Farklı soğutma hızlarında soğutulan çelikhane cüruflarının öğütme parametrelerinin incelenmesi
Investigation of the grinding parameters of the steel slags cooled at different cooling rates
Yazar: HAKAN DÜNDAR
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN BENZER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada, demir çelik fabrikalarında çelik üretimi sırasında açığa çıkançelikhane cüruflarının çimento üretiminde katkı malzemesi olarakkullanılabilirliğinin incelenmesi hedeflenmiştir.Çalışma kapsamında, Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları T.A.Ş.'den temin edilen,farklı hızlarda soğutularak parça halde (â¼250 mm) elde edilen çelikhane cüruflarıile granüle yüksek fırın cürufu numuneleri kullanılmıştır. lk olarak çelikhanecürufunun farklı incelik ve katkı oranında çimentoya katılmasıyla elde edilenkarışımlar üzerinde çimento dayanım testleri yapılarak elde edilen ürünün mekanikve fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca hali hazırda çimento endüstrisindekullanılmakta olan granüle yüksek fırın cürufu da karşılaştırma yapılmak amacıylaaynı şekilde dayanım çalışmalarında kullanılmıştır. Daha sonra numunelerinkimyasal ve mineralojik yapıları belirlenmiştir. Son olarak numunelerin ayrı ayrı vede farklı katkı oranlarında klinker ile karıştırılarak standart Bond bilyalı değirmen işindeksleri belirlenmiştir. Bu çalışmayı takiben, numunelere ait kırılma dağılımfonksiyonları da belirlenerek, numunelerin öğütme parametreleri karakterizeedilmiştir.Elde edilen bulgular ışığında, çelikhane cürufu katkılı çimentoların mekaniközellikleri ile cüruf soğutma hızının mineraloji ve buna bağlı olarak öğütmeparametrelerine etkisi değerlendirilmiştir.Yapılan çalışmalar sonucunda şu genel sonuçlar bulunmuştur; çimento dayanımtestleri sonucunda, granüle yüksek fırın cürufu içeren çimentolarla elde edilendayanım değerleri aynı oranda çelikhane cürufu içeren çimentolarda da eldeedilmiştir. Çelikhane cürufunun inceliği arttıkça çelikhane cüruflu çimentonundayanımı da iyileşmektedir. Çelikhane cüruflarının öğütülebilirlikleri, katkılı çimentoüretiminde klinker ile birlikte öğütülen granüle yüksek fırın cürufununöğütülebilirliğinden farklılık göstermemektedir. Klinker ve cüruf numunelerininbirlikte öğütülmeleri sırasında harcanan spesifik öğütme enerjisi, ayrı ayrıöğütülmeleri sırasında harcanan miktara kıyasla daha yüksek olmaktadır. Cürufsoğutma hızının öğütme parametreleri ve de mineralojik yapı üzerinde önemli biretkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Ayrıca tez kapsamında halihazırda iri boyuttaelde edilen çelikhane cüruflarının öğütülebilmesine yönelik alternatif bir devretasarımı da yapılmıştır. Bu kapsamda konvansiyonel tekniklerin yanı sırasimülasyon tekniğinden de yararlanılmıştır.Anahtar Kelimeler: Çelikhane cürufu, çimento, basınç dayanımı, öğütülebilirlikDanışman: Doç.Dr. A. Hakan BENZERHacettepe Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Cevher Hazırlama AnabilimDalı

Abstract:
This study aims at, investigating the availability of the usage of steel slags incement manufacturing process as an additive.With in the context of this study, lump steel slag samples (â¼250 mm) cooled atdifferent cooling rates and granulated blast furnace slag sample obtained fromEreğli Iron & Steel Works Co. were used. Firstly, cement strength tests wereapplied on cement mortars prepared by mixing cement and steel slag with differentfineness at different ratios. In addition, granulated blast furnace slag used incement industry as an additive was used in a same manner for comparison. Later,chemical and mineralogical compositions of the samples were determined. Finally,the Bond ball mill work indexes of the samples were determined separately and fortheir mixtures with clinker at diffrent ratios. Following this study, by determining thebreakage functions of the samples, the grinding parameters of the samples werecharacterised.By using the data obtained from this study, the mechanical properties of the steelslag cements and the effect of cooling rate on mineralogy related with grindingparameters were evaluated.This study leads to following conclusions; the granulated blast furnace slagcements? strength values were obtained from the steel slag cements, having thesame mixture ratios, as well. Proportional to the steel slag fineness, the strength ofsteel slag cement is developing. The grindability of steel slags do not show anydiffererence from the grindability of granulated blast furnace slag interground withclinker in cement industry. The specific energy consumption of grinding samplesseparately is lower than that of intergrinding. There is no significant effect of theslag cooling rate on grinding parameters and mineralogy of samples. In addtion, inthis study, alternative grinding circuits were designed for the grinding of steel slagsobtained in very coarse fractions. For this study, conventional techniques wereused with simulation techniques.Keywords: Steel slag, cement, compressive strength, grindabilityAdvisor: Assoc.Prof. A. Hakan BENZERHacettepe University, Department of Mining Engineering, Mineral ProcessingDivision