Bazik oksijen fırını (BOF) ile çelik üretimi prosesinde kullanılan endüstriyel fandaki aşınmaların iyileştirilmesi
The improvement of industrial overview of steel production process with basic oxygen furnace (BOF)
Yazar: HALİL İBRAHİM EMİROĞLU
Danışman: PROF. DR. HASAN GÖKKAYA
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Endüstride, malzeme hareketinin olduğu yerlerde aşınma problemi meydana gelmekte ve gerekli önlemler alınmadığı takdirde büyük sorunlara neden olabilmektedir. Endüstriyel sanayilerin büyük çoğunluğunda proses sonucu oluşan gaz, toz, buhar, ısı vb. etkeni ortamdan uzaklaştırmak için endüstriyel fanlar kullanılmaktadır. Yüksek devirlerde dönen fan sistemlerinin ilettikleri gaz, toz, buhar, ısı vb. debileri yüksek olmaktadır. Yüksek hızlarda taşınan akışkanlar fanlarda bir veya daha fazla aşınma türüne bağlı olarak gövdelerinde ve kanatlarında aşınmalar oluşturmaktadırlar. Fanlarda oluşan hasarlar üretim sürecinin duruşuna, duruşa bağlı olarak da üretim kayıplarına neden olmaktadır.

Bu çalışmada, Kardemir A.Ş entegre demir çelik fabrikasında çelik üretimi için kullanılan bazik oksijen fırınlarında (BOF), çelik üretimi aşamasında açığa çıkan BOF gazının emiş gücü yüksek olan ID fan (Induced Draft) ile emilmesi esnasında ID fan kanatlarında oluşan aşınmalar incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucu ID fan kanatlarında oluşan aşınmaları gidermek için ID fan kanatları AISI 304L paslanmaz çelik ile kaplanarak ID fan kanatları iyileştirilmiştir. ID fan kanat malzemesi kalitesi S690QL yüksek mukavemetli çelik üzerine AISI 304L kalitesindeki paslanmaz çelik ile plaka kaplama iyileştirmesi sonucu kanatlarda oluşan aşınma ve kirlenme miktarları incelenmiştir. 

ID fan kanatlarının AISI 304L paslanmaz çeliği ile yapılan iyileştirme sonucunda BOF ile çelik üretimi aşamasında meydana gelen duruş süresinde azalma, azalmaya bağlı olarak çelik üretiminde artış gözlenmiştir. Yıllık olarak 14400 ton sıvı çelik üretiminde artış, üretim duruşlarında 108 saatlik azalış ve BOF gazı toplanmasında 972 saatlik artış olmuştur. İyileştirme sonucunda sıvı çelik üretiminin % 0.6 artması, geri dönüşüme gönderilen BOF gazının % 5 artması ve ID fan ömürlerinin artarak yedek parça maliyetinin % 26.7 düşmesi ile birlikte elde edilen toplam kazanç 6.004.000 ₺ olarak hesaplanmış olup iyileştirmenin maliyeti ise 33.000 ₺ olmuştur.

Abstract:
In the industry, where there is material movement, wear problem occurs and if not taken the necessary precautions can cause big problems. Gas, dust, steam, heat etc. formed in the majority of industrial industries. industrial fans are used to remove the cause. Gas, dust, steam, heat etc. transmitted by high-speed rotating fan systems. flow rates are high. Fluids carried at high speeds create wear on their bodies and wings due to one or more wear types in the fans. Damage to the fans caused by the production process and production losses.

In this study, the basic oxygen furnaces (BOF) used for the production of steel in the integrated iron and steel plant in Kardemir A.Ş., the ID fan (Induced Draft), which  
was exposed during the steel production phase, and the erosion caused by the ID fan blades during the absorption were examined. The ID fan blades were covered with AISI 304L stainless steel and the ID fan blades were improved. ID fan blade material quality S690QL high-strength steel AISI 304L quality stainless steel with plate coating as a result of the improvement in the amount of wear and fouling is investigated.

As a result of the improvement made with AISI 304L stainless steel ID fan blades, it was observed that steel production increased due to decreasing and decreasing time in the production stage with BOF. There has been an increase of 14400 tons of liquid steel production annually, a 108-hour decrease in production downtimes and an increase of 972 hours in the collection of BOF gas. As a result of the improvement, 0.6% increase in liquid steel production, 5% increase in BOF gas sent to recycling and ID fan life increased and spare part cost decreased by 26.7% and total gain was calculated as 6.004.000 ₺ and the cost of improvement was 33.000 ₺.