Demir-çelik tesislerinde açığa çıkan tufalden demirin geri kazanımı
Recycling of iron by steel mill scales obtained from iron-steel plants
Yazar: NEŞE GÜNDOĞDU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CEVAT FAHİR ARISOY
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Demir çelik sektörü = Iron steel sector ; Sünger demir = Sponge iron

Özet:
Kroman çelik firmasından temin edilen tufal yığını bileşim analizinden sonra kısa süreli olarak çubuklu değirmende öğütülmüş, Divriği Ermaden?den getirilen konsantre belirli oranlarda karıştırılarak 4 farklı harman haline getirilmiştir. Bu harmanlar sırası ile peletleme cihazına alınarak üzerine melasın %12?lik sulu çözeltisi-şurup püskürtülmüş, diskin hareketi ile harmanda peletler oluşmuş ardından  
elde edilen bu aglomerelerin mukavemetleri ölçülmüştür. Daha sonra linyit ilavesiyle, kompozit peletle aynı özelliklere sahip tabletler üretilmiş 11000C?lik sıcak fırında belli sürelerde indirgenmiştir. İndirgeme reaksiyonuna uğramış tabletlerin faz analizleri sonrasında karışımların indirgenme davranışları irdelenmiştir.
Yapılan çalışmada ince öğütmeye gerek olmadan tufaller 1mm altında olacak şekilde öğütülmüş, içinde %30, %40,%50 ve %60 Konsantre Cevher olan dört farklı oranda tufal ve konsantre karışımından konsantre demir cevheri oranına bağlı olarak 5-20 mm arasında peletler üretilmiştir. Boyut büyüme en çok %60 konsantre demir cevheri ve %40 tufal karışımında 20 mm olarak bulunmuştur. Yaş ve kuru basma dayanımı da 1300 gr ve 2100 gr olarak en yüksek bu karışımdan elde edilen peletlerde görülmüştür. 
Dört farklı karışımdan alınan hammaddeden elde edilen tabletlerde en yüksek indirgeme süresi ve oranı olarak %30 Konsantre Cevher ve %70 Tufal bileşimine sahip karışımda görülmüş, tufal miktarı arttıkça redüksiyon oranında artış olmuştur. Karışımın 20. dakika sonunda %92,83 metalizasyon derecesine ulaştığı tespit edilmiştir. %60 Konsantre cevher ile %40 Tufal karışımında 60 dakika sonunda metalizasyon oranı %88?de kalmıştır.

Abstract:
In this study, researches were about pelletising, recharging into the BOF, BF, EAF or Direct Reduction Process by mixing mill scales and fine ores, also agglomeration of the mixture without fine grinding of mill scales, binding mechanisms between  mill  scales, fine ores and molasses. Including free carbon molecules beside binding qualification, the molasses has been preferred to contribute reduction and ability to be stiffed. 
Scale mass ordered from Kroman Steel has been ground in rod mills in a short time, mixed with fine ores supplied from Divriği Ermaden by several ratios and brought back 4 different mixtures. The molasses solution had been sprayed on mixture which were put on pellet disks in an order. As soon as volution of disk agglomerates were occured after that the wet and dry strengths were measured. After concluding pelletising mechanism, the composite tablets, which have same qualifications with composite pellets, had been produced by adding lignite coal and provided to reduce in furnace within 1100 degree Celcius at definite times. After taking results of reduction and phase analysis, the reduction  were argued and made conclusions.
The mill scales were ground undersized 1 mm, mixed within four different ratios 30%, 40%, 50% and 60% fine ore concentrates, produced pellets between 5 and 20 mm in size depending fine ore concentrate ratio. The size growth had been measured the biggest in the mixture of 60% fine ore and 40 also % mill scales as 20 mm. Also the highest wet and dry strength values were found by 1300 gr and 2100 gr. 
The highest iron metallisation rate had been noticed in the mixture of %30 fine ore concentrate and 70 % mill scales from composite tablets. The metallisation rate had reached 92,83 % at the end of 20 minutes in that composition, but reduction rate stayed 88% by the end of 60 minutes of 60% fine ore and 40% mill scale composition briquettes. It is observed from reduction experiment that higher present mill scales in mixtures having higher metallisation ratio. This may be because of crystalline structure of iron oxides in mill scales reducing metallic iron faster than ore concentrates.