Geri Dön

Sürekli döküm tufalinin karbotermik indirgeme reaksiyonunun incelenmesi

Research on the carbothermic reduction reaction of mill scale from continuous casting processes

  1. Tez No: 293921
  2. Yazar: FAHRİ CİHAN DEMİRCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ONURALP YÜCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 157

Özet

Doğrudan indirgenmiş demir, demirli hammaddelerin ergime olmaksızın, gaz veya katı fazdaki indirgeyicilerle indirgenmesi sonucu ortaya çıkan üründür. Doğrudan indirgenmiş demir, elektrik ark fırınları başta olmak üzere, demir - çelik üretimi yapan tesislerde hammadde olarak kullanılabildiği gibi, indirgeme sonrasında izabe uygulanmasıyla ham çelik haline de getirilebilmektedir.Tufal, sürekli döküm ve sıcak hadde tesislerinde, işlem görmüş malzemenin soğuması sırasında malzeme yüzeyinde oluşan demir oksit tabakasıdır. % 70 oranında demir içeren bu maddenin geri kazanımı, çeşitli çevresel ve ekonomik kazançlar sağlayacaktır. Doğrudan indirgeme teknolojisi, sunmakta olduğu farklı tesis altyapılarına uyum sağlayabilme özelliği ve farklı niteliklere sahip nihai ürünler üretebilme olanağı sayesinde, bu tür bir geri kazanım işlemini gerçekleştirebilecek sistem için önemli bir aday durumundadır.Bu çalışmada, sürekli döküm tesisinde oluşmuş olan tufalin, karbotermik indirgeme sonucunda yüksek metalizasyona sahip doğrudan indirgenmiş demir haline getirilmesini sağlayan işlem koşullarıyla birlikte, elde edilen ürünlerin incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamındaki indirgeme reaksiyonu döner fırında gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler, reaksiyonların, sıcaklık, indirgeyici tipi ve kullanılan sabit karbon miktarı açısında farklı parametrelere sahip olmasını sağlayacak biçimde tasarlanmıştır. Deneyler sırasında alınan numunelerin analizinden elde edilen verilerin değerlendirilmesiyle, bahsi geçen parametrelerin indirgeme reaksiyonu üzerindeki etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Analizler sonucunda elde edilen verilerin incelenmesiyle deneylerin gerçekleştirildiği sıcaklık üzerinde yaratılan 50 °C'lik bir artışın, metalizasyon üzerinde önemli ölçüde etkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır. İndirgeyici olarak kullanılan metalurjik kok ile kullanılan diğer indirgeyici olan antrasitin aynı koşullarda farklı metalizasyon oranları sağladıkları gözlenmiştir. Endüstriyel olarak kabul edilebilir metalizasyon değerlerinin elde edilmesi için, kullanılan indirgeyici miktarının, stokiyometrik olarak gereken miktardan fazla olması gerektiği saptanmıştır. Kullanılan indirgeyici miktarının, stokiyometrik olarak gereken indirgeyici miktarına oranında yapılan 0,5'lik bir artışın metalizasyon üzerinde kayda değer oranda olumlu etki yarattığı tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Direct reduced iron is the product obtained through reduction of ferrous raw materials by gaseous or solid reductants, without any melting of the feed. Direct reduced iron can be used as feed stock in ferrous production facilities, especially electric arc furnaces, while it may also converted into raw steel by smelting reduction processes.Mill scale is a layer of iron oxide, which is formed on the surface on materials processed in continuous casting and hot rolling facilities. Recycling of this material, which contains up to 70 % iron, will have various environmental and economical benefits. Direct reduction technology, with its adaptability to different industrial infrastructures and capability of producing final products with assorted qualities, is a strong candidate to carry out such a recycling process.This study aims the investigation of the process, which performs the production of highly metalized direct reduced iron from the mill scale formed on a continuous casting facility, along with the examination of the obtained products. The reduction reaction was carried out in a rotary kiln. The experiments performed as part of study are designed to have different parameters regarding to temperature, reductant type and amount of fixed carbon utilized. Evaluation of the data collected by the analyses of the specimens acquired during the experiment intends to determine the effect of the aforementioned parameters on the reduction reaction.By investigating the data obtained by the analyses it was established that an increase of 50 °C on the experiment temperature had a significant effect on the metallization. Also, it was observed that metallurgical coke and anthracite resulted in different metallization ratios for the same parameters. Utilizing a higher amount of reductant than the amount stoichiometrically required was deemed necessary to accomplish industrially acceptable metallization values. An increase of 0.5 in the ratio of the used amount of reductant to the stoichiometrically required amount made an observable improvement on metallization degrees of the samples obtained during the experiment.

Benzer Tezler

  1. İndüksiyon ocaklı çelikhanelerde sünger demir (doğrudan indirgenmiş demir-DİD) kullanımının araştırılması

    Investigation of sponge iron (DRI) usage in steel plants equipped with induction furnace

    EMRECAN ZORBA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURAN AY

  2. SHS yöntemi ile tufal kullanılarak AlFe2B2 intermetalik bileşiğinin üretimi

    Production of AlFe2B2 intermetallic compound by using mill scale with SHS method

    ECEM TURHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN

  3. Entegre demir-çelik tesisi tufalinden doğrudan redüklenme yöntemi ile ham demir üretimi

    Pig iron production by direct reduction method from integrated iron and steel plant's mill

    GÜLTEKİN ÖNKİBAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. RECEP ARTIR

  4. Tufalin demir cevheri konsantresi ile karıştırılarak pelet üretiminde kullanılabilirliğinin ve indirgenebilirliğinin incelenmesi

    Research on usability of mill scale by mixing with iron ore concentrate in pellet production and reducibility of this mixture

    OSMAN IŞIKGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN

  5. SHS yöntemiyle tufal ve hematit kaynağı kullanılarak Fe3Al intermetalik bileşiğinin üretimi ve Ni, Cr, W ilavelerinin etkileri

    Production of Fe3Al intermetallic compound using scale and hematite source by SHS method and the effects of Ni, Cr, W additions

    GİZEM ÖZÖZTÜRK BARUTÇU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVAT BORA DERİN