Murat BİLEN

Pota metalürjisinde oluşan pota cürufunun kolemanit ile ıslahı

Bu çalışma da demir çelik üretiminde pota metalurjisinde (II. Metalurji) oluşan cürufun, kolemanit kullanılarak ıslahı için endüstriyel çalışma anlatılmış ve sonuçları paylaşılmıştır. Endüstriyel çalışmalar 1.300.000 ton/yıl düşük ve orta karbonlu çelik üretim kapasitesine sahip Diler Demir Çelik İşletmesinin Gebze Dilovası tesislerinde endüstriyel boyutta gerçekleştirilmiştir. Özgün olarak soğuma esnasında [gama-dikalsiyum silikat γ-Ca2(SiO4)] formunda oluşan pota cürufuna, farklı oranlarda kolemanit ilave edilerek soğuma esnasında [beta-dikalsiyum silikat β -Ca2(SiO4)] yapısına dönüşümü sağlanarak dünyada yıllık yaklaşık 30 milyon ton atığa ulaşan, taşıma, stoklama problemi olan pota cürufunun soğuma esnasında yoğunluğu artırılarak, taşınabilir, yan ürün olarak değerlendirilebilen çevre problemleri ortadan kaldırılmış ürünler haline dönüştürülmüştür. Elde edilen cürufların kimyasal analizleri ve yoğunluk ölçümleri yapılmış, XRD, SEM/EDS incelemelerine bakılmıştır. Kompakt yapının oluştuğu % B2O3/Curuf (kg/kg) oranının 1 olduğu çalışmada, elde edilen cürufların yığma yoğunluğu 1,36 dan 2,64 ton/m3 artırılmış yine aynı çalışmada çelik bünyesinde maksimum 9 ppm B endüstriyel olarak ispat edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Pota Cürufu, Kolemanit, çelik

PDF

___

Çevik B., Demir ve Çelik Sektörü, İşbankası İktisadi Araştırmalar Bölümü, 2017.
Worldsteel Association, Steel Statistical Yearbook, 2016.
Türkiye Çelik Üreticileri Derneği, Demir ve Çelik Cüruf Raporu, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, 2015.
Demir ve Çelik Sektör Raporu, Sanayii ve Teknoloji Bakanlığı, 2012
Yılmaz O., Dinçer A., Tahtakıran E., Demir Çelik Üretiminde Bor Ürünü Kullanımı, Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği, Metalurji Müh. Odası, Metalurji Dergisi, Sayı 170, 2014.
Abu-Eishah, S.I., El-Dieb, A.S., Bedir, M.S., Performance of concrete mixtures made with electric arc furnace (EAF) steel slag aggregate produced in Arabian gulf region. Constr. Build. Mater, 34, 249–256, 2012.
Pellegrino, C., Gaddo, V., Mechanical and durability characteristics of concrete containing EAF slag as aggregate. Cem. Concr. Compos. 31, 663–667, 2009.
Asaoka, S., Okamura, H., Morisawa, R., Murakami, H., Fukushi, K., Okajima, T., Katayama, M., Inada, Y., Yogi, C., Ohta, T., Removal of hydrogen sulfide using carbonated steel slag, Chem. Eng. J. 228, 843–849, 2013.
Mayes, W.M., Younger, P.L., Aumônier, J., Buffering of alkaline steel slag leachate a cross a natural wetland. Environ. Sci. Technol, 40, 1237–1243, 2006.
Mayes, W.M., Younger, P.L., Aumônier, J., Hydrogeochemistry of alkaline steel slag leachates in the UK. Water Air Soil Pollut, 195, 35–50, 2008.
Rai A, Prabakar J, Raju CB, Morchalle RK, Construction And Buılding Materials, 16, 8, 489-494, Dec 2002.
Rađenović, A., Malina, J., Sofilić, T., Characterization of ladle furnace slag from carbon steel production as a potential adsorbent. Adv. Mater, Sci. Eng. 13, 1–6, 2013.
Matino, I, Colla, V, Branca, TA; Romaniello, L, Optimization of By-Products Reuse in the Steel Industry: Valorization of Secondary Resources with a Particular Attention on Their Pelletization, Waste And Bıomass Valorızatıon, 8, 8, 2569-258, 2017.
Yildirim, I.Z. and Prezzi, M., Chemical, Mineralogical, and Morphological Properties of Steel Slag. Advances in Civil Engineering, 1-13, 2011,
Wang, G.,Wang, Y., Gao, Z., Use of steel slag as a granular material: volume expansion prediction and usability criteria. J. Hazard. Mater, 184, 555–560, 2010.
Yi, H., Xu, G., Cheng, H., Wang, J., Wan, Y., Chen, H., 2012. An overview of utilization of steel slag. Procedia Environ. Sci. 16, 791–801, 2012
Gomez-Nubla, L; Aramendia, J; de Vallejuelo, SFO, Madariaga, JM, Science Of The Total Envıronment, 598, 28-37, 2017.
C. J. Chan, M. W. Kriven and J. F. Young,. Structure and Performance of Cements, Second Edition, J. Am. Ceram. Soc., 75, (6), 1621-1627, 2009.
Timuçin M., Geveci A., Sevinç N., Topkaya Y., Eriç H., Kolemanitin Demir ve Çelik Üretiminde Kullanılması, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Metalürji Mühendisliği Bölümü, Proje Kodu 84-04-07-00-13, 1986.
Demir Çelik Sektöründe Bor ürünü Kullanımı Raporu, Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü Kütüphanesi, Ankara, 2005.
Y. Pontikes, L. Kriskova, X. Wang, D. Geysen, S. Arnout, E. Nagels, Ö. Cizer, T. Van Gerven, J. Elsen, M. Guo, P. T. Jones, B. Blanpain, Additions of industrial residues for hot stage engineering of stainless steel slags, Second International Slag Valorisation Symposium, 2011.