca yakıt tasarrufu sağlayacak Seviye-2 ekspert sistemi kurulmuştur. Bu modernizasyonla, yeni nesil bakır (Bosh ve alt gövde de 4 sıra) ve pik döküm stave tipi soğutucu montajı yapılarak, YF gövdesinde refrakter tuğla örümü yapılmadığı için, YF çalışma hacmi (working volume) %20 artışla 1732 m³ ten, 2100 m³ e çıkarılmıştır. Bu sayede günlük üretimin ortalama tshd/gün den tshd/gün e çıkarılabilmesi imkanı sağlanmıştır. Fırın gövdesinde refrakter astar kullanılmadığı için daha efektif bir soğutma ihtiyacı doğduğundan bunu sağlayacak demineralize su kullanılan kapalı çevrim soğutma sistemi kurulmuştur. Sıcak Hava Sistemi Projesi kapsamında ; sıcak hava sistemi ve sıcak hava simidi komple yenilenerek daha yüksek sıcaklıkta üfleme havası verilmesi sağlanmış olup, kardan tip tüyer sistemine geçilerek üfleme sıcaklığını yükseltmeye engel oluşturan hava kaçakları önlenmiştir. 3.YF üretim kapasitesinin artmasıyla, cüruf miktarının da artacağı öngörülmüş ve ayrıca cürufun mevcut cüruf granüle tesisine taşınması esnasında %15 kayba uğraması nedeniyle yerinde curuf granüle sistemi kurulmuştur. 3.YF, fırın önü toz toplama sisteminin kurulması ve diğer modernizasyonlarla birlikte, çevre dostu modern bir YF a dönüşmüştür tarihinde duruşa alınarak yukarıda bahsedilen modernizasyon yatırımları yapılan Türkiye nin en büyük ve en modern Yüksek Fırını GÖNÜL, tarihinde işletmeye alınmıştır. İSDEMİR ve ÜLKEMİZE hayırlı olsun. 93

2 1. AMAÇ İsdemir 3 No lu Yüksek Fırın (Gönül) kurulmuş olduğu 1985 yılından bu yana, 1 defa kapital tamir (re-line) geçirmiştir. Kuruluş tarihinden bu yana, fırına birtakım teknolojik ilaveler yapılması (kömür enjeksiyonu, tepe sisteminin değişimi, sıcak hava sistemi iyileştirmesi, otomasyon ve proses kontrol iyileştirmeleri vs.) gündeme gelmiş ancak bütçe zorunlulukları dolayısıyla bu iyileştirmeler/ilaveler mümkün olamamıştır. İsdemir in Modernizasyon ve Dönüşüm Yatımları kapsamında 5 milyon ton/yıl sıcak maden üretimine yönelik, re-line dönemine gelinmiş olan 3 no lu yüksek fırında re-line yapılması ve bu dönemde gerek üretim artırıcı, gerek maliyet tasarrufu sağlayıcı diğer teknolojik donanımların da fırına entegre edilmesi sağlanmıştır. Bu nedenlerle fırın re line ı fırın modernizasyona dönüşmüş ve çalışmalar bu doğrultuda sürdürülmüştür. YF. 3 Modernizasyon kapsamında; Çansız Tepe Sistemi (Bell-less Top) kurulması Otomasyon ve Proses Kontrol Sistemi Modernizasyonu Stave Soğutma ve Refrakter Sistemi Sıcak Hava Sistemi Modernizasyonu Su Soğutma Sistemi Modernizasyonu Yerinde Granüle Sistemi Dökümhane ve Toz Toplama Sistemi Modernizasyonu Bu modernizasyonla fırın çalışma hacmi (working volume) 1732 m³ ten, 2100 m³ e çıkarılarak, günlük üretim yaklaşık ton dan ton un üzerine çıkarılabilmesi imkanı sağlanmıştır. 2. TARİHÇE İsdemir de 1. tevsiat programı çerçevesinde 3 no lu Yüksek Fırın (Gönül) tarihinde işletmeye alınmıştır. Fırın ın 1. kampanyasında ton üretim yapıldıktan sonra tarihinde kapital tamir (re-line) yapılmıştır tarihinde başlamış ve tarihinde tamamlanmış olan bu kapital bakımda hazne dahil tüm refrakter astarı yenilenmiş,tepe teçhizatı değiştirilmiş,kısmi olarak soğutma sistemi yenilenmiş,üç sıra yeni soğutucu montajı yapılmıştır.sıcaklık ölçümlerinin bilgisayardan takip etme imkanına sahip olunmuştur. Çift hücreli tüyer montajı yapılıp yeni pompa konularak tüyer soğutma hızı artırılmıştır.ayrıca alt şarj grubunun modernizasyonu ile elektronik kantar sistemi ve tartım hoperinde dozajlama (harmanlama) yapma olanağı sağlanmıştır. Tablo 1. Modernizasyon Öncesi Teknik Değerler 3. Yüksek Fırın GÖNÜL Devreye Giriş 05/09/1985 Fırın Hazne Çapı Tepe Çapı Büyük Külah Çapı Küçük Külah Çapı Çalışma yüksekliği Üretim Kapasitesi Fırın Hacmi (Tüyer Eksenine Göre) Tüyer Sayısı Hava Sıcaklığı (Max) Hava Miktarı 9750 mm 7300 mm 5400 mm 2000 mm mm 3000 ton/gün 1732 m3 20 adet 1100 C 3600 Nm3/dak 3 No lu Y. Fırın kurulduğu 1985 yılından bu yana, sadece 1994 yılında, yukarıda detayları da bir miktar verilmiş olan reline geçirmiş, ve 1994 yılından modernizasyon duruşuna geçtiği 19 Temmuz 2006 tarihine kadar ise 4454 gün çalışarak yaklaşık 12 yıl 4 ayda kampanya süresince toplam ton üretim yapmıştır. 94

3 3. Y F 3. ÇALIŞMALARIN GELİŞİMİ Tablo 2. 3.Yüksek Fırın Kampanyalarına ve Re-line Sürelerine İlişkin Bilgiler Görülmektedir Başlam Bitiş Süre Yıl-Ay Üretim a Tarihi Tarihi (t) Kampanya Kapital Tamir Kampanya Kapital Moderniz Kampanyalar No lu Yüksek Fırın ın re-line ve modernizasyon çalışmaları 04/11/2002 tarihinde İş-1 /913 Referans No lu yazı ile Genel Müdürlük Makamından onaylı şekilde teşkil edilmiştir. Bu doğrultuda hazırlık çalışmaları başlatılmış ve 18/06/2003 tarihine kadar sürdürülmüştür. 18/06/2003 tarihinde İşletmeler Genel Müdür Yardımcılığı makamı başkanlığında yapılan toplantı YF 3 modernizasyon ve re-line çalışmaları için bir dönüm noktası olmuş, ve böyle kapsamlı bir projenin Erenco tarafından yürütülmesinin daha uygun olacağı kararlaştırılmıştır. Bu tarihten itibaren çalışmalar Erenco koordinasyonunda devam ettirilmiş, İş programının hazırlanması anlamında Sistem Geliştirme Müdürlüğü ile Erenco ortak çalışmışlardır. 3 No lu Yüksek Fırın modernizasyon duruşu tarihi önce Eylül 2005 (Sonbahar dönemi) olarak belirlenmiş, daha sonra hazırlıklar dönemindeki gelişmelere bağlı olarak Ocak 2006 ve Temmuz 2006 olarak revize edilmiştir. Modernizasyon hazırlıkları Temmuz 2006 tarihinde tamamlanmış ve 19 Temmuz 2006 tarihinde modernizasyon duruşuna geçilmiştir. 4. MODERNİZASYON KAPSAMI Modernizasyon kapsamında; Çansız Tepe Sistemi (Bellless Top) kurulması, Otomasyon ve Proses Kontrol Sistemi Modernizasyonu, Stave Soğutma ve Refrakter Sistemi, Sıcak Hava Sistemi Modernizasyonu, Su Soğutma Sistemi Modernizasyonu, Yerinde Granüle Sistemi ve son olarak Dökümhane ve Toz Toplama Sistemi Modernizasyonu yapılmıştır. Aşağıda modernizasyon kalemleri ayrıntılı ifade edilmiştir; 4.1 Çansız Tepe Sistemi: Mevcut külahlı tepe teçhizatından dolayı meydana gelen tamir bakım ve işletme esaslı duruş ve yavaş çalışmaların azaltmak, ayrıca malzeme dağılımının iyileşmesini sağlayarak yüksek fırının gaz geçirgenliğine olumlu katkıda bulunmak, kanallanmayı önlemeye imkan sağlamak ve netice olarak üretim artışı elde edebilmek için çansız tepe ekipmanına geçilmesi gerekmektedir. Yatırım fırınların re-line aşamalarında gerçekleştirilecektir. Çansız tepe sistemi sayesinde fırın içerisine şarj malzemesinin çok daha homojen yayılması sağlanabilmektedir. Bu sisteme geçilmesi ile hem külah değişimi nedeniyle ortaya çıkan maliyet, hem de değişim süresindeki üretim kaybı ortadan kalkacaktır. Bununla birlikte çansız tepe sistemi ile ton sıvı ham demir başına yaklaşık 15 kg kok tasarrufu ve %5 üretim artışı sağlanabilecektir. Çansız tepe sistemi aynı zamanda Pulvarize Kömür Enjeksiyon sistemini de destekleyen bir sistemdir. 4.2 Otomasyon ve Proses Kontrol Sistemi Modernizasyonu : Seviye-1 Bilgisayar Destekli ( DCS veya PLC kontrollü ) Proses Kontrol Sisteminin Kurulması : Fırın gövdesi, sobalar, gaz temizleme ve soğutma sistemleri otomasyonunun yenilenmesi (DCS veya PLC ile yapılması); Kumanda odası panellerindeki mevcut eski panel cihazlarının tamamının yerine bilgisayar destekli kontrol sistemleri kurularak operatör konsolları ile kontrol yapılması; Mevcut saha ölçüm ve kontrol cihazlarının (Transmiterler, Sensörler, Kontrol Vanaları vs.) yeni kurulacak kontrol sistemi ile uyumlu çalışacak şekilde yenilenmesi (Mevcut eski cihazlar ömürlerini doldurmuş, yedeklenemez durumdadır, ayrıca kullandıkları sinyaller standartlara uygun olmayıp, yeni sistemler ile haberleşmeyi sağlayamaz durumdadır); İlave edilecek yeni ölçümlerin belirlenip, cihazların temin edilmesi ve yeni kontrol sistemine bağlanması; Yüksek Fırınlar kumanda odaları ve panellerinin düzenlenmesi; Üretim (t/g) Verimlili k 1,43 8 1,

4 1.Seviye kontrol sisteminin yapısının; üzerine, 2. seviye kontrol sistemi kurulabilecek şekilde altyapının hazırlanması. Fırın Tepe Ekipmanı ve Şarj Sistemi Modernizasyonuyla (Çansız tepe sisteminin getirilmesi ile birlikte), fırın kontrol sistemi ile aynı haberleşme ağına bağlanarak birlikte çalışmasının sağlanması. 4.3 Sıcak Hava Sistemi Modernizasyonu: Sıcak Hava Sistemi Projesi kapsamı aşağıdaki şekildedir; Tüyer Sayısının 20 den 24 e Çıkarılması Çift Kardan Tip Tüyer Stokların Kullanılması Sıcak Hava Hattına Genleşme Elemanlarının İlavesi Sıcak Hava Vanalarından Tüyer Stoklara Kadar Sıcak Hava Hattının Yenilenmesi Refrakterlerin Yenilenmesi Sobaların Paralel Çalıştırılması: Paralel çalışmada sobalar daha uzun süre optimum sıcaklık verilerek sobanın verimi arttırılmış olur. 4.4 YF zırhının komple değişimi: 3.Yüksek Fırın ın deforme olan eski zırh sacı Erdemir den temin edilen 500 ton sac ile İsdemir Atölye imkanları sayesinde yenilenmiş, 125 tona varan dilimler halinde 800 tonluk dev vinçle monte edilmiştir. Ayrıca hazne derinliği arttırılarak tuyer yanma riski azaltılmıştır. 4.5 Stave Tipi Soğutma ve Refrakter Sistemi Modernizasyonu: Yeni nesil bakır (bosh ve alt gövde de 4 sıra) ve pik döküm stave tipi soğutucu montajı yapılarak, yüksek fırın gövdesinde refrakter tuğla örümü yapılmadığı için fırın hacminde %20 civarında hacim artışı sağlanabilecektir. Modernizasyon öncesi şarlarda yaklaşık yılda kapital tamir ihtiyacı, soğutma ve refrakter sistemi modernizasyonu neticesinde kapital tamir aralıkları en az 15 yıl olacaktır. 4.6 Dökümhane modernizasyonu ve Toz Toplama Sistemi Modernizasyonu: Dökümhane kanal dizaynı değiştirilerek modernize edilmiştir. Döküm holü aspirasyon sisteminin kurulmasıyla hem çevre dostu bir fırın hem de çıkan %50 Fe tenörlü tozun geri dönüşümü sağlanabilecektir. Şarj aspirasyon sisteminin modernizasyonu 4.7 Su Soğutma Sistemi Modernizasyonu İsdemir 3 no lu YF nin kapasite arttırılması sonrası ihtiyaç duyulacak soğutma suyu miktarının mevcut kulelerden karşılanamayacağı dolayısıyla ilave soğutma kulesi ve şartlandırma ünitesi yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır Su Rehabilitasyon Ünitesi 3 nolu Yüksek Fırın, Çelikhane ve Slab Döküm tesislerinde modernizasyon sonrası ihtiyaç duyulacak make-up suyu miktarı ~1200 m3/saat olarak öngörülmektedir. Bu ihtiyacı karşılamak üzere mevcut Su Tasfiye Tesisi nin bulunduğu bölgeye 1200 m3/saat (dizayn kapasitesi 2000 m3/saat) kapasiteli Su Rehabilitasyon Ünitesi tesis edilecektir. İsdemir in tek tatlı su kaynağı olan Mersin Çayının suyu çok sert karakterli (90 Fr) olduğundan, bu suyun Soğutma Kulelerinde kullanılabilmesi için çeşitli proseslerden geçmesi gerekmektedir. Mersin Çayı suyu Reverse Osmosis sistemindeki membranlardan geçirilmek suretiyle sertliği düşürülerek sistemde kullanılır hale getirilecektir Soğutma Kuleleri 3. Yüksek Fırın Modernizasyonu sonrasında ihtiyaç duyulacak soğutma suyunun mevcut kulelerden karşılanamaması sebebiyle 6000 m3/saat kapasiteli Soğutma Kulesi ve Pompa İstasyonu tesis edilmesi öngörülmektedir. 4.8 Yerinde Cüruf Granülasyon Sistemi: Mevcut durumda uygulanmakta olan cüruf granüle istasyonuna cüruf taşıma sisteminde yaklaşık %15 cüruf kaybı yaşanmaktadır. Kurulacak olan yerinde granüle istasyonu ile bu kayıp ortadan kalkacaktır. Ayrıca modernizasyon sonrası Yüksek Fırınların ulaşacağı dökümden döküme süreye, mevcut cüruf granüle istasyonuna taşıma süresi cevap verememektedir. Dolayısıyla gerek kaba cüruf kaybını önlemek gerekse taşıma sistemindeki zaman yetişmemesi sorununu ortadan kaldırmak için tüm modern Yüksek Fırınlarda 96

5 olduğu gibi İsdemir Yüksek Fırınlarında da yerinde cüruf granüle istasyonunun kurulması öngörülmüştür. 5. BÜTÇE BİLGİLERİ Projenin bütçesi 80.0 Milyon USD düzeylerinde olup tarihi itibarı ile projeye 78.6 Milyon USD harcama yapılmıştır. Bu tutarın 31.1 Milyon USD lık kısmı öz kaynak ile, 47.5 Milyon USD kısmı kredi ile karşılanmıştır Tablo 3. Bütçe Detay Tablosu 3 NOLU YÜKSEK FIRIN MODERNİZASYONU BÜTÇE AÇIKLAMA TABLOSU YABANCI İHALELER PROJE FİRMA SÖZLEŞME BEDELİNİN USD EŞDEĞERİ SICAK HAVA SİSTEMİ PW ÇANSIZ TEPE SİSTEMİ PW STAVE SOĞUTMA SİSTEMİ PW OTOMASYON SİSTEMİ VAI ÇAMUR TOPU VE MATKAP TEMİNİ MECC REFRAKTER TEMİNİ DME,SANAC,VESUVIUS YERLİ İHALELER İMALAT,MONTAJ,DEMANTAJ EKON TOZ A SİSTEMİ TEKNOTES SOĞUTMA KULESİ VE POMPA CENK İSTASYONU SU REHABİLİTASYON ÜNİTESİ MÜHENDİSLİK HİZMETLERİ SATIN TABAR ALINMASI SATINALMALAR LEVHA TEMİNİ POMPA VE EŞANJÖR TEMİNİ ÖZEL İMLATLAR YAPTIRILMASI BORULAMA MALZEMELERİ TEMİNİ DEMİRYOLU MALZEMELERİ TEMİNİ KOMPRESOR TEMİNİ HİDROLİK EKİPMAN TEMİNİ OTOMASYON MALZEMELERİ TEMİNİ İSDEMİR KAPSAMI İŞLER SOBA REFRAKTERİ KÖPRÜ VİNCİ TEMİNİ REFRAKTER İŞÇİLİĞİ KOROZYONA UĞRAMIŞ BETON YAPININ ONARIMI ŞARJ TESİSLERİ TOZ A SİSTEMİ İYİLEŞTİRMESİ KUMANDA KATI YENİLEME VE TADİLAT İŞLERİ SOBA BACASI VE TEMELİ 5 ERENCO HİZMET BEDELİ BÜTÇE 97

6 . HAZIRLIK DÖNEMİ İŞ PROGRAMI BİLGİLERİ İsdemir YF 3 Modernizasyon Projesi, hazırlıkları ile birlikte yaklaşık 2,5 yıllık bir proje olduğundan projenin iş programı doğal olarak farklı dönemlerde köklü değişikliklere uğramıştır. Projeye ait iş programının değişikliğe uğradığı dönemler aşağıdaki şekilde kategorize edilmiştir; - Hazırlık dönemi İş Programı (2005 yılı takip edilen iş programı) - Hazırlık dönemi ve Duruş İş Programı (2006 yılı Nisan-Temmuz Dönemi) Not: Yukarıda yer alan aktivitelere ait başlama ve bitiş süreleri dikkate alınmamalıdır, zira süreler 09/06/2006 tarihinde modernizasyon duruşu gerçekleşecek şekilde oluşturulmuştur. Hazırlık dönemi kalan işler ve Duruş İş Programı (2006 yılı Nisan-Temmuz Dönemi) : Hazırlık çalışmalarının belirli bir düzeye ulaşmış olduğu Nisan-Mayıs 2006 döneminde, iş programı tekrar gözden geçirilmiş, kalan işler rafine edilerek aşağıda ana hatları ile belirtilmiş olan iş programı oluşturulup izlenmiştir; - Duruş İş Programı (19 Temmuz Ocak 2007 Arası) - Test ve Devreye Alma İş Programı (17 Ocak-11 Şubat 2007 Dönemi) Tablo Yılında Takip Edilen İş Programı Ana Aktivite Başlıkları Tablo Yılında Takip Edilen İş Programı Ana Aktivite Başlıkları 98

7 Tablo Yılında Takip Edilen İş Programı Ana Aktivite Başlıkları 7. TEST VE DEVREYE ALMA DÖNEMİ : Aşağıda, fırın modernizasyonuna ilişkin mekanik ve elektrik otomasyon işlerinin tamamlanması sonrası oluşturulmuş olan devreye alma programı, Erenco, İsdemir, Paul Wurth ve VAI supervizörleri ile birlikte yürütülmüştür. Sıcak Testler ve Devreye Alma çalışmalarına 17 OCAK 2007 de başlanmıştır. Tablo Yılında Takip Edilen İş Programı Ana Aktivite Başlıkları SONUÇ tarihinde duruşa alınan Türkiye nin en büyük Yüksek Fırını GÖNÜL, döküm holü toz toplama sistemiyle de çevre dostu ve modern bir görünüm almıştır.çansız tepe sisteminin kurulmasıyla elde edilen %5 üretim artışının, Stave Tip Soğutma ve Refrakter Sistemi Modernizasyonu ile %20 hacim artışının ve Pulverize Kömür Enjeksiyonu nun sağladığı üretim artışlarıyla, 11 Şubat 2007 tarihinde ateşlenip 13 Şubat 2007 tarihinde ilk dökümü alınan 3.Yüksek Fırın GÖNÜL ün üretimi yaklaşık ton/gün düzeylerinden ton/gün düzeylerine ulaşacaktır. KAYNAK [ 1 ] K. C. Bayar, 3.YF Modernizasyonu CPM [ 2 ] Modernizasyon Notları [ 3 ] Yüksek Fırınlar Müdürlüğü Yıllık Faaliyet Raporu 99