Hurda alüminyum safsızlıklarının hurda hazırlama ve izabe işlemleri ile giderilmesi yollarının araştırılması
Examition of the methods regarding to eliminating the impurity of scrap aluminum via melting and scrap preparation processes
Yazar: MUSTAFA KOÇAK
Danışman: PROF. DR. ZEKİ ÇİZMECİOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Flaks = Flux

Özet:
Alüminyum ve alaşımları, sahip oldukları mekanik özellikler, geri dönüşebilirliği, işlenebilirliği özellikleri ile her geçen gün kullanım alanı ve miktarı artan bir metal haline gelmiştir. Alüminyum hammaddesi olan boksitin yeryüzünde sınırlı olduğu ve kullanım alanları ile kullanım miktarlarının her geçen gün arttığı ele alındığında alüminyum geri dönüşümünün önemi artmaktadır. Alüminyum geri dönüşümü hem hurda potansiyelinin kullanıma bağlı olarak artması hem de birincil alüminyum üretimine göre sağladığı enerji ve maliyet tasarrufları ile günümüzde önemli bir noktaya gelmiştir.Bu çalışmada, alüminyum hurdalarının geri dönüşümü prosesinde işlem parametrelerinin proses verimine ve kalitesine etkileri üzerine denemeler gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda sahip olduğu kimyasal ve fiziksel özellikler sebebiyle kullanılmış meşrubat kutuları kullanılmıştır. Alüminyum meşrubat kutuları içerdikleri yüksek oranda Mg ve ince cidarlı bir malzeme olduklarından geri dönüşüm prosesinde düşük verimlere ve bir takım sorunlara sebep olmaktadır. Deneysel çalışma kapsamında bu sorunları minimize etmek ve proses verimliliğini arttırılması amacıyla ön ısıtma, ergitme işlemleri parametreleri üzerine denemeler yapılmış ve çekme testi, kimyasal analiz ve metalografik analiz yöntemleri ile etkileri incelenmiştir.Denemeler kapsamında optimum ön ısıtma sıcaklığı ve süresi, ergitme işleminde flaks uygulaması optimum parametreleri ve proses maliyetleri incelenmiştir. Flaks uygulamasında optimum flaks karışım oranı ve bileşimi belirlenmiştir.Sonuç olarak meşrubat kutularının yüksek Mg içeriği ve ince cidarlı malzeme oluşları sebebiyle yüksek sıcaklıklarda oksidasyon kayıplarının fazla olduğu görülmüştür. Bu iki etkenin geri dönüşüm prosesi verimini etkileyen önemli parametreler olduğu tespit edilmiştir. Bu kayıpların azaltılması amacıyla optimum proses şartları belirlenmiştir.

Abstract:
Aluminium and its alloys have become a metal whose area of usage and amount increase more and more by their mechanical properties, recycling and penetrability. If you consider that the bauxite which is the raw material of aluminium is rare in earth and also its area and amount of usage increase with each passing day, the importance of aluminium recycling goes up. Nowadays aluminium recycling becomes crucial by means of both potential of scrap?s dependant increase on usage and beside primary aluminium production its provided energy and cost saving.In this study, experiments were carried out over process parameters? effects on process efficiency and quality in the process of aluminium recycling. In experimental studies beverage cans are used because of their chemical and physical properties. Aluminium beverage cans lead to some problems and low efficiency on recycling process due to containing high percentage of Mg and being thin-walled material. On the scope of this experimental study, tests were made over pre-heating and melting process parameters and its effects were examined by towing test, chemical analysis and metallographic analysis so as to minimize those problems and increase the efficiency of process.Within experiments, optimum duration and temperature of pre-heating and also optimum parameters and process costs on flux implementation in melting process were examined. In flux implementation, optimum flux mixture rate and composition were determined.As a result, at high temperatures too much oxidation losses were observed on beverage cans due to their high Mg content and being thin-walled material. These two factors? effects on recycling process were observed as important parameters. With the aim of reducing losses, optimum process conditions were determined.