ÜRETİM METALURJİSİ ANABİLİM DALI Metalurji Proses Laboratuarı Deney Föyü. Peletleme ve Redüksiyon

Benzer belgeler
DEMİRLİ HAMMADDELERİN İNDİRGENMESİ DENEYİ

ELEKTRİK ARK FIRINLARINDA KULLANILAN HURDAYA ALTERNATİF HAMMADDELER

DOÇ. DR. FATİH ÇALIŞKAN

Pik (Ham) Demir Üretimi

Emisyon Raporu YAZICI DEMİR ÇELİK SAN.VE TUR.TİC. A.Ş.

Demir-Çelik Üretim Teknolojileri (MATE 305) Ders Detayları

Demir Ve Çelik Üretimi. Üzerine Uygulamalar ve. Teknolojiler Özeti

ALTERNATİF DEMİR-ÇELİK ÜRETİM YÖNTEMLERİ

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 3013

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 3013

ELLINGHAM DİYAGRAMLARI

3/25/2016 YÜKSEK FIRIN REAKSİYONLARI

DEMİR-ÇELİK SEKTÖRÜNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ & YÖNETİMİ

Harici Yanma Tesisi. Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü. Özgür AKGÜN

Kimyasal Metalürji (II) (MET312)

Demir-dışı Üretim Metalurjisi ve Demir-dışı Endüstrisi (MATE 486) Ders Detayları

GENEL MALZEME LABORATUVARI I A. METALURJİK ÜRETİM PROSES REAKSİYONLARI A.1.

ENDÜSTRİYEL SÜREÇLER MEVCUT VERİLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ

FIRAT ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ 3. SINIF EKSTRAKTİF METALURJİ DERSİ VİZE SINAV SORULARI CEVAP ANAHTARI

İkincil Çelik Metalurjisi (MATE 482) Ders Detayları

ÇELİK YAPIM OCAKLARI BACA TOZLARININ «DÖNER TABANLI FIRIN ( RHF)» LARDA KÖMÜR İLE DİREKT İNDİRGENMESİ. Muammer BİLGİÇ ECOSID Ltd.

KOMPOZİT PELETLERDEN DEMİR TANESİ ÜRETİMİNDE BAZİKLİĞİN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVAR FÖYÜ KALSİNASYON VE REDÜKSİYON DENEYİ

Alaşımların Ergitilmesinde Kullanılan Gereçler Eritme ocakları Potalar ve maşalar Tel ve plaka şideleri

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Bazik Oksijen Fırını (BOF)

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

ÜRETİM METALÜRJİSİ ANA BİLİM DALI

DEMİR - ÇELİK ÜRETİMİ

ÇELİK YAPIM OCAKLARI BACA TOZLARININ «ROTARY HEART FURNACE» LARDA KÖMÜR İLE DİREKT İNDİRGENMESİ. Muammer BİLGİÇ ECOSID Ltd.

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

METAL ÜRETİM TEKNİKLERİ

Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü Mühendislik Müdürlüğü Üretim Sistemleri Geliştirme Müdürlüğü Mayıs 2015

Çelik Üretim Esasları ÇELİK ÜRETİM ESASLARI. Çelik Üretim Esasları. Çelik Üretim Esasları

FIRINLARDA ENEJİ VERİMLİLİĞİ BEYZA BAYRAKÇI

Karbonmonoksit (CO) Oluşumu

Prof. Dr. Ayşe Daloğlu Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü. INSA 473 Çelik Tasarım Esasları Basınç Çubukları

HİDROJEN ÜRETİMİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

GRUP: Aktif güç (Kw): (Trafo gücü (KVA) + (trafo gücü (KVA) x % sürşarj) ) x 0,80

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 11 Yüksek sıcaklığa dayanıklı çelikler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Çelik Üretim Metotları

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ MADEN VE CEVHER HAZIRLAMA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KİMYASAL ANALİZ LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

YENĐ TEKNOLOJĐLER. Prof.Dr. Zeki ÇĐZMECĐOĞLU YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ KİMYA METALURJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜH. BÖLÜMÜ.

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

KİMYASAL TEKNİKLERLE TOZ ÜRETİMİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

DENEY FİYAT LİSTESİ. MDN.KMY.0001 Kimyasal analiz boyutuna numune hazırlama ( 100 mikron)

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

BURKULMA DENEYİ DENEY FÖYÜ

«Termal Analiz ile Döküm Süreçlerinin Kontrolü» «Controlling the Casting Process With Thermal Analysis»

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Temel: 100 mol kuru su gazı. caklık k ve 5 bar basınc

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ

ELEKTRİK ARK OCAKLI ÇELİKHANE TESİSLERİNİN; HAVA KİRLETİCİLERİ, EMİSYON KONTROL VE AZALTIM TEKNİKLERİ

TERMOKİMYASAL YÜZEY KAPLAMA (BORLAMA)

3/20/2018. Puzolan malzemelerin sınıflandırılması:

ASC VE AZS MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

%20 Fazla hava dikkate alınarak yanma denklemi aşağıdaki şekilde yazılır:

ÜRETĐM METALURJĐSĐ PRENSĐPLERĐ Prof. Dr. Zeki ÇĐZMECĐOĞLU

«Savurma Döküm Yöntemi İle Magnezyum İndirgeme Tüpü (Retort) Üretiminin İncelenmesi»

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

FİGEN YARICI Nuh Çimento Sanayi A.ş. Yönetim Destek Uzman Yard

ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 4025

ÇELİK YAPILAR 1. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Toprakta Kireç Tayini

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Kazanı Verim Hesapları Eğitimi

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

ELBİSTAN LİNYİTİ VE ATIKLARIN BİRLİKTE SIVILAŞTIRILMASI

ELEKTRO KAZANIM (ELEKTROW NN NG)

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Alüminyum Cürufundan Alüminyum Metali ve Flaks Eldesi

Alümiyum Şekillendirme Teknolojileri

Momentum iletimi. Kuvvetin bileşenleri (Momentum akısının bileşenleri) x y z x p + t xx t xy t xz y t yx p + t yy t yz z t zx t zy p + t zz

DENEY-1: NEWTON KURALINA UYMAYAN AKIŞKANLARIN REOLOJİK DAVRANIŞLARI

DEMİR SİLİKAT ESASLI YERLİ GRİT KUMU (RASPA KUMU) Oretec Mineral Sanayi Ltd. Şti. Bölücek Mahallesi 2 Nolu Sanayi Cad. No:164 Ereğli / Zonguldak

2. İKİ BOYUTLU MATEMATİKSEL MODELLER

Enerji verimliliği yüksek ve ekonomik. Döküm ve Transfer Potalarının Ön Isıtmasında Alevsiz Isıtma Çözümleri. Dökümhaneler için Isıtma Çözümleri

BARTIN ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME LABORATUVARI-I DERSİ OKSİTLİ BAKIR CEVHERİNİN LİÇİ DENEYİ DENEYİN AMACI: Uygun

SÜRDÜRÜLEBİLİR ÇELİK ÜRETİMİ

KÖMÜRÜN GAZLAŞTIRILMASI YOLUYLA ELDE EDİLEN SENTEZ GAZINDAN METANOL ÜRETİMİ

Alüminyum Cürufundan Çelik Endüstrisi için Flaks Üretimi

Eğitim Öğretim Yılı Güz ve Bahar Dönemi Muhtemel Bitirme Çalışması Konuları. Tasarım Projesi Konusu Bitirme Çalışması Konusu Özel Koşullar

KÖMÜR YÜZDÜRME-BATIRMA DENEYLERİ

BOR UN ROKET YAKITLARINDA KULLANIMI

DEMIR-ÇELIK METALURJISI (DERS NOTU)

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KÖMÜR TEKNOLOJİLERİ

z z Genel yükleme durumunda, bir Q noktasını üç boyutlu olarak temsil eden kübik gerilme elemanı üzerinde 6 bileşeni

2013/9/21. Gaz-sıvı Dengesi. Diferansiyel Damıtma. Damıtma. Flash Damıtma. Geri akmalı sürekli damıtma. Çok Kademeli Damıtma

Elektrik Ark Fırınlarında Çelik Üretimi

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

JEM 419 / JEM 459 MAGMATİK PETROGRAFİ DERSİ

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

Eczacıbaşı - Lincoln Electric ASKAYNAK. Düşük Alaşımlı Yüksek Dayanımlı Çelikler İçin MIG/TIG Kaynak Telleri

Farklı piston yağlayıcılarının ısıl reaksiyonu ve bunun döküm kalitesine etkisi

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

UYGULAMALI DİFERANSİYEL DENKLEMLER

YÜKSEK FIRIN VE SİNTER DE KULLANILAN YERLİ DEMİR CEVHERLERİ İLE İTHAL DEMİR CEVHERLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Transkript:

1- AMAÇ Pirometalurjik öntemle metalik ürünlerin üretiminin gerçekleştirilmesi; termodinamik şartların, katıgaz reaksionları kinetiğinin, curuf oluşumunun, çözünme ve rafinason işlemlerinin belirtilerek pirometalurjik işlemlerin temel prensiplerinin incelenmesidir. - TEORİK BİLGİ Metalurji de; pirometalurji, hidrometalurji ve elektrometalurji olmak üzere üç temel işlemde metallerin üretimi gerçekleşmektedir. Pirometalurji ergitme ve redüksion olula metal vea metal alaşımlarının üretildiği, temel bazı işlemlerden oluşan bir öntemdir: Ergime (Sıvılaşma) Reaksionu, Yakıtın Yanması ve Diğer Oksitlenme Reaksionları, Kalsinason (Parçalanma) Reaksionu, İndirgenme Reaksionu, Curuf Oluşumu Reaksionu, Çözünme Reaksionu. Ülkemizde üretilen 3 milon tonluk ham çeliğin % 0,6 sına karşılık gelen 6,6 milon tonluk kısmı üksek fırına daalı üretim apan entegre tesislerde, % 79,4 üne karşılık gelen 5,4 milon tonluk kısmı ise 1 adet elektrik ark ocaklı tesislerde gerçekleştirilmektedir. Gerçekleştirilen üretimin büük kısmının hurdaı hammadde olarak kullanan elektrik ark ocaklı tesisler tarafından gerçekleştirilmesi ve ülkemizde açığa çıkan hurda miktarının söz konusu kullanımdan çok daha düşük olması hurda konusunda ülkemizi dışa bağımlı hale getirmektedir. Türkie 010 ılında dünada en fazla hurda ithal eden ülke olmuş ve aklaşık 9 milar dolarlık hurda ithalatı gerçekleştirmiştir. Hurdadaki bu dışa bağımlılığı gidermek üzere cevherden üretim apan alternatif demir-çelik teknolojilerinin incelenmesi gerekmektedir. Alternatif demir-çelik teknolojilerinin ortaa çıkmasındaki diğer bazı etkenler ise şu şekildedir; Hammadde Malietinin Düşürülmesi, Verimlilik Artışı ile Ürün Malietinin Azaltılması, Ürün Kalitesinin Artırılması, Yeni Ürün Geliştirme, Enerji Tasarrufu, Geri Kazanımın Artırılması, Çevre Problemlerinin Çözümü. 1

Alternatif demir-çelik üretiminin temelini, üksek fırının üst tarafında gerçekleşen zaıf ısı veren reaksionlardan oluşan katı ön indirgeme ile demir cevherinden sünger demir üretimi oluşturmaktadır. Demir cevheri peletleri; aglomerason ve sertleştirme olula, demir önünden zengin ince taneli mineraller olarak elde edilen endüstriel şarj malzemeleridir. Demir peleti diğer şarj elemanlarından (demir cevheri parçaları ve s inter cevher) daha üksek maliete sahiptir. Bu dezavantajına rağmen sahip olduğu özellikler saesinde üksek fırının vazgeçilmez girdilerinden biridir. Peletlerin üksek fırın için ideale akın şarj malzemesi olmasının nedenleri aşağıdaki gibi özetlenebilir. Yüksek demir içerikleri (% 65-67 Fe), Yüksek daanım ve taşınabilme olanakları saesinde, ufalanıp toz cevher haline dönmeme konusunda üstün dirençleri, Birbirine akın boutlarda olmaları nedenile ii gaz geçirgenliği ve düzgün gaz dağılımı, Yüksek porozitelerinden dolaı ii redüklenebilme özellikleri. İstenen özellikleri sağlamak koşulula üksek fırında pelet kullanılması kok tüketiminin azaltılması, cüruf miktarının azalması üretim hızının artışı gibi olumlu sonuçların alınmasını sağlamaktadır. Alternatif demir-çelik üretiminde (sünger demir, demir tanesi, vs.) de ham madde olarak demir cevheri peleti kullanımına sıkça rastlanmaktadır. Sünger demir; toz, parça a da pelet halindeki demir cevherinin gaz a da katı redükleici kullanılarak ergime sıcaklığının altında (950 o C-1100 o C da) redüklenmesi sonucu elde edilen ürünün adıdır. Elde edilen bu ürün, üksek oranda metalik demir içermesinin anında, indirgenmemiş demir oksitler ile bir miktar karbon ve cevherden gelen gang bileşenlerini taşımaktadır. Sünger demirde genellikle toplam demir içeriği % 85 in üzerindedir. Metalizason derecesi % 90-95 arasında değişir. Karbon içeriği % 1-,5 arasındadır. Gang içeriği % -4 arasında değişir. Kükürt oranı kükürtsüz gazla çalışan proseslerde % 0,005 ten küçük, kükürt içeren kömür ve kireçtaşı kullanan proseslerde aklaşık % 0,0 dir. Görünür oğunluğu 4 g/cm 3 kadardır. HBI ( Hot Briquetted Iron-Sıcak Briketlenmiş Demir), pelet ve parça sünger demirin üksek basınç altında 650 o C den üksek sıcaklıkta sıkıştırılmasıla üretilir. HBI, pelet formundaki DRI dan (Direct Reduced Iron- Direkt Redüklenmiş Demir) %75 daha az su çeker. Sünger demirde 5 mm boutundaki ince oranı % 5 ten az olmalıdır. Sünger demir üretimi; kullanılan temel fırın prosesine göre ve kullanılan redükleici elemana göre sınıflandırılır.

Şekil 1. Sünger demir üretim öntemlerinin sınıflandırılması Demir oksitlerin karbon ile redüksionu, ancak gaz fazının kısmi oksijen buhar basıncının [ P O ] (CO) demir oksitlerin kısmi oksijen buhar basıncından [ P ] daha küçük olması durumunda mümkündür. P > PO ) (CO Redüklenme PO (FeO ) P Denge = O (CO) P < PO ) ( CO Oksitlenme Basıncın bir fonksionu olan CO /CO karışımı ile demir oksitlerin redüksionu; Fe O + CO = Fe O -1 + CO eşitliği ile verilir. Bu eşitliğin denge sabiti aşağıdaki gibi bulunur: a PCO K. Fe O -1 a P Fe O. (Katı maddelerin aktiviteleri =1 alınır.) PCO K PCO Redükleme reaksionlarının çeşitli sıcaklıklardaki denge sabitleri hesaplanabilir. Bu denge sabitelerinin P CO /P CO oranı bu denge sabitelerinden küçük ise Fe O redüklenir. CO Hematit bileşimli demir cevherinin metalik demire redüklenmesi üç aşamada gerçekleşir: 3 Fe O 3 + CO = Fe 3 O 4 + CO 3

Fe 3 O 4 + CO = 3 FeO + CO FeO + CO = Fe + CO Karbonun redükleici gaz oluşturma reaksionları ise aşağıdaki gibidir: C + O = CO CO + C = CO Demir oksitlerin redüksionu heterojen reaksionlardır, ani reaksionlar katı ve gaz maddeler arasında gerçekleşir ve proses koşullarına bağlı olarak birçok kısmi reaksionlar ve taşınım olaları içerir. Şekil. Pelet Redüksionunun Aşamaları Redüksionda, porlardaki difüzon ve kütle transferi etkin olan başlıca olalar olup, demir oksitlerin redüksionu Fe O 3 / Fe 3 O 4 / FeO / Fe sırasıla oluşan topokimasal reaksionlardan ibarettir. Böle bir reaksionda oluşan ürünlerin ara üzeleri maddenin orijinal dış üzeine paralel olarak merkeze doğru ilerler. 3- KULLANILAN CİHAZLAR VE MATERYALLER Demir oksit esaslı peletler, Hassas terazi, Tüp fırın, Pens ve maşa, Grafit Kaıkçık, 4- DENEYİN YAPILIŞI Daha önceden hazırlanmış olan klasik peletler tartılarak ağırlığı tespit edilir. Toplam redüksion reaksionu kullanılarak bu peletlerin redüksionu için gerekli olan karbon miktarı ve buna bağlı olarak kullanılacak kömür miktarı hesaplanır. Toplam pelet ağırlığına göre hesaplanan teorik kömür miktarından % 150 fazlası kullanılacak şekilde tartım apılır. Hazırlanan peletler sünger demir elde etmek üzere önceden reaksion sıcaklığına (1000 C) ısıtılmış fırına grafit kroze içerisinde konulur. Sırala 5, 10 ve 15 dakika bounca sonra redüklenen peletler fırından alınarak oda sıcaklığına soğutulur ve tartılır. 4

5- HESAPLAMA Denelerde kullanılan pelet konsantrasonu ve kok kömürünün kimasal bileşimleri aşağıda verilmektedir. Fe 3 O 4 SiO Al O 3 S Mn CaO MgO K O Na O P C Pelet Konst. 94,60,0 0,75 0,40 0,10 0,60 0,58 0,07 0,04 - - Kok - 8,6 4,30 0,54-1,4 0,35 0,9 0,08 0,14 80,30 Aşağıdaki formüller ardımıla peletlerin redüksion üzdeleri hesaplanır: Giderilen Oksijen % Re düksion Giderilmesi Gereken Oksijen 6- DENEY RAPORUNDA İSTENİLEN BİLGİLER a. Denein amacı ve apılışını azınız. b. Klasik peletlerin redüksionu için gereken teorik kömürü hesaplaınız. c. % Redüksion oranını hesaplaarak sonuçları, % redüksion ( ekseni), zaman grafiğinizi ve sonucu irdeleiniz. d. Her dene için arı olarak verilen ödevi cevaplaınız. 7- KAYNAKLAR 1. M.N. Sarıdede, Divriği Peletlerinin Katı Redükleicilerle Ön Redüksionu ve Ön Redüklenmiş Peletlerin Ergitme Şartlarının Optimizasonu, YTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 1999.. T. Rosenqvist, Principles of Etractive Metallurg, Mc Graw-Hill Book Co., nd Ed.1983. 3. F.Y. Bor, Ekstraktif Metalurji Prensipleri Kısım I ve II, İTÜ, 1985. 4. TS ISO 1158: Demir Cevherler Gaz Dönüşüm Prosesleri ile apılan Doğrudan İndirgeme, İndirgenebilirlik ve Metalleşme Özelliğinin Taini. *100 5