Demircelik BAt

7/22/2019 Demircelik BAt

1/71

Metalurji Mhendislii ve evre

Metalurji Mhendislii ve evre Dersi BAT Grubu

Demir-elik retiminde Mmkn Olan En yiYntem (BAT) Analizi

060040120 Mehmet Kemal Cokun

060040158 Bilen eki060040156 Engin Gngr060050137 Egemen Demir


2/71

Demir elik retimi-1: Deiik Proseslerin Ak emalar


3/71

Demir elik retimi-2: Entergre Demir elik retimi


4/71

Sinter-1:


5/71

Sinter-2:


6/71

-Sinter Prosesi: Demir ieren tozlarn yksek scaklklarda yksekfrna arja uygun hale gelmesi iin, daha byk,daha mukavim ve poroz paralara dntrlerekaglomere edilmesidir.

-4-5 cmlik yatak malzemesi stne 50-60 cmlik sinter serilir. Bu harman yzeydenatelernir. Aaya doru bir yanma profili oluur.Kok 1300-1400Cde yanar.Sinterleme yanma srasnda olur ve cevher paralarnn temas yzeyinde meydanagelen ergimelerle, hematit ve manyetit arsndaki yeniden kristallemelerle balanmasalanr.

-Sinter arj: Sinterlik konsantre veya cevherElek st sinterKok tozuCuruflatrcTufal, baca tozu gibi demirli atklarSu

Sinter-3:


7/71

Proses Admlar:1- Yatak malzemesinin silolardan bant stne serilmesi2- arjn su ile nemlendirilmesi3- n stma, baz bileenlerin calsinasyonu ve ateleme4- Hidratlarn paralanmas ve karbonatlarn yarklanmas5- Kalsiyum oksit ile hematit reaksiyonu6- Silikatlar-Kalsiyum oksitler-Demir oksitler arasndaki

ergime scaklklarn dren tektik reaksiyonlar7- Yksek scaklk zonunda demiroksitlerin bir ksmnn

redksiyonu8- Sinterin soutulmas9- Sinterin krlmas10- Sinterin elenmessi

Sinter-4:


8/71

Sinter-5:


9/71

Tozlar:Alkali Klorrler=> Cevherden, 600-1000g K2O/t sinter arj, 250-500g Na2O/t

sinter arjGazlar:

Slfr Oksitler => Koktan, 400-1000 mg SO2/Nm3

Florrler => Cevherden, 0,6-1,5 mg F/Nm3Nitrojen Oksitler => Reaksiyonlar sonucu, 200-310 mg NOx/Nm3Hidrokarbonlar => Koktan, 20-109 mg C/Nm3FuranlarPCBlerPAHlar

Ar Metaller:

Kurun => 70-150 mg Pb/Nm3

Civa => 38-136 g Hg/Nm3inko => 50 mg Zn/t Nm3 gazda, 70-200 mg Zn/t sinter (ESP ile ayrlabilir)

Enerji:Termal =>1125-1920 MJ/t sinter (39,5-67 kg kok edeerinin enerjisine eit)Elektirik => 68-176 MJ/t sinter

Sinter-6: Gaz Emlsyonlar, Kat Atklar ve EnerjiKullanm:


10/71

Tozlar:Sinter bandndan oluan salnmlarn banda, serilmesi,saklanmas, krlmas, elenmesi ve krlmas esnasnda oluantozlar gelir. ri tozlar genelde demirli hammaddelerden oluurken,ufak boyutlu tozlar (100m-0,1m) arasndaki tozlar ise alkaliveya kurun klorrler ierir. Artan alkali ierii elektrostatik toztutucularn verimini drr. Verim drc etki dolaysylaklorrl bileikler sinter bandndaki deerlerin snr deerlerinstne kmasna sebep olur. Bu bileikler siner zonunda oluur.Toz oluumu gerekli toz tutma ve azaltma yntemleriylegiderilebilir.

Sinter-6: Gaz Emlsyonlar ve Kat Atklar:


11/71

Gazlar:Sinterde 1500-2500 m3 / t sinter gaz emlsyou vardr. kangazda bulunan ilk gaz SOxlerdir ve ana SOx de SO2dir. Koktakislfrn yanmasylaoluur. 400-1000 mg SO2 / Nm3 kadar SO2sinterden kangazlarda bulunabilir. Dkslfrl ve daha kaliteliyaktla miktar azaltlabilir. arj bazikliini arttrmak, slfrnuuculuunu azaltr. Fakat baziklik iin yklenen fazla miktardakiCaCO3 ESP verimini drr. Daha byk taneli kok kullanmak daslfrl gazlarn kn azaltr. kinci gaz k ise, yanma ileyaktlardaki N2un paralanp, O2 ile reaksiyona girip, NOxlerioluturmasdr. 200-310 mg NOx / Nm3 civarnda NOx oluur.

Karbon ieren arjdaki Cun yetersiz yanmasyla oluur. ESPdesorunlar olutururlar. Metan, alifatikler, fenoller ve aromatiklerhalinde salnrlar. 20-109 mg C /Nm3 salnmmiktarvardr. 0,5-5ng / Nm3 kadar furan oluur. Furan miktarhidrokarbon miktarnabaldrlar. Ayrca, poliklorine-feniller ve aromatik hidrokarbonlaroluur.

Sinter-7: Gaz Emlsyonlar ve Kat Atklar:


12/71

BAT:Gaz ve kat atklarn azaltlmas iin iki ana balk altndatoplanabilecek nlemler alnabilir. lk grup nlem, prosese entegrenlemlerdir. Prosese entegre nlemler arasnda, furan miktarnazaltmak iin proses parametrelerinin sk kontrol, demir ierenmaddelerin sinter tesisinde geri dnm, uucu hidrokarbonlarn

girdisinin azaltlmas,daha byk taneli kok tozu ve daha az slfrlkok kullanarak sintere giren slfr miktarlarnnazaltlmas,sinterdenve sinter soutma sistemlerinden s kazanm, hidrokarbonlarn tamyanmas iin iki katmanl sinter arj mantna dayanan st tabakasinterlemesi ve sinter atk gazlarnn geri dnm gibi nlemlersaylabilir. nlemler prosesin verimini arttrd, hammadde ve enerjitassarrufu salad iin maliyetlerinin karlarlar. Hem yeni kurulacak

tesislere hem de kurulu tesislere uygulanabilir. kinci grup nlemlerarasndaise proses sonunda alnabileceknlemlerdir. Elektrostatik tozktrclerle toz tutma, reaktif ekler ieren filtreleme sistemleri,merkez ka mantna dayanan siklonlarla yaplacak ilemler, gazykama, slfirik asit retimini kolaylatrmak iin regeneratif karbonkullanm ve NOx gazlarnn V2O5 ve WO3 gibi eitli bileiklerleselektif ve katalitik olarak redksiyonu hem yeni hem eski tesislere

uygulanabilecek iyiletiricinlemler arasndasaylabilir.

Sinter-8: Gaz Emlsyonlar ve Kat Atklar in BAT:


13/71

KOK BATARYALARI

Entegre demir ve elik fabrikalarnda kok fabrikasnn ana greviyksek frnn kok ihtiyacn karlamaktr. Kok, yksek frnoperasyonu ve scakmaden kalitesine etki etme asndan yksek

f r n a b e s l e n e n e n n e m l i h a m m a d d e d i r .

Kok frn bataryas kok taraf (Ispat Inland)


14/71

Kok frnlar, silika tulalarla yaplm dar ve uzun kamaralardr.Bataryalar kmr arj arabalar tarafndan arj edilir. Kmrnkamara ierisindeki scakl yava yava ykselir. 14-36 saatsonra kmr tamamen koklar.

Kok bataryalarndan kan ham kok gaznn bileenleri: Bileenler

Miktar(gr/m3) Su Buhar( harman nemi+bal nem) 250-450 Katran Buhar 110-125 Aromatik Hidrokarbonlar 35-42 Amonyak (NH3) 8-14 Hidrojen Slfr 6-25 Naftalin 0,5-1,5


15/71

Bu frndan kan uucu bileikler dahasonra artlmak zere yan rnlerfabrikasna gnderilir. Frn ierisindekigeride kalan kat karbon yap koktur.

tilmeye hazr kok


16/71

Ham kok gaz onun esiz karakteristii olan ok eitli bileiklerierir:

Katran buharlar Benzen, toluen ve ksilen ieren aromatikler (hafif ya buharlar)

Naftalin buharlar Amonyak gaz Hidrojen slfr gaz Hidrojen siyanid gaz

Kok rafinasyon prosesleri

Yan rn fabrikalarnn grevi; ham kok gaznn, kok bataryalar ve

demir ve elik fabrikasnn dier blmlerinde bir yakt gaz olarakkullanlmasn salamak iin uygun hale getirmek artmaktr. Hamkok gaz ierisindeki uucu rnlerin tutulmas iin belli balprosesler aada sralanmtr.


17/71

Kok gaznn soutulmas ve ondaki su-katran buharlarnnyounlatrlmas

Yksek gerilimli elektrik akm ile katran sisinden gazntemizlenmesi

Gaz hatlarndaki korozyonu nlemek iin amonyangiderilmesi Benzen, toluen ve ksilen gibi satlabilir rnlerin gazdan

alnmas Kok gaz yakldnda evre kirliliine sebep olan H2S in

giderilmesi

Kok bataryalarna kok gazn soutmak iin gnderilenamonyakl suyun artlandrlmas Koklama prosesinde meydana gelen proses atk suyunun

artlmas


18/71

Kok gaznn soutulmas ve katran ile su buharnn youturulmas,uucu rnlerin tutulma teknolojisindeki prosesin ilk admdr.

Ham kok gaznn artlmasndaki ilk adm soutmaktr. Bu ilemn soutuculardayaplr. n soutucular yatay tip, deydip ve sprey tipsoutucuolmak zere tip soutucumevcuttur. Sprey tip soutuculardaham kok gaz zerine soutma suyu direkt olarak pskrtlr. Isdeitiricilerinde soutulan soutma suyu srekli sirkle ettirilir.

Gazn soutulmas, katran ve su buharnnyouturulmas


19/71

Silindir ekilli, dinlendirici ve temizleyici mekanize dekanter


20/71

Kok frnlarn terk eden katrannyaklak%70 ana gaz toplamaborusunda amonyakl su ile kok gaznn soutulmasesnasndayounlaaraksvhalde mekanize dekanterlere gelir. Geriye kalan%30 katran ise gaz ile birlikte srklenerek yoluna devam eder.n soutucularda kok gaznn25-30Cye kadar soutulmasyla

k a t r a n n b y k b i r k s m y o u n l a a r a k a y r l r .

Elektrostatik katran tutucular (elektrofiltreler)


21/71

Elektrofiltre alma prensibi emas (Envirotherm 2005)


22/71

Gazda kalan katran habbecikler ok kk partikller ve sishalindedir.Kok gazndaki bu katran partikllerin ve katran sisininmutlaka temizlenmesi gerekir. Elektrostatik katran tutucular veyaelektrofiltreler kok gazndan katrann ok iyi ekilde ayrlmasnsalayan cihazlardr.

Kok gazndaki amonyan giderilmesi ve amonyum slfatretimi

Yar direkt metotla amonyum slfat retim teknolojik emas


23/71

Amonyan doas gerei korozif olduundan kok fabrikalarndakiilerdeki gaz hatlarnda korozyonun nne geebilmek iin kokgazndaki amonyan alnmas gereklidir. Bu ilem iin amonyumslfat reterek amonyak, amonyum slfat eklinde tutulur.Amonyum slfat prosesi deiik ekillerde olabilir. Bunlardan bir

tanesi satratr teknolojisi dieri ise amonyak absorpsiyonteknolojisidir. Amonyum slfat retim prosesi deiik ekillerdeolmasna ramen hepsi ayn prensibe sahiptir. Kok gaznn slfrikasit zeltisiyle temas ettirilmesi ilkesine dayanr.

Tm dnyada, tarmda yaygn olarak kullanlan azotlu gbreler

arasnda en nemli yeri amonyum slfat tutar. Dnyada retilenazotlu gbrelerin %25i amonyum slfattr. 20Cdeki younluu1,77 g/cm3tr. Yn younluu kristal byklne gre 780-830kg/m3 tr


24/71

Absorber kolon sistemi


25/71

Kok gaz kolonun altnda girer. Gaz yukar doru karken gaznamonyak kolonundan gelen amonyak buhar ile karr ve bukarmn zerine seyreltik slfrik asit zeltisi ile direkt gaznzerin pskrtlerek temas ettirilir.Bu ekilde kristalleen

partikller akkan yatak kurutucularda kurutularak depoyagnderilir.

Amonya alnan gaz sukruberlerde benzol absorplanmadan nceson olarak gaz naftalinin alnmas ve soutulmas iin sonsoutuculara girer. Ama, gaz absorplama scakl olan 25-

30Cye kadar soutmak ve gaz ierisindeki naftalinitutmaktr.Gazn soutulmas ileme kapal devre sirkle ettirilen

teknik su ile yaplr.


26/71

Kok gaznn son soutulmas ve naftalin giderme prosesi


27/71

Sudan naftalinin tamamen ayrlmas iin gereken katran miktarsoutucuya verilen su miktarnn %2-2,5i kadardr. Bu naftalinykaycl ayrma metodudur. Bu metotla sudaki naftalinin %95-100 alnabilmektedir. Son gaz soutucusundan sonra gazscakl 25-30Cdir. Gazda kalan naftalin miktar ise 0,1-0,2

g/m3e der. Son soutucularda 25-30Cye kadar soutulmuve naftalini alnm kok gaz bnyesindeki benzoln absorplanmasiin benzol sukruberlerine yani benzol absorpsiyona gider.


28/71

Kok gazndan ham benzoln absorplanmas

Kok gazndan ham benzoln absorpsiyon akm emas


29/71

Kmrlerin koklamas srasnda, ham benzol oluturan aromatikhidrokarbonlar 600C ye kadar kmrn yapsndan kan fenollerve onlarn dier bileiklerinin 700-800C de paralanmas sonucuoluur. Ham benzoln miktar ve ondaki bileenlerin oranlarkmr harmanlarnn bileimine ve koklama artlarna baldr.

Kok gazndan ham benzoln alnmas iin pratikte normal veyayksek basnta kok gaznn zel absorbentyalarla temasettirilerek ham benzoln ya tarafndan absorplanmasdr

Amonyakl su distilasyon nitesi

Amonyakl su distilasyon nitesinin amac koklamaprosesinden dolay oluan fazla

amonyakl sularn ilenmesi, biyolojik atk su artma tesislerinegnderilecek atk suyun bir n artma ilemininyaplmasdr.Srasyla u yntemler izlenmelidir:

Amonyakl su keltme Kpk szdrme nitesi (flatatr)

Amonyakl su distilasyonu


30/71

Sonu olarak amonyakkolonun tabannda birikenscak amonyakl susoutulmak zere

soutuculara gnderilir.35Cye kadar soutulanatk su Biyokimyasal atksu artma fabrikasnagnderilir.

Amonyak distilasyon kolonlar


31/71

Biyolojik atk su artma tesisi

Biyolojik atk su artma tesisinin amac, kok ve yan rnlerinretimi srasnda artksulardaki ncelikle fenol gidermek iinngrlmtr. En zararl karmlar, fenol ve onun homojenleri,hidrojen slfr, siyanrl ve radonrl bileimler ve yalardabulunan sonsuz bileiklerdir. Bu maddeler su ierisindeki oksijenlekolayca oksitlenir, neticede biyolojik lm, yani su ierisindekibalk ve dier canl organizmalarn lmn hazrlarlar. Kok veyan rnlerin atk sularnn dearj edilemeden nce artlmaszorunludur.

Biyolojik atk su artma prosesi


32/71

Kok gaznn deslfrizasyonu

Kok gazndan H2S deslfrizasyonu iin verimli olarak alan adet teknoloji mevcuttur. Bunlar; 1. Amonyak metodu 2.Potasyum metodu 3. Katalitik soda metodu

Amonyak metodu ile deslfrizasyon metodu, kok gazndan

amonyan alnd prosesden gelen amonyakl su ierisindekiH2S n absorplanmas-desorplanmas metodudur. Endstriyelprosesler iin kullanlan artlm kok gazndaki H2Skonsantrasyonu 0,5 g H2S/Nm3 olarak Avrupa standartlar ilesnrlandrlmtr.

Kok frn gazlarnn hem kullanm verimini hem de evreye verdii

etkiyi azaltmak adna : Yksek frn tyerlerine kok gaznenjeksiyonunun matematiksel modellemesi , kok gaznn yksekfrnlarda kullanm ile alakal, kok gazndan faydalanarak direktindirgenmi demir (DRI) eldesi, katran dekanter tortusu (fusi)nun briket yaplarak geri kazanlmas gibi almalar veuygulamalar yaplmaktadr.


33/71

YKSEK FIRIN

Kok ile alan ilk yksek frn 1735 ylnda dnyaya tantld. Buyldan itibaren yksek frn ile pik demir retimi, en okkullanlan yntem olmakla birlikte, uzmanlara gre nmzdeki20 yl boyunca byle kalmaya devam edecek.

Bir yksek frn, demir tayan cevherlerin, cruflatrclarn veredkleyicilerin tepeden srekli beslendii kapal bir sistemdir.


34/71


35/71


36/71

Oksijen ve yardmc redkleyicilerle(kmr tozu, doal gaz, petroltr yaktlar ve baz sistemlerde plastik) zenginletirilmi scakhava tyer seviyesinden sisteme enjekte edilir ve redkleyicigazlara yardmc olmas salanr. Bu redkleyicilerle scak havannbirlemesi sonucu ortaya yksek miktarda karbon monoksit (CO)

kar ve bu CO, FexOyformundaki demiri, metalik Fe formunaredkler. Sv demir yksek frnn kalbi diye adlandrlan haznedecruf ile birlikte toplanr. Sv demir ve cruf frndan alnrkenaralarnda younluk fark bulunmas yardmyla birbirlerindenayrtrlr ve ayr potalarda toplanr. Pik demir, genelde torpido adverilen potalarda toplanr ve elikhaneye gtrlr.


37/71

Cruf ta granlizasyon veya peletleme ilemlerinden getiktensonra yol yapmnda veya imento yapmnda kullanlmak iintoplanr. Yksek frn gaz frnn tepesinde toplanr. Bu gaz dahasonra stma, elektrik retimi veya yakt olarak kullanmak

amacyla toplanr. Gnmzde yksek frnlarda eitli indigeyiciler(redktan)kullanlmaktadr. Karbon ve hidrokarbonlardan oluan kok, kmr,ya, doal gaz ve gnmzde yeni kullanlmaya balanlan plastikgnmzde ok uygun fiyatlara rahata bulabildiklerimizdenbazlardr. Ama bu redkleyicilerin seimi sadece fiyatlarna greyaplmamaktadr. rnein kok, redkleyici olmasnn yan sra,

frna arj edilen sinter, pelet, cevher vecruflatrclarn(kireta, kuvarsit, dolomit) arlntayabilecek mukavemete sahiptir ve onlara destek olur. Butama kapasitesi olmadan yksek frn prosessigerekletirilemez.


38/71

Yksek frnda arj edilen bileenler aaya doru hareketettike scakl artar, bu da hammaddelerin redklenmesikolaylatrr. arj malzemeleri tepeden hazne ksmna inerkenaada anlatlan olaylar olur:

- arj malzemesi aaya doru inmeye devam ettike

redklenme miktar artar. - Cevherden gelen oksijen karbon ile redklenerek karbon

monoksit veya karbon dioksit bileii haline geer ve frnntepe blgesinde toplanr.

- Gang bileenleri flakslarla birleerek crufu meydanagetirir. Cruf genellikle silikatlardan oluan ve komplexyapya sahip bileiklerden oluur.

- Kok ncelikli olarak redksyon amal kullanlr ama aynzamanda yakttrda. Kok ierisindeki karbon, frn, karbonmonoksit, karbon dioksit veya pik demir iindeki karbonolarak terk eder.

- Hidrojen eer frn ierisinde bulunuyorsa karbon gibiredktan karakter gsterir ve su oluturur.


39/71

Ham madde arj Scak havann oluturulmas Yksek frn prosesi

Enjeksyon Dkm

Cruf ileme

Yksek Frn temel lemler


40/71

arj

Demir tayan malzemelerin karm(demir cevheri, sinter veyapelet) ve dier eklentiler(flaks malzemeleri) bileimi yk olarakbilinir. Bu yk ve redkleyici kok frn tepesine skip arabas adverilen yk vagonlar ile tanr ve ordan arj edilir. Gnmzeitli arj tipi bulunmaktadr. Bunlar anl ve ansz(bell charging,bell-less charging) olarak gruplandrlabilir. anl sistemde byk

ve kk an ad verilen iki an bulunmaktadr. Skip arabalarylatanan malzemeler nce kk an zerine dklr. Kk analr ve onun altnda bulunan byk an zerine arj boaltr.Daha sonra kk an kapanr ve byk an alp arj frn iinedker. an sisteminde deiik alma ekilleri vardr. Baztesislerde kk an 4 kere alp kapandktan sonra byk analrken,baz tesislerde bu say 6 olabilir. Bu frn byklnegre deimektedir. ansz sistemlerde frn tepesinde silolarbulunur ve skip arabalar arj buraya dker. Daha sonra busilonun altndaki bir dnen yol sayesinde malzemeler ieriyeboaltlr.

anl veya ansz sistemlerde nemli olan 2 nokta vardr. Birincisiarj srasnda YF gaz dar kmamaldr. kincisi de YF i basncarj srasnda korunmaldr.


41/71

Soba

Yksek frnn en nitelerinden biriside sobalardr. Sobalardayksek frna giren hava stlr ve daha sonra bu hava tyerblgesinden frna giri yapar. Bu scak hava, kat halde frn iinearj edilen malzemelerin stlmasn salar. Ayrca havaierisindeki oksijen, kokun gazlamasna da yardmc olur.

Sobalar dngsel bir ekilde alr. Genelde havay stmak iinyakt olarak YF gaz kullanlr(1100-1500 Co). lk nce sobalar YFgaz yaklarak istenilen scakla getirilir. Daha sonra YF gazkesilir ve hava sobann iinden geirilir. Sobalarn i yzeyibiriketlidir ve bu snan biriketlerler temas eden hava dasnr(900-1350 Co). Daha sonrada snan hava frna verilir. Sobasouyunca stma tekrar balar ve bu olay dngsel olarak devam

eder. Bu dngn sresi tamamen tesisin kurulmu olduukoullara baldr(enerji kayna, sistem karakteristii, muhafazakoullar).

Temel olarak sobalar i yanma odal ve d yanma odal olaraksnflandrlabilir. Aradaki fark CO yaynm iin ok nemlidir.


42/71

Sobalarn ematik Gsterimi

Her yksek frn tesisinde

frn kapasitesine balolarak en az 2 adet sobabulunur. Bu say gnmzde3-4 ve hatta 5 tir.


43/71

Yksek frnlarda tepeden arj yaplrken bu srada hazneksmndan da rnler alnr. arj malzemeleri tepeden aaya

inerken, aadan yukar doru ykselen redkleyici gazlarlakarlarlar. Yksek enerjili YF gaz frnn tepesinde toplanr veburadan kullanlmak iin baka yerlere gnderilir.

Yksek Frn Genel Tanm

Yksek frnlar 6 farkl scaklk deerine gre blmlere ayrlr


44/71

Yksek frnlar 6 farkl scaklk deerine gre blmlere ayrlr.Bunlar :

Tepe: Frna arj yaplr, YF gaz buradan karlr. Gvde: YF gaz sahip olduu sy kat arj malzemesine verir.

Katnn scakl 950Coye kadar kar ve demir oksitler ksmiredklenmelere urar. Marator(Durak): Gvde ile karn ksmn birbirine balar. Bu

ksmda scaklk 950 Coden 1250Coye ykselir. Bu ksmda aslredksiyonlar ve kok reaksiyonlar balar.

Karn: Demir eriiyi ve cruf ekillenir. Kok reaksiyonlar buradaolur.

Tyere: Scak hava ve enjeksyonlar buradan yaplr. Bu blmdetyere ad verilen girilerden scak hava verilir. Frn kapasitesinegre tyere says deimektedir. Gnmzde 42 tyere ye sahipYF tesisleri bulunmaktadr. Tyereler hazne blgesinin hemen stksmnda, frn evreleyen bir ekilde bulunur. Tyereleregnderilen hava, karn seviyesinde bulunan ve scak hava simidi adverilen borudan gelir. Bu blmde scaklk 2000 Coye kadar

ykselir ve btn oksitler redklenmitir. Hazne: Bu ksm da erimi haldeki pik demir ve cruf toplanr. Bu

ksmda ayrca 1-4 arasnda dkm delii bulunur bunlarn bir veyaikisi ile allr.

Gvde, durak, karn ve tyer ksmlar genelde su, hazne ksm su,hava veya ya soutmaldr. Frnn i yzeyi tamamen refrakterlerile kapldr(hazne ksm en az 1,5 m kalnlnda refrakter malzemeile kapldr).


45/71

YF gaz, 20-28% CO, 15% H2, inert bileenler (50-55% N2, 17-25% CO2), biraz slfr and siyanid bileenleri ve yksek miktardatozdan oluur. YF gaznn stma deeri yaklak 2.7 - 4.0 MJ/Nm3.Ton bana yaklak 1200 - 2000 Nm3retilir. YF gaztemizlendikten sonra, doal gaz ve kok gaz ile zenginletirilerekyakt olarak kullanlabilir. Zenginletirmeden kullanmaktammkndr. Sobalarda kullanlan YF gaz sadece temizlenmitirfakat byle kullanld durumlarda kesin gvenlik nemlerialnmaldr. YF gaz son derece zehirli bir gazdr ve solunmashalinde saniyeler iinde bir insann lmne neden olabilir.

Yksek Frn Gaz


46/71

Gnmzde ou retim tesisinde tyerlerden redktanenjeksyonu yaplmaktadr. Sisteme enjekte edilen indigeyicilerkmr tozu, petrol ve trevleri ve yeni kullanlmaya balayanplastiklerdir. Bu enjeksyon tepeden arj edilen kok miktarnazaltr ve redksiyonu arttrr. Fakat bu bileenler sisteme belirli

miktarda enjekte edilebilmektedir. nk yaplan testler sonucubelli bir miktardan sonra verimde azalma gzlemlenmektedir.Ayrca maliyet asndan da ok kullanlmalar halinde kokkullanmndaki maliyetten daha fazla maliyet oluturmaktadrlar.

Enjeksiyon


47/71

Periyodik olarak YF dkme alr. Frn kapasitesine gre frnzerinde 1-4 arasnda dkm delii bulunur. Dkm alnacazaman bu dkm delikleri delinerek veya vakumlanarak alr. 1-2dkm deliinden dkm alnr. Baz durumlarda delikleri amak

iin oksijen kayna kullanlr. Gelimi tesislerde pik demir ve cruf ayn delikten beraber alnr.

Ayrm sv potalara doru giderken yaplr. Younluk farkndandolay cruf stte pik demir altta kalr. Ayrlma gerekletiktensonra svlar ayr yollardan akp potalarda toplanr. Dkmalndktan sonra dkm delikleri zel bir refrakter malzeme ile

kapatlr.

Dkm


48/71


49/71


50/71

Yksek frn, demir ieren maddelerden pik demir retmek amacile uygulanan en nemli ilemdir. Yksek miktarda indirgememaddesi (ounlukla kok ve kmr) bu ilem entegre demir eliktesislerinde en fazla enerji kullanan ilemdir.

Bu ilem srasnda tm ortamlara salmlar olumakta ve bu salmlarayrntl bir ekilde aklanmaktadr. Bu nedenle BATn belirlenmesiamac ile deerlendirilen teknikler tm bu hususlar ve enerjigirdisinin asgari dzeyde tutulmas konusunu iermektedir. Yaplanyorumlar genellikle dkmhanedeki tozun azaltlmas, yksek frngaz ykaycsndan kan atk sularn ilenmesi, cruflarn vetozlarn/tortul atklarn yeniden kullanm ve enerji girdisinin asgaridzeyde tutulmas ve yksek frn gaznn yeniden kullanmkonular ile ilgilidir.

Yksek frnlar iin aada belirtilen teknikler veya teknikkombinasyonlar BAT olarak deerlendirilmektedir.

Yksek Frnda BAT


51/71

1. Yksek frn gaznn yeniden kazanm; 2. ndirgeme maddelerinin dorudan pskrtlmesi;

rnein bir ton pik demir iin 180 kg toz halinde kmr

pskrtlmesi kendini kantlam biryntemdir, ancak dahayksek pskrtme oranlar da kullanlabilmektedir. 3. n koullarn mevcut olmas halinde st BF gaz basncndan

enerji geri kazanm; 4. Scak ocaklar


52/71

6. Yksek frn gaznn etkili tozdan arndrma ilemine tabitutulmas;Kaln madde paracklar tercihen kuru ayrma teknikleri

(rnein deflektr) yardmyla arndrlmal ve yenidenkullanlmaldr. nce madde paracklar ise aada belirtilenyntemlerle arndrlmaldr:- ykayc veya

- slak elektrostatik keltici veya- ayn arndrma verimliliine sahip dier teknikler;< 10 mg/Nm3deerinde artk madde parac konsantrasyonuelde edilmektedir.

7. Dkmhanenin tozdan arndrlmas (musluk delikleri, kzaklar,dzleyiciler, dkm potas dolum noktalar);

Salmlar, kzaklarn rtlerek, belirtilen salm kaynaklarboaltlarak ve kuma filtre yardmyla ya da elektrostatikkelme yntemiyle arndrma yaplarak asgari dzeydetutulmaldr. 1-15 mg/Nm3 deerinde toz salmkonsantrasyonlar elde edilebilmektedir. Bir ton pik demirde 5-15g kaak salm elde edilebilmektedir; bu nedenle dumanlarntutma kapasitesi nem kazanmaktadr.Dumanlarn nitrojen ile

bastrlmas (belirli durumlarda, rnein dkmhane tasarmnnuygun olmas ve nitrojen temin edilebilmesi halinde).


53/71

8. Yksek frn gaz ykama sistemi atk suyunun ilenmesi:- Ykama sistemi suyunun mmkn olduu kadar yenidenkullanlmas;- Asl kat maddelerin phtlamas/kelmesi (artk asl katmaddelerde yllk ortalamada < 20 mg/l deeri eldeedilebilmektedir, gnlk deerler 50 mg/lye kadarkabilmektedir);

- Tortunun hidrosiklon ilemine tabi tutulmas ve tane boyudalmnn ayrma ilemine olanak salamas halinde kalnparacklarn yeniden kullanm.

9.Cruflarn ileme tabi tutulmas srasnda ortaya kansalmlarn ve atk alanna boaltlacak cruf miktarnnazaltlmas;- Piyasa koullar elverdii lde, cruflar taneleme yntemiyleilenmelidir.- Kokunun azaltlmas iin dumann youturulmasgerekmektedir.- ukur crufu olutuu takdirde, su ile cebri soutma ilemiasgari dzeyde tutulmal, ancak alann msait olduudurumlarda uygulanmal veya mmkn olduu takdirde hiuygulanmamaldr.


54/71

10. Kat atklarn/yan rnlerin azaltlmas.Kat atklar iin aada belirtilen teknikler, azalan ncelik srasnagre BAT olarak deerlendirilmektedir- Kat atk oluumunun azaltlmas

- Kat atklarn/yan rnlerin verimli bir ekilde kullanlmas (geridnm veya yeniden kullanm); zellikle BF gaz arndrmaileminde ortaya kan kaln tozlar ile dkmhane tozdanarndrma ilemi srasnda ortaya kan tozlarn geri dnm,crufun tamamen yeniden kullanm (rnein imento sanayiindeveya yol yapmnda)

- Engellenemeyen atklarn/yan rnlerin kontroll bir ekildeatlmas (BF gaz arndrma ileminde ortaya kan ince tortulatklar, molozlar)


55/71

Bazik Oksijen Frn

Bazik oksijen frnlarnda temek mantk, eritilmi ham demiriine oksijen flenerek demir iindeki CaO, MgO, SiO2 ve FeObileiklerinin indirgenmesi salanr ve empuritilerdenkurtulunur.Bazik oksijen frn kullanmnn temel amacmaddeler halinde yle sralanabilir;

Karbon orann spesifik bir deere ekmek iin (%4 gibi birdeerden %1 ve daha alt deerlere)

Yabanc elementlerin ierikteki miktarn ayarlamak iin Empuriteleri mkemmele yakn bir oranla uzaklatrmak iin

Scak metalin transferi ve depolanmas Scak metalin n ilemi (deslfrizasyon) Bazik oksijen frnnda oksitleme (dekarbrizasyon ve empuritilerin

oksitlenmesi)

kincil metaljurik ilem Dkm

BOF yntemi ile elik retimi, aadaki admlar kapsar.


56/71

Scak Metalin Transferi:

Scak metalin transferi srasnda tayc aralar veya kapasitesi100 ile 300 arasnda deien kepeler kullanlr. Tasarmlar, skaybn minimuma indirmek iin tasarlanmtr.

Scak metalin transferisrasnda tayc aralar veyakapasitesi 100 ile 300arasnda deien kepelerkullanlr. Tasarmlar, skaybn minimuma indirmek

iin tasarlanmtr.


57/71

Scak Metalin n lemi:

Scak metale uygulanan n ilemler temel olarak yle sralanabilir; Dekarbrizasyon Defosforizasyon DesilikonizasyonBunlara ek olarak Avrupa da scak metal BOF ilemi iin

hazrlanyorsa, deslfrizasyon kullanlr. Gnmzde belirtilenslfr oranlar %001 ve %020 civarndadr, deslfrizasyonunevreyi koruma adna bir etken olduu bilinmektedir.

Bazik Oksijen Frnndan Oksitleme:

Metalden istenmeyen empuritilerin uzaklatrlmas iinoksitlenmesi gerekir, ve empurutiler gaz veya sv curuf olaraksistemden atlr. Scakl artrmak ve metali eritmek iin kullanlanenerji oksidasyondan kaynakl ekzotermik reaksiyon tarafndankarlanr bylece dardan bir s kaynana gerek yoktur.


58/71

Oksitlenme srasnda meydana gelen tepkimeler;

Carbon elimination [C] + [O] CO (off-gas)[CO] + [O] CO2 (off-gas)

Oxidation of accompanying and tramp elements

Desiliconisation [Si] + 2[O] + 2(CaO) (2CaO SiO2)

Manganese reaction [Mn] + [O] (MnO)

Dephosphorisation 2[P] + 5 [O] + 3 [CaO] (3CaO P2O5)

Desulphurisation [S] + [CaO] (CaS) + [O]

Deoxidation

Removal of residual oxygenthrough ferro-silicon

[Si] + 2[O] (SiO2)

Aluminium 2[Al] + 3[O] (Al2O3)


59/71

ok eitli bazik oksijen frnyntemiyle elik retimimevcuttur fakat en genelolan Linz-Donawitz yani LDtipindeki retim metodudur.Dier metodlar, oksijenfleme teknikleriyle LD

tipinden ayrlmlardr.

LD Tipi BOF


60/71

kincil Metalurjik lem

Homojen karm elde etme Kimyasal bileikleri istenilen seviyeye getirme Dkme ilemi iin scakl optimum seviyeye ekme Deoksidasyon

Hidrojen ve nitrojen gibi gazlar ortamdan uzaklatrmaDkm

Son olarak dkm ilemi yaplr, srekli bir dkm ilemi ile ilemsonlandrlr.Srekli dkmn u avantajlar vardr;

Enerji tasarrufu , su tasarrufu salanr ve suyun kirlenmesi nlenir koullar gelimitir %95e varan verim elde edilir retim hzlanr.


61/71

Emisyon Deerleri

Deslfrizasyon prosesi sonucu kan artk gaz miktar 10000mg/Nm3 veya 1 ton elik bana 1000 gramdr. Oksijen flenmesisrasnda sistemde, CO ve yksek miktarda partikl aa karayrca ufak miktarlarda slfr dioksit ve nitrojen dioksit aakar.

Enerji dnm iin iki tip sistem kullanlr

Tam yanmal Kesmeli yanmal

Tam yanmal sistemlerde, ton bana 15-20 kg partikl ve 7 kgkarbon monoksit aa kar fakat kesmeli yanmal sistemlerdekarbon monoksit oranlar ok daha dktr.


62/71

Kesmeli yanmal sistem iin BOF gaznn miktarlar


63/71

BOF in Emisyon Deerleri


64/71

Kat Atklar

rn Miktar (kg/sv elik)

Deslfrzasyon crufu 2 - 25

BOF crufu 100 - 130

lenmemi metal ve BOFtan gelen amur 3 - 12

Kalnt 0.2 - 3

kincil metalurjik ilem sonras curuf 2 - 16

Srekli dkme sonucu oluan curuf 4 - 5

Moloz 0.8 - 6


65/71

Deslfrizasyon lemi Sonras Oluan Cruf

Deslfrizasyon ilemi sonrasoluan crufun kullanm

alanlarna bakarsak, %37likksmnn geri dnmde,%41in toprak doldurma gibiarazi ilerinde, %21 likksmnn ticari maksatlakullanldn ve %1 lik

ksmnda dier ilemlerlekullanldn grrz.


66/71

BOF Curufunun Yaps

LD/AC = Linz-Donawitz/Arbed-CRM ilemi; LD = Linz-Donawitz ilemi; AOD = Argon-Oksijen-Dekarburizasyon


67/71

BOF Curufu Kullanm Alanlar

BOF crufu, tekrardan demir retim ilemlerine katlabilir, gbre

olarak kullanlabilir veya yol yapmnda kullanlabilir. Avrupadagenel olarak yol yapmnda kullanlr


68/71

Atk Su

Atk sunun kaynaklar; BOF gazndan kaynaklanan atk su Srekli dkmede soutucu olarak kullanlan atk su

Olarak sralanabilir.

BOF gaz ilemi hem kuru hemde suyla yaplabilmektedir. Suylayapld zamanlarda doal olarak atk su olumaktadr. Bu sudaha sonra bir ka admla geri dntrlebilmektedir. lk olaraktane boyutu 200 m olan partikller sudan ayrtrlmakta dahasonra su sedimentasyon yntemi ile tanklarda bekletilmektedir.


69/71

Enerji htiyac

Bazik oksijen frnlarnda termal enerji tketimi 1 ton sv elikbana yaklak olarak 0.051 GJdr. Elektrik tketimi ise yine 1 tonsv elik bana 23 kWh veya 1 ton sv elik bana 0.08 GJdr.

lem sonras aa kan BOF gaz yksek miktarda scak CO gazierir, BOF gaznda ki enerji geri dntrld takdirde, bazikoksijen frnlar neredeyse enerji retir duruma gelir. Gnmzmodern iletmelerde enerji geri dn 1 ton sv elik bana 0.7GJ/t gibi yksek bir deerdedir.


70/71

Sonu

Sonu olarak demir elik tesisleri retim hacimleri bakmndan,

endstriyel atklarn en byk ksmn olutururlar ve bu tesislerdeyaplacak enerji, hammadde tasaruffu ve proses iyiletirmeleri doann ve

insan salnn korunmas asndan byk nem tamaktadr.


71/71

Teekkeler...

Documents

Demircelik BAt