Bazik oksijen fırını (BOF) ile çelik üretiminde malzeme katkı şutunun iyileştirilmesi
Improvements of material additives chute in steel production with basic oxygen furnace (BOF)
Yazar: OZAN GENÇ
Danışman: PROF. DR. HASAN GÖKKAYA
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Endüstriyel tesislerde, malzeme iletimi ve hareketinin bulunduğu bölgelerde aşınma meydana gelmekte ve gerekli önlemlerin alınmaması durumda büyük problemlere sebep olabilmektedir. Endüstriyel tesislerin hemen hemen hepsinde malzeme aktarımının yapılması için çeşitli konveyör sistemleri ve aktarma şutları kullanılmaktadır. Endüstriyel tesislerin üretim yaptıkları alanlara göre kullandıkları malzeme cinsleri değişkenlik göstermektedir. Kullanılan malzemeler çeşitli türlerde aşınmalar meydana getirmektedir. Şutlarda meydana gelen aşınma kaynaklı hasarlar; üretim prosesinin durmasına, bu duruşa bağlı olarak da üretim kayıplarına sebep olmaktadır.

Bu çalışmada, Kardemir A.Ş. Demir ve Çelik Fabrikası' nda, çelik üretimi esnasında kullanılan katkı malzemelerinin (flux malzemeler) bazik oksijen fırını (BOF) içerisine aktarımını sağlayan flux şut üzerinde meydana gelen aşınmalar incelenmiştir. Gerçekleştirilen incelemeler sonucunda flux şut üzerinde oluşan aşınmaların etkisini azaltmak için flux şut üzerine Thermanit 14 K Si ilave teli kullanılarak 3 mm kalınlığında matel aktif gaz (MAG) kaynak yöntemi ile kaplama yapılarak iyileştirilmiştir. Flux şut malzemesi St35-8 kalitesinde olup Thermanit 14 K Si ilave teli kullanılarak 3 mm kalınlığında MAG kaynak yöntemi ile iyileştirildikten sonra flux şut yüzeyinde oluşan aşınmalar incelenmiştir.

Flux şut üzerinde yapılan iyileştirme sonrasında BOF ile çelik üretimi esnasında oluşan aşınma kaynaklı duruş sürelerinde azalma, çelik üretim miktarında artma gözlenmiştir. Yıllık 12.960 ton sıvı çelik üretiminde artış, üretim duruşlarında 72 saatlik azalış ve BOF gazı toplanmasında 72 saatlik artış gerçekleştirilmiştir. İyileştirme sonucunda sıvı çelik üretimindeki % 0,5 artış, geri kazanımı yapılan BOF gazı miktarındaki % 0,5 ve flux şut çalışma ömürlerinin artması ile yedek parça maliyetinin % 1,79 düşmesi ile birlikte elde edilen toplam yıllık kazanç 4.572.120 ₺ olarak hesaplanmış olup iyileştirmenin maliyeti ise 45.000 ₺ olmuştur.

Abstract:
In industrial facilities, abrasion occurs in the areas where material transmission and movement is located, and if necessary precautions are not taken, it may cause major problems. In almost all industrial facilities various conveyor systems and transfer chutes are used for material transfer. The types of materials used by industrial facilities vary according to the production areas. The used materials cause various types of abrasions. Damages occurred on chutes which are caused by abrasion bring stops in the production process and production losses due to this downtime.

In this study, the abrasions occurring on the flux chute that enables the transfer of additives (flux materials) used during steel production into the basic oxygen furnace (BOF) have been investigated in Kardemir A.Ş. Iron and Steel Factory. As a result of the investigations, in order to reduce the effect of abrasions on the flux chute, Thermanit 14 K Si additional wire was used with 3 mm thick MAG welding method was applied on the flux chute and enhanced. Flux chute material is of St35-8 quality and after curing with 3 mm thick MAG welding method using Thermanit K Si 14 additional wire, the abrasions on the flux chute surface were investigated. 
After the improvement on the flux chute, a decrease in the abrasion induced downtime during steel production with BOF and an increase in the amount of steel production were observed. Yearly, increase in 12.960 tons of liquid steel, 72 hour decrease in production stoppages and 72 hour increase in BOF gas collection were executed. As a result of the improvement, the total annual gain was calculated as 4.572.120 ₺, with a % 0,5 increase in liquid steel production, % 0,5 in the amount of recovered BOF gas, and a % 1,79 decrease in spare parts cost due to the increase in flux chute operating life. The cost of the improvement was 45.000 ₺.