Soğukta sertleşen kompozit peletin yarı ergitme şartlarında indirgenmesinin araştırılması

Abstract

Soğukta sertleşen kompozit peletlerin yarı ergitme şartlarında indirgenmesinin araştırılması konulu doktora çalışması kapsamında yerli cevher ve kömür kaynaklarımız kullanılarak soğukta sertleşebilen kompozit pelet üretimi yapmış ve elde edilen yaş peletlerin kurutma işleminden sonra fırında yarı ergitme şartlarında indirgenip, enerji tasarrufu sağlıyacak şekilde demir tanesi haline dönüştürülmesi amaçlanmıştır.Soğukta sertleşen kompozit pelet üretimi deneyleri sonucunda bağlayıcı olarak sodyum karboksi metil selüloz (CMC) kullanıldığı zaman, %2 CMC ile elde edilen peletlerde dayanım 353 N/pelet değerine ulaşmakta bu da soğukta sertleşen peletlerin kabul edilebilir seviyelerdeki dayanımları açısından yeterli olmaktadır.Diğer bağlayıcılar ile kıyaslandığında peletlerin kurutulması için diğer bağlayıcılarda kurutma işleminin gerekmesi, CMC'de ise bu işleme gerek duyulmaması ve pelet üretim şartlarının kolaylığı, %2 oranındaki CMC kullanımını daha avantajlı duruma getirmektedir.Soğukta sertleşen kompozit peletlerin yarı ergitme şartlarında indirgenerek, yüksek fırın pik tanesi ile benzer kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip demir tanesi üretiminin araştırıldığı deneylerde ise 1,1 baziklik oranındaki manyetit, CaO, kok ve %2 CMC kullanılarak oluşturulan kompozit peletlerde, 1330oC'de 8-24 dakikada direk redüklenmiş demir (DRI), 32-40 dakikada geçişli redüklenmiş demir (TDRI), 48 ve sonraki dakikalarda ise demir tanesi elde edilmiştir. 1360oC'de 8 dakikada DRI, 16 dakikada TDRI, 24 ve sonraki dakikalarda ise demir tanesi elde edilmiştir. 1390oC'de 8 dakikada TDRI, 16 ve sonraki dakikalarda ise demir tanesi elde edilmiştir. 1420oC sıcaklıkta ise 8 dakika ve sonrasında demir tanesi üretimi mümkün olmaktadır. Bu şartlar altında 1390oC'de 16 dakika fırında kalma süresinde %94,9 Fe ve %3,6 C içeren 420 HV mikrosertliğinde ve 6,981 g/cm3 görünür yoğunlukta yüksek fırın pik demirine, fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından benzer özellikler gösteren, beyaz dökme demir yapısında demir tanesi üretimi, daha düşük sıcaklıklarda gerçekleştiği için enerji tasarrufu açısından ekonomik olarak üretilebilmektedir.