Sürekli dökümlerde kullanılan tandiş daldırma nozulunun ısıtma esnasında oksidasyonunun incelenmesi
Investigation of oxidation during heating of tundish submergednozzle used in continuous casting
- Tez No: 981237
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜVEN YARKADAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Oksidasyon, Sürekli döküm yöntemi, Oxidation, Continuous casting method
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Demir çelik endüstrisinde sürekli döküm makinelerinde erimiş çeliğin kalıba yönlendirilmesi ve akışın kesintisiz olmasını sağlamak amacıyla grafit bazlı malzemelerden yapılmış nozullar kullanılır. Bu nozullar, çelik endüstrisinde genellikle daldırma nozulu olarak tanımlanır. Temel işlevi, tundis'teki erimiş çeliği kalıba taşırken havadaki oksijen ve azot ile olan teması engellemektir. Bunun yanı sıra kalıptaki çeliğin akışını laminar hale getirerek düzgün bir akış sağlar. Dolayısıyla, daldırma nozulu çelik üretim kalitesini doğrudan etkileyen kritik bir bileşendir. Çelik döküm işlemleri yüksek sıcaklıklarda gerçekleştiği için daldırma nozulu ile erimiş çeliğin etkileşimi büyük önem taşır. Bu yüzden, daldırma nozulunu oluşturan malzemelerin yüksek sıcaklıklara dayanıklı ve yüksek aşınma direncine sahip olması gereklidir. Bu çalışmada, sürekli döküm üretim işlemlerinde kullanılan ve refrakter malzemeden yapılmış tandiş daldırma nozullarının ön ısıtma işlemi sırasındaki oksidasyon sürecine odaklanılmıştır. Daldırma nozulları, döküm sürekliliği ve kalitesi açısından kritik öneme sahiptir ve döküm işlemine başlamadan önce ön ısıtma işlemine tabi tutulurlar. Çalışmada, ön ısıtma sırasındaki ısınma davranışı ve bu davranışa bağlı olarak gerçekleşen oksidasyon süreci detaylı bir şekilde incelenmiştir. İlk olarak, nozulların karbon kaybını değerlendirmek üzere ağırlık kaybı analizi yapılmıştır. Bu analiz, daldırma nozullarının ısıtma öncesi ve sonrası ağırlıklarının ölçülmesiyle gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, XRF (X-Ray Fluorescence) analizi ve karbon analizi yapılmıştır. XRF analizi, nozul malzemelerinin kimyasal bileşimini belirlemek için kullanılmış ve karbon analizi ise grafit oksidasyonunun derecesini tespit etmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda elde edilen veriler ışığında oksidasyon sürecinin detaylı bir analizi yapılmıştır. Elde edilen bulgular, oksidasyonun sıcaklık ve ısıtma süresi ile nasıl değiştiğini ve bu değişimlerin malzeme performansı üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. Çalışmanın sonuçları, daldırma nozullarının yüksek sıcaklıklarda ve uzun süreli ısıtmalarda oksidasyona maruz kaldığını ve bu durumun nozul ömrünü olumsuz etkilediğini göstermektedir. Ayrıca, oksidasyonun minimize edilmesi için ön ısıtma süresinin ve sıcaklığının dikkatlice kontrol edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu bulgular, çelik üretiminde kullanılan daldırma nozullarının performansını ve verimliliğini artırmak için önemli bilgiler sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In the iron and steel industry, nozzles made of graphite-based materials are used in continuous casting machines to direct the molten steel into the mold and ensure a continuous flow. These nozzles are generally referred to as immersion nozzles in the steel industry. Their primary function is to transfer the molten steel from the tundish to the mold while preventing contact with oxygen and nitrogen in the air. Additionally, they ensure a smooth flow by making the flow of steel in the mold laminar. Therefore, the immersion nozzle is a critical component that directly affects the quality of steel production. Since steel casting processes occur at high temperatures, the interaction between the immersion nozzle and the molten steel is of great importance. Thus, the materials constituting the immersion nozzle must be resistant to high temperatures and have high wear resistance. In this study, we focused on the oxidation process during the preheating of tundish immersion nozzles made of refractory material used in continuous casting production processes. Immersion nozzles are critically important for the continuity and quality of casting and are subjected to preheating before the casting process begins. In our study, we analyzed the heating behavior during preheating and the resulting oxidation process in detail. First, a weight loss analysis was conducted to evaluate the carbon loss of the nozzles. This analysis was performed by measuring the weights of the immersion nozzles before and after heating. Subsequently, XRF (X-Ray Fluorescence) analysis and carbon analysis were conducted. The XRF analysis was used to determine the chemical composition of the nozzle materials, while the carbon analysis was carried out to determine the degree of graphite oxidation. Based on the data obtained from the experiments, a detailed analysis of the oxidation process was conducted. The findings revealed how oxidation changes with temperature and heating duration and its impact on material performance. The results of the study showed that the immersion nozzles are exposed to oxidation at high temperatures and prolonged heating periods, which negatively affects the nozzle's lifespan. Additionally, it was concluded that the preheating time and temperature must be carefully controlled to minimize oxidation. These findings provide important information to improve the performance and efficiency of immersion nozzles used in steel production.
Benzer Tezler
- Kord teli uygulamalarına yönelik çeliklerin üretim ve sürekli döküm proses parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of production and continuous casting process parameters of steels for cord wire applications
İLKER AYÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Sürekli döküm slab üretimindeki tandişlerde çarpma havuzunun etkisinin incelenmesi
The investigation of impact pad affect in the tundish during continuous casting of slab process
MEMDUH KIRCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Sürekli döküm tandişinde bindirme yapılan slab dökümler için tonaj, kalite belirleme çalışması
Study of slab quality and tonnage determination for overlapping heats in a continuous casting tundish
AYŞE ORAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Sürekli döküm tandişlerindeki cüruf ile refrakter etkileşimleri
Slag and refractory interactions in continuous casting tundishes
İSMAİL ŞİŞLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Seramik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ GÜNGÖR
- Maerchen im fremdsprachenunterricht
Yabancı dil öğretiminde masal
LERNA KARENS
Yüksek Lisans
Almanca
1996
Eğitim ve Öğretimİstanbul ÜniversitesiYabancı Diller Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLİN POLAT