Yüksek fırın baca tozunun geri dönüşümünün incelenmesi
Investigation of recycling of blast furnace dust
Yazar: FURKAN ÖZKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN ÇEVİK
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, entegre demir çelik tesisleri katı atıklarıdan olan yüksek fırın baca tozuyla ile haddehane tufalinin geri dönüşümü incelenmiştir. Yüksek fırın baca tozu ve haddehane tufali belirli oranlarda harmanlanarak peletlenmiş ve bu peletlerden demir tanesi elde edilebilirliği araştırılmıştır. Yapılan çalışmalarda yüksek fırın baca tozunu sinter harmanına karıştırılarak yüksek fırın baca tozunun geri kazanımı araştırılmıştır. Fakat yüksek fırın baca tozunun içerdiği alkali elementlerin yüksek fırın prosesinde verim kaybına neden olduğu gözlemlenmiştir. Bundan dolayı yüksek fırın baca tozunun düşük bir kısmı sinter harmanında kullanılmakta geri kalan kısmı ise düzenli depolama sahalarında depolanmaktadır. Bu atık tozlar yıllar içerisinde çevresel sorunların yanı sıra depolamadan kaynaklı alan ve maliyet sorunlarına da yol açmaktadır. Bu çalışmada demir içerikli, entegre demir çelik tesisi katı atıklarından olan baca tozu ve haddehane tufali karışımlarından kompozit pellet eldesi ve bu peletlerden demir tanesi elde ederek bu atıkların geri kazanımı hedeflenmiştir. Ayrıca elde edilecek demir tanelerinin, elektrik ark ocaklarına ve çelik konvertörlerine beslenerek hurda yerine kullanılabilirliği  
araştırılmıştır. Bu çalışmada, Kardemir A.Ş. yüksek fırın baca tozunun haddehane tufali ile harmanlanmasıyla farklı oranlarda konsantreler hazırlanmıştır. Curuf yapıcı olarak saf kalsit, redükleyici eleman olarak Kardemir kok fabrikalarından temin ettiğimiz kok kömürü, bağlayıcı olarak NaCMC kullanılmıştır. Peletleme işlemi Fırat üniversitesindeki paydaşlarımız tarafından laboratuarlarında bulunan pelet tanburu kullanılarak yapılmıştır. Kurutma işleminin sonrasında fiziksel özelliklerin tayini için porozite ve basma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak farklı sıcaklıklarda redüklenme testleri uygulanacak ve bu deneyler sonrasında redüklenme derecesinin tayini için XRD ve SEM cihazlarından faydalanılmıştır.

Abstract:
In this study, blast furnace flue dust which is one of the solid wastes of integrated iron and steel plants and recycling of rolling mill scale are investigated. The blast furnace flue dust and rolling mill scales were pelleted by blending in certain proportions and the availability of iron from these pellets was investigated. In these studies, the recovery of blast furnace flue dust was investigated by mixing blast furnace flue dust to sinter blend. However, it has been observed that alkali elements contained in blast furnace flue dust cause loss of yield in blast furnace process. Therefore, a small amount of blast furnace flue dust is used in the sinter blend and the rest is stored in landfills. Over the years, these waste dusts cause environmental problems as well as sourced from the storage area and cost problems. In this study, it is aimed to obtain composite pellets from flue dust and rolling mill scale mixtures, which are iron-containing, integrated iron and steel plant solid wastes, and to recover these wastes by obtaining iron pellets from these pellets. In addition, the iron grains to be obtained were fed to electric arc furnaces and steel converters and their usability instead of scrap was investigated. In this study, Kardemir A.Ş. blending of blast furnace flue dust with rolling mill scale concentrates were prepared in different ratios. Pure calcite was used as slag builder, coke coal obtained from Kardemir coke factories and NaCMC was used as binder. Pelletizing process was performed by our colleagues at Fırat University using the pellet drum found in their laboratories. After drying, porosity and compression tests were performed to determine physical properties. Finally, reduction tests will be applied at different temperatures and after these experiments, XRD and SEM devices are used to determine the degree of reduction.