Yerli demir cevherlerinin sünger demir üretimine uygunluğunun araştırılması
The suitability investigation of domestic iron ores for sponge iron production
Yazar: ALİ ERÇİN ERSUNDU
Danışman: PROF.DR. SÜHEYLA AYDIN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Sünger demir, demir oksitli cevher veya peletlerin katı veya gaz redükleyici kullanarakergime olmaksızın metalik demire redüklenmesi sonucu elde edilen üründür. Bu ürünyüksek metalizasyon derecesine sahip, belirli oranlarda oksit gang içeren, gözenekliyapıda olup, kararlı bir bileşime sahip olması ve bünyesinde iz elementlerini azbulundurması nedeni ile kaliteli hurdanın yerine alternatif hammadde olarak elektrikark fırınlarında ve ayrıca bazik oksijen fırınlarında şarj malzemesi olarakkullanılmaktadır. Ülkemizde çelik üretiminin % 71'i elektrik ark fırınları ilegerçekleştirilmektedir. Ülkemiz yurt içi hurda kaynakları yetersiz olduğundan, elektrikark ocaklı çelik kuruluşlarımız için gerekli olan hurda büyük oranda ithalat yolu ilekarşılanmaktadır. Bu nedenle özellikle yerli kaynaklarımızın kullanıldığı sünger demirüretimi ülkemiz için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, farklı tenörlere sahipyerli demir cevherlerinin linyit kömürü ile redüklenerek sünger demir üretimineuygunluğunun saptanması amacıyla; Cfix/Fetop oranı, sıcaklık ve zaman çalışmaparametreleri olarak seçilmiş ve bu parametrelerin metalizasyona olan etkileriincelenmiştir. Redüksiyon deneyleri, laboratuar tipi yüksek sıcaklık fırınındagerçekleştirilmiştir. Belirli sıcaklık ve Cfix/Fetop oranında, değişik zaman aralıkları içinyapılan deneylerde fırından alınan numuneler kimyasal analize tabi tutulmuştur.Kimyasal analizler sonucu numunelerin metalik ve toplam demir miktarlarındanyararlanarak, metalizasyon oranları hesaplanmıştır. Çalışma parametrelerininmetalizasyon oranına etkileri, gerçekleştirilen deney şartları için, metalizasyon değişimeğrileri yapılarak saptanmış ve ülkemiz cevherlerinin sünger demir üretimineuygunluğu incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Elektrik ark fırını, Hurda, Metalizasyon oranı, Redüksiyon, Süngerdemir

Abstract:
Sponge iron is produced, below the melting point of the iron, by the reduction of ironoxide containing ores or pellets to the metallic iron. The reducing agents can be solid orgas. The characteristic properties of sponge iron are high metallization degree, porousstructure, certain amounts of oxide gangue in the structure, stability in composition andvery low impurity content. Because of these suitable properties, sponge iron isalternatively used instead of scrap in electric arc furnaces and basic oxygen furnaces. Interms of production processes 71 % of the total steel production of Türkiye is realizedby electric arc furnaces. In the present work, three different domestic iron ores reducedwith lignite coal to investigate their suitability for sponge iron production. In theexperimental studies different operation parameters were selected being Cfix/Fetot ratio,temperature and time, respectively to determine their effects on metallization. Alaboratory scale high temperature furnace was used to carry out the reductionexperiments. In order to observe the effects of reduction time on the metallization ofsponge iron, the experiments done for different time periods at a fixed temperature andCfix/Fetot ratio. The samples were chemically analyzed and their metallic and total ironcontents were determined. Accordingly, the metallization degrees were calculated. Theeffects of operation parameters were determined by drawing the variations of themetallization of the samples depending on the parameters, reduced in differentconditions.Keywords: Electric Arc Furnace, Metallization Degree, Reduction, Scrap, Sponge Iron