İndüksiyon ocaklı çelikhanelerde sünger demir (doğrudan indirgenmiş demir-DİD) kullanımının araştırılması
Investigation of sponge iron (DRI) usage in steel plants equipped with induction furnace
Yazar: EMRECAN ZORBA
Danışman: PROF. DR. NURAN AY
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Demir çelik endüstrisi = Iron steel industry ; Sünger demir = Sponge iron ; İndüksiyon = Induction

Özet:
Çelik üretimi yapılan fabrikalarda çeliğin sürekli döküm makinesi kalıp çıkışından başlayarak, haddehane tav fırını giriş ve sonrasında havayla temas ettiği her noktada çelik yüzeyinde tufal oluşumu meydana gelmektedir. Demir-çelik tesislerinde yıllarca atık olarak ayrılan tufal, yapısında %70-80 arasında değişen demir oksit içeriğinden dolayı alternatif bir demir kaynağı durumuna gelmiştir. Bu çalışma da sürekli döküm makinesi ve haddehaneden elde edilen tufalin, antrasit bentonit ve organik bağlayıcı ile briketlenmesi sonucu indüksiyon ocaklarında kullanımı araştırılmıştır. Elde edilen briketler sünger demir olarak adlandırılır ve oksit bileşiminin kimyasal analizi XRF (X-ışını floresansı) ile ölçülmüştür. Faz analizleri XRD (X-ışını kırınımı) ile incelenmiştir. Mikro yapı çalışmaları için taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve optik mikroskop kullanılmıştır. İndüksiyon ocaklarında, sünger demir içindeki tufalin antrasit ile uygun sıcaklıkta
indirgenmesi sonrasında elde edilen çeliğin ve oluşan cürufun XRF analizleri yapılmıştır. Yapılan bu sonuçlardaki çelik ve cüruf kimyasal analizlerine göre sünger demirin zamanında indüksiyon ocağına şarjı ve kullanılan hammaddelerin uygun sünger demir bileşimi oluşturması sağlanmıştır. Tufal kullanılarak üretilen sünger demirin, indüksiyon
ocaklı tesislerde çelik üretiminde kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
In steel production factories, mill scale formation occurs on the steel surface at every point where the steel comes into contact with the air, starting from the mould exit of the continuous casting machine, at the entrance of the rolling mill annealing furnace and afterwards. Mill scale material has been separated as a waste in steel plants for years, however
it becomes to be considered as an iron source as it includes iron oxide in the range of between 70 and 80 %. In this study, the use of mill scale obtained from continuous casting machine and rolling mill in induction furnaces in the form of briquetting with anthracite, bentonite and organic binder was investigated. The resulting briquettes are called sponge
iron, and chemical analysis of oxide composition was measured by XRF. Phase analyses were analysed by XRD. Scanning electron microscope (SEM) and optical microscope have been used for microstructural studies. XRF analyses of steel and slag of induction furnaces were performed after the mill scale in sponge iron was reduction at the appropriate temperature with anthracite. According to the chemical analyses of steel and slag, it was ensured that the sponge iron was charged to the induction furnace on time and the appropriate sponge iron composition was formed with the raw materials used. It has been ascertaining that sponge iron produced using the mill scale can be used to produce steel in plants with induction
furnaces.