1010 Ordu donatım ana tamir fabrikasındaki elektrik ark ocağında üretim verimliliğini artırıcı işlemlerin etüdü ve uygulanması

Abstract

Anahtar Kelimeler: Elektrik Ark Ocağı, Oksijen Üfleme Ülkemizde ve dünyada ark ocakları ile çelik üretimi gittikçe önem kazanmaktadır. Günümüzde dünya çelik üretiminin % 40'ı ark ocakları ile yapılmaktadır. Düşük ilk yatırım maliyeti, işlem maliyeti, kolay malzeme akışı, düşük maliyet, yüksek verimlilik ve enerji tasarrufu gibi etkenler ark ocakları ile çelik üretiminin yaygınlaşmasına neden olmuştur. Bu çalışmanın amacı, mevcut ark ocaklarının verimliliğini arttıran teknolojik gelişmelerden bazılarının örnek bir tesiste (1010 Ana Tamir Bakım Fabrikası Adapazarı) mevcut, verimli olarak çalışmayan 3 tonluk bir elektrik ark ocağında, önemli ölçüde ek bir yatırıma gitmeden tatbik edilmesiyle elde edilebilecek tasarrufların ve çelik üretim kapasitesinin nasıl artırılabileceğinin gösterilmesidir. Bu gelişmelerden deneysel olarak tatbik edilenler ; oksijen üfleme ile dekarbürüzasyon, hurda çeşitlerine göre sınıflandırma ve hurda boyutunu azaltarak şarj hacimini azaltma ve yoğunluğunu artırma, ayrıca normal olmayan refrakter tüketimini azaltmak için ocak astarlanmasında bağlayıcı olarak kullanılan cam suyu yerine MgS04.7H20 kullanılmasıdır. Bu çalışmada; 2. bölümde ark ocaklarının çelik üretiminde ki yeri, önemi yapısı, kullanılan hammaddeler, ergitme tekniği, çelik üretim prensibi, iş sırası, ve elektrik ark ocaklarının elemanların hakkında genel olarak bilgiler verilmiştir. 3. bölümde ise ark ocakları ile çelik üretiminde meydana gelen teknolojik gelişmelerden kısaca bahsedilmiştir. 4. bölümde teknolojik gelişmelerden oksijenle karbon giderilmesi, hurda tasnifi ve boyut küçültülmesi ile ilgili yapılan çalışmalara yer verilmiştir. 5. bölümde deneylerin yapıldığı örmek tesiste ki ark ocağında refrakter aşınması ile ilgili çalışmalar verilmiştir. Bu tezde oksijen üfleme ile dekarbürüzasyonun, hurda kesme ve sınıflandırmasının çelik üretim maliyetlerine ve çelik üretim kapasitesine etkileri ekonomik olarak değerlendirilmiş olup sadece hurda kesme ve sınıflandırma ile % 20 kapasite artışı gözlenmiştir. Çelik üretim maliyetlerinin ise demir cevheri ile kaynatmayla kıyasla oksijenle dekarbürüzasyonla azaldığını ve çelik üretim kapasitesini önce ki duruma göre % 30 artırdığı tespit edilmiştir. Ayrıca ocak astar malzemesinde bağlayıcı olarak kullanılan asidik cam suyu yerine bazik karakterde MgS04.7H20 kullanımı ile astarın cürufa ve sıvı çeliğe karşı korozyon direncinin cam suyuna göre daha iyi olduğu, bunun yanında MgS04.7H20 kullanarak yapılan astarların darbe mukavemetlerinin cam suyu ilavesi ile hazırlanan astarlara göre daha düşük olduğu yapılan denemeler sonucunda belirlenmiştir. XI

Keywords: Electric Arc Furnace, Oxygen Blowing. Nowadays, steel production with electric arc furnaces are gaining importance in Turkey and throughout the world. At present 40 % of the world's steel production are being produced by electric arc furnaces. Steel production with electric arc furnace has been brought about advantages such as high productivity, low production cost, easy raw materials handling and charging and simple production, high rate of energy saving, lower investment cost which have led to spread more easily. The aims of this study are to investigate and apply some of the recent developments in steel making technology with electric arc furnaces to improve the efficiency of 3 ton capacity model electric arc furnace, which is unefficient, without investing considerably to the plant for facilities in order to gain energy and raw materials savings. The developments which was applied to the model electric arc furnace include decarburizing by blowing oxygen to scrap charge and molten steel, scrap classification and scrap size reduction to increase the bulk density and decrease volume of scrap charge. Moreover, in order to reduce refractory consumption and optimize the refractory performance a chemical refractory binder MgS04.7H20 will be tried instead of using sodium silicate (known as glass water) as a binder. In this study, the second chapter describes the current situation and the importance of electirc arc furnaces in the steel industry, and also details of raw materials used, melting technique, principles of steel production, stages of steelmaking and finally the parts of electric arc furnaces were given. In the third chapter some of the recent developments in steel production with electric arc furnaces were introduced briefly.In the fourth chapter, the experimental results of decarburizing of molten steel by oxygen blowing and scrap classification and size reduction of scrap as a main charging material were given In the fifth chapter, an investigation into causes of refractory wear in 3 ton electric arc furnace were investigated and the problems were defined followed by the experimental results of refractory wear study, which occured in the model plant's electric arc furnace. Instead of using sodium silicate (known as glass water), MgS04.7H20 was used as a binder to improve and reduce the corrosion rate in the basic refractory lining of model electric arc furnaces. In this study, the economic effects of decarburizing of molten steel with oxygen blowing, scrap classification and scrap size reduction on the steel production cost and total steel production capacity were investigated. The steel production cost with oxygen blowing for decarburizing was found lower than that of decarburizing with iron ore addition. Also it increases the steel production capacity by 30 %. Only scrap classification and scrap size reduction increase steel production capacity around 20 %. The corrosion resistance of electric arc furnace refractory interior lining prepared using basic MgS04.7H20 binder was found improved compared to lining prepared with acidic silicate binder addition. Furthermore, the impact resistance of electric arc furnace lining prepared by the addition of sodium silicate were found better than lining prepared by MgS04.7H20 binder. xn