İndüksiyon ocağında birincil ergitmede cüruf bileşiminin etkisinin araştırılması
Investigation of slag composition effect on primary melting in induction furnace
Yazar: MERT TURFANDA
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 alaşımları = Iron alloys ; Endüksiyon fırını = Induction furnace ; Ergitme = Smelting ; Metalurji = Metallurgy ; Pirometalurji = Pyrometallurgy ; Redoks = Redox ; Yüksek fırın cürufları = Blast furnace slags

Özet:
Demir çelik endüstrisinin tesis ve süreç tasarımlarına göre değişmekle birlikte birincil ergitme ve ikincil metalürji alaşımlama operasyonlarında yaygın olarak ferrosilis (FeSi) ve ferrosilismangan (FeSiMn) katkıları kullanılmaktadır. Son yıllarda artış gösteren ferroalyaj fiyatları ile alaşımlama süreçlerinde kullanılan bu katkı malzemelerinin aylık ve yıllık ölçekte düşürülmesi en öncelikli maliyet iyileştirmesi olarak değerlendirilmektedir. Bu tez çalışmasında, ikincil metalürjide kullanılan FeSi ve FeSiMn katkılarının azaltılmasına ortam sağlayacak koşulları elde etmek amacıyla birincil ergitme cürufunun sıvı çelik bileşimi ile pirometalurjik ilişkisi incelenmiştir.
Birincil ergitme cürufuna termo-kimyasal etki mekanizmaları yaratarak, eriyik içerisindeki metal oksitlerin indirgenme tepkimeleri ile sıvı çelik banyosuna kazandırılması hedeflenmiştir. Bu sayede ikincil metalürji istasyonu pota ocağında kalite standartları dahilinde nihai ve uygun çelik kimyasal bileşimi için alaşım elementleri bakımından zenginleşmiş birincil ergitme sıvı çeliğine daha düşük miktarlarda alyaj (FeSi-FeSiMn) katkısı yapılmıştır. Bu iyileştirilmiş metalürjik alaşımlama süreci ile alyajlama maliyetlerinin düşürülmesi amaçlanmıştır.

Abstract:
Ferrosilicon (FeSi) and ferrosilicon manganese (FeSiMn) additives are commonly used in primary melting and alloying operations of secondary metallurgy, although this varies according to plant and process designs of the iron steel industry. Reducing these additives on a monthly and annual scale is considered a top priority cost improvement with FeSi and FeSiMn prices that have been increasing drastically in recent years. In this study, we aimed to examine the pyro metallurgical relation of primary melting slag with the liquid steel composition in gradual progress, with the goal of practically favorable conditions that would provide metallurgical environment for lowering amount of FeSi and FeSIM additives consumed regularly in secondary metallurgy.
By creating thermo-chemical effect mechanisms into primary melting slag, metal oxides in the slag composition are intended to be deoxidized into the liquid steel bath through reduction reaction steps. Thus, lower amounts of alloying (FeSi-FeSiMn) additives will be consumed for primary melting liquid steel enriched in alloying elements to achieve finally appropriate steel chemical composition within quality standards in ladle furnace (LF) in practice secondary metallurgical station. With this improved metallurgical alloying process, alloying cost is desired to be reduced. Alloying cost (per ton liquid steel as semi product billets) due to FeSi and FeSiMn consumptions is planned to be lowered with improved metallurgical alloying process.