Soğuk bağlı kompozit demir peletlerde farklı bağlayıcıların basma dayanımı üzerine etkilerinin araştırılması

Bu çalışmada, yerli cevher ve kömür kaynaklarımız kullanılarak demir tanesi üretiminin ilk aşaması olan soğukta sertleşebilen kompozit peletlerin üretilmesi amaçlanmış ve bu kapsamda farklı bağlayıcılar kullanılarak elde edilen kompozit peletlerin basma dayanımları üzerine bağlayıcı türünün etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda Divriği A kafa manyetit konsantresi ile bağlayıcı olarak nişasta, toz novalak reçine ve melas kullanılarak peletler üretilmiştir. %2.5, %5 ve %10 oranında pirinç nişastası ilaveli peletler, etüvde 100oC, 150oC ve 200oC sıcaklıklarında 30, 60, 90 ve 120 dakika; toz novalak reçine ilaveli peletler 100oC, 150oC ve 200oC sıcaklıklarda 60, 180 ve 240 dakika ve melas çözeltisi ilave edilerek yapılan peletler ise 150oC, 200oC ve 250oC sıcaklıklarda 1, 2 ve 3 saat kurutulmuştur. Soğukta sertleşen kompozit peletler için literatürde tavsiye edilen basma dayanımı değeri 250-300 N/pelet olup, elde edilen sonuçlar bu değerlere göre karşılaştırılmıştır. Nişasta ile yapılan deneylerde en iyi sonuç %10 bağlayıcı ilaveli peletlerin 200oC’de 2 saat kurutma süresinde 205 N/pelet olarak bulunmuştur. Toz novalak reçine ile yapılan deneylerde %5 bağlayıcı ilaveli peletlerin 100oC’de 3 saat kurutma süresinde 392,28 N/pelet olarak ve %2 bağlayıcı ilaveli peletlerin 200oC’de 1 saat kurutma süresinde 421,7 N/pelet değerleri elde edilmiştir. Melas ile yapılan deneylerde ise en iyi sonuç %60 bağlayıcı ilaveli peletlerin 150oC’de 3 saat kurutma süresinde 360 N/pelet olarak bulunmuştur.

Investigation into effect of various binders on the compressive strength of cold bonded composite iron ore pellets

In this study, domestic iron ore and coal were used to accomplish one of the first phase of iron production which was intended for the production of cold-bonded composite pellets and composite pellets obtained in this context. Finally, the effect of different binders on the binding type of compressive strength were also investigated. In experimental work, raw materials used included pellets were produced using Divrigi A Hill magnetite concentrate, using rice starch, powder novalak resin and molasses as binders. 2.5%, 5% and 10% weight basis rice starch added pellets were heat treated in an oven at 100oC, 150oC and 200oC for 30, 60, 90 and 120 minutes; powder novalak resin pellets heat treated at 100oC and 150oC and 200oC temperatures for 60, 180 and 240 minutes, molasses solution was added to pellets and the pellets heat treated at 150oC, 200oC and 250oC for 1, 2 and 3 hours.

___

  • 1. Qiu, G., Jiang, T., 2003, “Characterization of Preparing Cold Bonded Pellets for Direct Reduction Using an Organic Binder”, Iron and Steel Institute of Japan international, vol. 43-1
  • 2. Eisele, T., C., Kawatra, S., K., 2003, “A Review of Bınders in Iron Ore Pelletization”, Mineral Processing & Extractive Metall. Rev., 24: 1-90
  • 3. Kawatra, S., K., Eisele, T., C., Ripke, S., J., 1999, “High-Carbon Fly-Ash as a Binder for Iron Ore Pellets”, U.S. Department of Energy Federal Energy Technology Center Contractor Reports Receipt Coordinator, M/S F07 3610 Collins Ferry Road P.O. Box 880 Morgantown, WV 26507-0880
  • 4. Kafkas, S., S., 2003, “Anilin ve 2,4,6-Triklorfenolun Degisik Adsorblayıcılara Adsorpsiyonunun incelenmesi” Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara
  • 5. Shigematsu, T., Ichidate M., Shiotani, C., Tozawa, Y., 1989, “Process For Producing Cold-Bond Iron for Use in a Blast Furnace” United States Patent, Patent Number : 4 846 884
  • 6. Mourao, M., B., Takano, C., 2003, “Self-Reducing Pellets for Ironmaking: Reaction Rate and Processing”, Mineral Processing & Extractive Metall. Rev., 24: 183-202
  • 7. Mazurak, R., E., 2003, “Ironmaking Industry Trends and Directions”, Mining Engineering, Vol. 55, N0 4, 12-17
  • 8. Steffen, R., and Lungen, H., B., 2004, “State of the Art Technology of Direct and Smelting Reduction of Iron Ores”, La Revue de Metallurgie, 171-182
  • 9. Anameric, B., and Kawatra, S., K., 2004, “A Laboratory Study Relating to the Production and Properties of Pig Iron Nuggets”, Annual SME Meeting, Metallurgical Process Fundamentals: Pyrometallurgical Processing Session (Preprint number 04-98).
  • 10. Jayson, S., R., Kawatra, S., K., 2002, “A Novel Application of High-Carbon Fly- Ash as an Industrial Binder”, Conference on Unburned Carbon in Utility Fly ash, Pittsburgh, PA
  • 11. Dutta, K., D., Bordoloi, D., Borthakur, P., C., 1997, “ Investigation on Reduction of Cement Binder in Cold Bonded Pelletization of Iron Ores Fines”, International Journal of Mineral Processing, 49, 97- 105
  • 12. Pekin, B., 1983, “Biyokimya Mühendisliği (Biyoteknoloji), 2. Kitap. Ege Üniversitesi Kimya Fakültesi Yayınları, 409 s., İzmir.
  • 13. Boyrazlı, M., 2008, “Demir Cevheri Içerisindeki Safsızlıkların Olumsuz Etkilerinin Giderilme Yollarının Arastırılması”, Doktora Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Istanbul
  • 14. Benkli, Y., E., 2008, “Sogukta Sertlesen Kompozit Peletlerin Yarı Ergitme _artlarında Indirgenmesinin Arastırılması”, Doktora Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Istanbul
  • 15. Mourao, M., Takano, C., 2003, “Self-Reducing Pellets for Ironmakıng Mechanical Behavior”, Mineral Processing & Extractive Metall. Rev., 24: 233-252.
  • 16. Agrawal, B., B., Prasad, K., K., Sarkar, S., B., Ray, H., S., 2000, “Cold Bonded Ore–Coal Composite Pellets For Sponge İronmaking Part 1 Laboratory Scale Development” Ironmaking and Steelmaking, Volume 27, Number 6, pp. 421-425(5).
  • 17. Graham, R., K., 1983, “Cold Bonding Mineral Pelletization”, US4402736 Patent