Doğru akım elektrik ark fırınında ergimiş magnezya üretimi
Fused magnesia production in a direct current electric arc furnace
- Tez No: 126687
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Metalurjisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
DOĞRU AKIM ELEKTRİK ARK FIRININDA ERGİMİŞ MAGNEZYA ÜRETİMİ ÖZET Ergimiş Magnezya, kalsine veya sinter magnezyanın elektrik ark fırınında, 2800°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ergitilmesi ile üretilmektedir. Elektrofused magnezya çok düşük empürite içeriği, geniş kristal boyutu ve yüksek yoğunluğunun yanı sıra bilinen en iyi termal ve elektriksel yalıtkanlardan biridir. Bu özelliklerinden dolayı fused magnezya, yüksek kalitede refrakter malzeme üretiminde ve ısıtıcı elemanlarda yalıtkan dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır. Çelik üretiminde aşınmanın yüksek oranda meydana geldiği yerlerde kullanılan magnezya-karbon refrakterlere ergimiş magnezya tanelerinin katılması refrakterlerin performansını ve dayanıklılığı oldukça arttırmaktadır. Magnezya-karbon refrakterlere performans açısından baktığımızda bu refrakterlerde kullanılan magnezya tanelerinin belli parametreleri çok önemlidir. Bunlar bulk yoğunluk, periklaz kristal boyutu, ikincil fazların dağılımı ve kimyasal içerik gibi özelliklerdir. Yapılan çalışmada, 270 kVA'lık tek fazlı doğru akım elektrik ark fırınına düşük kalitede ve yüksek kalitede sinter magnezya şarj edilmiş ve ergitildikten sonra soğumaya bırakılmıştır. Soğuma sonrası fırının değişik bölgelerinden kırılarak alınan numunelerin karakterizasyonu optik mikroskop, yaş analiz, taramalı elektron mikroskobu ve X ışını difraksiyonu, cihazları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Numuneler empürite içeriği, kristal boyutu ve yığın yoğunluğu gibi özellikleri dikkate alınarak incelenmiştir. Yüksek kalitede ve düşük kalitede sinter magnezyanın ergitilmesiyle ilgili deney sonuçları aşağıda verilmiştir; Yüksek kalitede sinter magnezyanın ergitilmesi sırasında 7,25 kWh/kg elektrik enerjisi harcanırken, düşük kalitedeki sinter magnezyanın ergitilmesinde bu değer 4,85 kWh/kg değerine düşmüştür. ¦ Ergimiş magnezyanın kristal zonlarının büyümesi fırın içindeki sıcaklık farklılıklarına göre değişmektedir. ¦ Yüksek kalitedeki sinter magnezyanın ortalama periklaz kristal boyutu 100|im iken üretilen ergimiş magnezyanın kristal boyutu 800|xm' u bulmaktadır. Düşük kalitedeki sinter magnezyanın kristal boyutu 40|j.m iken ergitildikten sonra 700(xm' u bulmaktadır. ¦ İncelemeler sonucunda ikincil faz empüritelerinin ergimiş malzemelerde, bölgesel rafinasyon sonucunda azaldığı gözlemlenmiştir. ¦ % 96, 93 MgO içeren yüksek kaliteki sinter magnezya ergitildikten sonra MgO içeriği % 99,02 değerine çıkmıştır. % 92,73 MgO içeren sinter magnezya ergitildiğinde ise MgO içeriği % 95,53' ü bulmuştur. ¦ Yüksek kalitedeki sinter magnezyanın 3,40 g/cm3 olan bulk yoğunluk değeri ergitildikten sonra 3,47 g/cm3 değerine ulaşmıştır. Düşük kalitedeki sinter vııımagnezyanın 3,37 g/cm3 olan bulk yoğunluk değeri de 3,40 g/cm3 değerine ulaşmıştır IX
Özet (Çeviri)
FUSED MAGNESIA PRODUCTION IN A DIRECT CURRENT ELECTRIC ARC FURNACE SUMMARY Sintered or calcined magnesia is smelted in an electric arc furnace at temperatures above 2800°C to produce fused magnesia. Electrofused magnesia is considered to be one of the best thermal and electrical insulators with low impurity content, large crystal size and high density. On account of these properties, fused magnesia is used in the production of high quality refractory material and as an electrical insulator in heating elements. Due to its excellent corrosion resistance, the addition of fused magnesia grains can greatly enhance the performance and durability of basic refractories such as magnesia-carbon bricks which are used in high wear areas in steelmaking. From a performance viewpoint in magnesia-carbon refractories several parameters of magnesia quality were critical. These parameters are bulk density, periclase crystallite size, second phase distribution and chemical composition. In this study high quality and low quality sintered magnesia was smelted in a 270 kVA DC electric arc furnace. Then smelted magnesia was allowed to cool and solidify in situ in the furnace. After solidification, the samples taken from the different parts of the furnace were characterized by using optical microscope, chemical analysis, scanning electron microscope and X ray difraction techniques. Samples were investigated according to their second phase impurity content, crystal size, and bulk density. Experimental results of melting high and low quality sintered magnesia are listed in below; ? Electrical energy consumption of melting high quality sintered magnesia was determined as 7.25 kWh/kg. In the other hand when melting low quality sintered magnesia this value decreased to 4.85 kWh/kg. ? The size of crystallization growth zones of fused magnesia was affected by the temperature gradient of the furnace. ? After the melting of high quality sintered magnesia, the mean periclase crystal size of the material increased 100^m to 800u.m. Besides, melting of low quality sintered magnesia resulted in increase from 40|am to 700|xm. ? The results of the experiments showed that the second phase impurity contents of the fused materials decreased by zone rafination. ? % 96.93 MgO content of high quality sintered magnesia increased to % 99.02 MgO after the melting process. Furthermore, % 92.73 MgO content of low quality sintered magnesia increased to % 95.53 MgO. ? Bulk density of high quality sintered magnesia increased 3.40 g/cm3 to 3.47 g/cm3 and the bulk density of low quality sintered magnesia increased 3.37 g/cm3 to 3.40 g/cm3 after the melting process.
Benzer Tezler
- Nikel bor master alaşımlarının üretimi ve geliştirilmesi
Production and development of nickel boron master alloys
KEREM CAN TAŞYÜREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Redükleyici ergitme yöntemiyle kobaltlar ve nikelbor ön alaşımlarının DC ARK fırınlarında üretim şartlarının belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
İSMAİL KARACAN
- Karbotermik ferrobor üretim parametrelerinin optimizasyonu
The optimization of parameters for the carbothermic production of ferroboron
ONURALP YÜCEL
- Divriği peletlerinin katı redükleyicilerle ön redüksiyonu ve ön redüklenmiş demirin ergitme şartlarının optimizasyonu
Başlık çevirisi yok
MUHLİS NEZİHİ SARIDERE
Doktora
Türkçe
1998
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ ÇİZMECİOĞLU
- Lab-scale DC electric arc furnace design and thermodynamic slag optimization for metal recovery from slag phase
Cüruf fazından metal geri kazanımı için laboratuvar ölçekli DC elektrik arf fırını tasarımı ve termodinamik cüruf optimizasyonu
MERT SARAÇOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR