04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 1

TÜRKİYE’DE DEMİR VE ÇELİK

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 2

Konular

TÜRKİYE’DE DEMİR-ÇELİK SEKTÖRÜNÜN DURUMUNA GENEL BAKIŞ

PİK DEMİR ÜRETİMİ

* Yüksek Fırın

* Yüksek Fırında Meydana Gelen

Reaksiyonlar

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 3

(devamı)

DÖKME DEMİR * Dökme Demir Eldesi * Dökme Demir Çeşitleri, Kullanım Alanları ÇELİK ÜRETİMİ * Çelik Çeşitleri * Çelik Üretim Metotları * Çeliklerin Kullanım Alanları

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 4

Türkiye’de Demir-Çelik Endüstrisinin Gelişimi

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 5

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 6

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 7

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 8

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 9

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 10

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 11

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 12

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 13

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 14

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 15

PİK DEMİR ÜRETİMİ ve YÜKSEK FIRIN Genel Yüksek Fırın Prosesi

Yüksek fırınlarda temel amaç, demir cevherinin ergitilerek ham demir

elde edilmesidir. Tüm sistem bu amaca en uygun şekilde dizayn edilmiştir. Silolarda stoklanan hammadde, kontrol odasındaki şarj programına uygun olarak, belirlenen miktar ve oranlarda kovalarla (2 adet) fırın üzerine taşınır. Bu hammaddeler kok, cevher, pelet, sinter, dolamit ve çakmaktaşından oluşur.

Fırın üzerine taşınan hammadde cansız tepe ekipmanı vasıtası ile fırın içine boşaltılır. Kokun yanması ile çıkan ısı, demir ve curuf yapmakta kullanılan karışımı eritir. Kokun yanması için gerekli hava kuvvet santralinden plowerlar vasıtasıyla temin edilir.

Bu hava fırına 750-1000oC arasında soba adı verilen düzeneklerde ısıtılarak 20 adet tüyerden gönderilir. Sobalar tuğladandır. Havanın gazı yakmasını sağlayarak tuğlalar ısıtılır. Sonra ısınmış tuğlalardan kuvvet santralinden gelen hava geçirilir ve 750-1000oC arasında ısıtılmış olur. Bu erime işlemi sonucu fırından ham demir, curuf ve CO, CO2 gazları elde edilir.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 16

Ham demir çelikhaneye gönderilirken curuf granüle edilir, çimento yapımında kullanılır.

CO, CO2 gazları ise sobaların ısıtılmasında ve fabrikanın ihtiyaç duyduğu başka alanlarda kullanılır.

İhtiyaç fazlası gaz flambo adı verilen 2 adet baca vasıtasıyla yakılarak atmosfere atılır.

Fırın gövdesi içerisinde oluşan yanma ile 2000oC ‘ nin üzerinde sıcaklık oluşur.

Fırın gövdesi refrakter malzeme (80-90 cm) ve 50 mm sactan oluşur. Ancak gövdenin korunabilmesi için 892 adet içlerinden su sirküle ettirilen

bakır pleyt kullanılır. Bu pleytler fırın sacına ve refrakter malzemenin içine saplanmıştır. Gövdenin çok ısınmasına mani olurlar. Eritilen maden ve curuf dökümhanede fırın dışına alınır. Ana kanala gelen karışım sifonda yoğunluk farkı yardımıyla ayrıştırılır. Maden torpidolara alınır.

Curuf, curuf sahasına alınır. CO ve CO2 ise fırın üzerinden alınarak toz tutucuda tozu alınır.

Yıkayıcılarda su ile yıkanarak fabrikanın çeşitli birimlerine gönderilir, kalorisinden yararlanılır. CO ve CO2 (yüksek fırın gazı) zehirleyici, renksiz ve kokusuzdur

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 17

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 18

04.12.2012 19

Demir

Demir, atom numarası 26 olan bir elementtir. Simgesi Fe dir (Lat. Ferrum dan).

Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin de tek bir demir kristali olduğu tahmin edilmekle birlikte, demir nikel alaşımı olma ihtimali daha yüksektir. Dünyanın merkezindeki bu kadar yüksek miktardaki yoğun demir kütlesinin dünyanın manyetik alanına etki ettiği düşünülmektedir.

Demir metali, demir cevherlerinden elde edilir ve doğada

nadiren elementel halde bulunur. Metalik demir elde etmek için, cevherdeki safsızlıkların kimyasal redüksiyon yoluyla uzaklaştırılmaları gerekir. Demir, aslında büyük ölçüde karbonlu bir alaşım olarak kabul edilebilecek olan çelik yapımında kullanılır.

04.12.2012 20

Kullanım alanları

Demir, tüm metaller içinde en çok kullanılandır ve tüm dünyada üretilen metallerin ağırlıkça %95'ini oluşturur. Düşük fiyatı ve yüksek mukavemet özellikleri demiri, otomotiv, gemi gövdesi yapımı, ve binaların yapısal bileşeni olarak kullanımında vazgeçilmez kılar. Çelik, en çok bilinen demir alaşımı olup, demirin diğer kullanım formları şunlardır:

Pik demir: %4–%5 karbon ve değişen oranlarda safsızlıklar (S, Si, P gibi) içerir. Demir cevherinden dökme demir ve çeliğe giden yolda bir ara ürün olarak değerlendirilebilir.

04.12.2012 21

Dökme demir: %2–%4 arasında karbon, %1 – %6 silisyum, ve az miktarda manganez içerir. Pik demirde bulunan ve malzeme özelliklerini olumsuz etkileyen, kükürt ve fosfor gibi empüriteler, kabul edilebiir seviyelere düşürülmüştür. 1420–1470K arasındaki ergime sıcaklığı, her iki bileşeninin ergime

sıcaklığından daha düşüktür ve bu özelliği ile demir ve karbon birlikte ısıtılmaları durumunda ilk ergiyen ürün olur. Mekanik özellikleri, büyük ölçüde, bileşiminde bulunan karbonun aldığı forma bağlıdır.

'Beyaz' dökme demirlerde karbon sementit veya demir karbür şeklindedir. Bu sert ve kırılgan bileşik, beyaz dökme demirleri sertleştirir fakat darbelere karşı dayanıksız kılar. Öte yandan, 'gri' dökme demirlerde karbon, serbest ince grafit pulcukları halindedir ve bu da, keskin kenarlı grafit pulcuklarının gerilim arttırma karakterinden dolayı malzemeyi kırılgan yapar.

Gri dökme demirin daha yeni bir türü olan 'sünek demir'de ise, malzemenin tokluk ve mukavemetini arttırmak için, dökme demirin az miktarda magnezyum ile muamele edilip grafit pulcuklarının şeklinin küresel veya nodüler hale dönmesi sağlanır.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 22

Karbon çeliği: %0.4–%1.5 arasında karbon ile az miktarlarda manganez, kükürt, fosfor, ve silisyum içerir.

Dövülebilir dökme demir: %0.2 den daha az karbon içerir, tok ve dövülebilr bir üründür.

Alaşımlı çelik: değişen miktarlarda karbonun yanısıra, krom, vanadyum, molibden, nikel, tungsten gibi diğer metalleri de içerir ve daha çok yapısal alanlarda kullanılır.

Demir-çelik metalurjisindeki son gelişmeler, çok çeşitli mikro-alaşımlandırılmış çeliklerin ('HSLA' veya 'yüksek mukavemet, düşük alaşım' çelikleri) ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu çelik alaşımlarının en büyük özeliği, çok küçük miktarlardaki alaşım elementi ilavesiyle çok yüksek mukavemet ve tokluğun elde edilebilmesidir.

Demir(III) oksit: bilgisayarlarda manyetik depolama ünitelerinin yapımında kullanılır.

04.12.2012 23

Tarihçe Demirin ilk kullanımına dair işaretler, mızrak uçları, bıçak ve süs eşyası

şeklinde olup Sümerlere ve eski Mısırlılara kadar (yaklaşık M.Ö. 4000 yılları) dayanmaktadır.

M.Ö.3500 ile M.Ö.2000 yılları arasında, Mezopotamya, Anadolu, ve Mısır civarında ergitilmiş demirden yapılmış objeler daha çok görülmeye başlanır. Bu objelerin içeriğinde nikele rastlanmaması da meteor taşlarından yapılmadıklarının bir göstergesidir. Ancak bunların kullanımlarının daha çok törensel olması, demirin o çağlarda altından bile daha pahalı olmasından dolayıdır. Örneğin İlyada'da savaş silahları bronzdan yapılmasına karşın demir ingotlar ticarette kullanılmaktadır. Bazı kaynaklara göre o çağlarda demir, bakır'ın saflaştırılması sırasında bir yan ürün olarak ('sünger demir') ortaya çıkmakta ve devrin metalurji bilgisi, demiri yeni baştan üretmeye yetmemektedir.

M.Ö.1600 ile M.Ö.1200 yıllarına gelindiğinde demirin Orta Doğu'da giderek artan bir şekilde kullanıldığı görülür, fakat gene de bronzun yerini alamaz.

M.Ö.1200 ile M.Ö.1000 yıllarında Orta Doğu'da, araç-gereç ve silah yapımında bronzdan demire hızlı bir geçiş yaşanmasının ardında demir işleme teknolojisinde kaydedilen bir gelişme değil, bronz yapımında kullanılan kalayın arzında yaşanan kesinti yatmaktadır. Dünyanın değişik yörelerinde değişik zamanlarda yaşanan bu geçiş süreci, yeni bir çağın, 'Demir Çağı'nın başlangıcının işareti olmuştur.

04.12.2012 24

Demirin simyacılarca kullanılan simgesi

Bu simge, demirin, silahların metali olduğunu işaret etmekteydi. Bronzdan demire geçiş süreci sırasında gerçekleşen bir başka

keşif de karbürizasyon olmuştur. Karbürizasyonun kelime anlamı demire karbon ilavesi prosesidir. Demir, sünger demir şeklinde kazanılmış ve tekrarlı bir şekilde katlanarak dövülmek suretiyle içerdiği curufun kütleyi terketmesi ve karbonun oksitlenmesi sağlanmıştır. Ancak dövülmüş dökme demirin çok az karbon içermesi nedeniyle su verme ile sertleştirilmesi pek kolay olmamaktaydı.

Orta Doğu insanları, dökme demiri, odun kömürü üzerinde uzun süre ısıtıp daha sonra su veya yağda su vererek çok daha sert bir ürün elde etmeyi başarmışlardır. Elde edilen ürün, çeliğin yüzeyine sahipti ve yavaş yavaş yerini almaya başlayacağı bronzdan çok daha sert ve daha az kırılgandı.

04.12.2012 25

Çin'de Zhou hanedanının son yıllarına doğru (M.Ö.550), oldukça gelişmiş ocak teknolojisi nedeniyle yeni bir demir üretim yöntemi ortaya çıktı. 1300K sıcaklıkları aşan yüksek fırın yapabilmeleri, Çinlilerin dökme demir (veya pik demir) üretmelerini sağladı.

Hindistan'da demirin kullanılışı M.Ö.250 yıllarına kadar geri gider. Delhi'de Kutup kompleksindeki ünlü demir direk, saf demirden (%98) yapılmış olup bugüne kadar bozulmadan gelebilmiş ve paslanmamıştır.

Demir, karbonla birlikte 1420–1470K sıcaklığa kadar ısıtıldığında oluşan sıvı ergiyik %96,5 demir ve %3,5 karbon içeren bir alaşımdır. Bu ürün ince detaylı şekiller halinde dökülebilirse de, içerdiği karbonun çoğunu uzaklaştırmak amacıyla dekarbürize edilmediği sürece, işlenebilmek için fazlasıyla kırılgandır.

04.12.2012 26

Avrupa'da dökme demirin gelişimi, ergitme ünitelerinde 1000K nin üzerine çıkılamadığı için epeyce geç olmuştur. Batı Avrupa'da, orta çağın büyük bir kısmında demir, sünger demirin dövülerek dökme demire dönüştürülmesiyle elde edilmiştir.

Dökme demirin Avrupa'da ilk ortaya çıkışı İsveç'in Lapphyttan ve Vinarhyttan bölgelerinde 1150 ve 1350 yıllarında olmuştur. Bu gelişimin Moğollar tarafından Rusya üzerinden bu bölgelere getirildiği şeklindeki hipotezler doğrulanmamıştır. 14. yüzyılın sonlarına doğru, top güllelerine olan talep artışıyla birlikte dökme demir pazarı oluşmaya başlamıştır.

İlk demir izabe (ergitme) işlemlerinde, hem ısı kaynağı hem de redükleme aracı olarak odun kömürü kullanılmıştır. 18. yüzyıl İngiltere'sinde ağaç kaynaklarının azalmasıyla birlikte alternatif olarak kok kömürü kullanılmış ve Abraham Darby'nin bu buluşu endüstri devrimi için gerekli olan enerji kaynağını ortaya çıkarmıştır.

04.12.2012 27

Bulunuşu

Demir dünyada en çok bulunan elementlerden birisi olup yerkabuğunda %5 oranında bulunur. Bu demirin büyük bir çoğunluğu, hematit, manyetit, ve takonit mineralleri içinde oksitli olarak bulunur. Dünyanın çekirdeğinin de büyük oranda metalik demir nikel alaşımından meydana geldiği tahmin edilmektedir.

04.12.2012 28

Hematit cevheri

04.12.2012 29

Manyetit minerali

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 30

Cevherden kazanımı

Endüstriyel anlamda demir üretimi, başlıca cevherleri olan hematit (Fe2O3) ve manyetitin (Fe3O4) 2000°C sıcaklıklardaki yüksek fırın içerisinde karbotermik reaksiyonu (karbon ile redüksiyon) ile gerçekleşir.

Yüksek fırında demir cevheri, karbon (kok kömürü şeklinde) ve flaks

(curuf yapıcı katkılar) ile birlikte yukarıdan beslenirken, ısıtılmış hava fırına alttan üflenir.

Fırın içerisinde, kok, oksijenle reaksiyona girerek karbon monoksit (CO)

yapar: 6 C + 3 O2 → 6 CO

Karbon monoksit, aşağıdaki denklemde görüldüğü gibi cevheri (örnekte hematit verilmiştir) ergimiş demire redükleyerek karbon dioksite dönüşür: 6 CO + 2 Fe2O3 → 4 Fe + 6 CO2

04.12.2012 31

Suyun kırmızı rengi kayalardaki demir

içeriğinden kaynaklanmaktadır.

04.12.2012 32

Flakslar (Curuf yapıcılar)

Flaks, cevherdeki safsızlıkların (özelikle SiO2 nin ve diğer silikatların) ergimesini sağlar. Yaygın olarak bilinen curuflaştırıcılar kireç taşı (kalsiyum karbonat) ve dolomit'tir (magnezyum karbonat). Cevherden uzaklaştırılması gereken empüritelerin cinsine göre farklı flakslar da kullanılabilir. Yüksek fırının içindeki sıcaklık kireç taşının kalsiyum oksit'e parçalanmasına neden olur:

CaCO3 → CaO + CO2

Daha sonra kalsiyum oksit, silisyum oksit ile birleşerek curuf yapar. CaO + SiO2 → CaSiO3

04.12.2012 33

Curuf, fırın içerisindeki sıcaklıkta ergir. Fırının tabanında curuf, kendinden daha yoğun olan sıvı demirin üzerinde yüzer. Fırının kenarında açılan oluklardan sıvı demir ve curuf ayrı ayrı alınır. Üretilen demir, pik demir olarak adlandırılır. Curuf soğuduktan sonra, kırılıp öğütülerek yol yapımında dolgu maddesi veya mineral bakımından fakir toprakların zenginleştirilmesi amacıyla kullanılabilir.

2000 yılında dünyada 1,1 milyar ton demir cevheri üretilmiştir.

Bu miktarın piyasa değeri yaklaşık 25 milyar dolardır. Dünyada 48 ülkede demir cevheri üretimi yapılmakta olup en büyük beş üretici Çin, Brezilya, Avustralya, Rusya ve Hindistan'dır. Bu beş ülkenin toplam üretim içindeki payı %70'dir. Üretilen 1,1 milyar ton demir cevherinden yaklaşık 572 milyon ton pik demir elde edilmiştir.

04.12.2012 34

04.12.2012 35

04.12.2012 36

04.12.2012 37

04.12.2012 38

04.12.2012 39

04.12.2012 40

04.12.2012 41

Yüksek Fırınlar Tesisi

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 42

04.12.2012 43

Yüksek fırında kullanılan “refrakter” malzemeler

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 44

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 45

ÇELİK ÜRETİMİ

BESSEMER METODU

BAZİK OKSİJEN METODU

SİEMENS-MARTİN METODU

ELEKTRİK FIRINLARI

* ARK FIRINLARI

* İNDÜKSİYON FIRINLARI

ÇELİĞİN DE-OKSİDASYONU

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 46

BESSEMER PROSESİ

Bessemer prosesi, seri üretim boyutunda ergimiş pik demirden çelik üretimi yapılan ilk ucuz ve kolay yapılabilir endüstriyel prosestir. Proses; bu yöntemi ilk kez 1855 yılında bulan ve patentini alan Henry Bessemer’in adıyla anılır. Aynı proses bu konuda çalışmalar yapan Amerikalı William Kelly tarafından 1851 yılında da keşfedilmiştir. Bu proses aslında 200lerde Çinliler tarafından uygulanan bir pratiğin geliştirilmesi şeklindedir. Temel olarak; ergimiş demir içerisinden hava üfleyerek oksidasyona tabii tutulan demirin içinden impuritelerin giderilmesi esasına dayanır. Oksidasyon aynı zamanda demir kütlesinin sıcaklığını yükseltir ve ergimesine katkıda bulunur.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 47

Bu metot en büyük keşiflerden biri olarak kabul edilmektedir. Bessemer metodu, yüksek karbonlu pik demirinden düşük maliyetle düşük karbonlu çelik üretimini sağlayan ilk yöntemdir. Bu buluş bir devrim niteliğinde olup gerçek çelik devri Bessemer metodunun keşfi ile başlamıştır.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 48

Bessemer Konverteri

04.12.2012 49

Proses

Proses, oval biçimli, kil ve dolomit ile astarlanmış büyük bir çelik konteynırın içinde gerçekleşir. Bu konteynıra “Bessemer Konvertörü” adı verilir. Konvertörün kapasitesi 8 tondan 30 tona kadar olabilir; ergimiş metal doldurumu yaklaşık olarak 15 ton civarındadır. Konvertörün üstünde bir açıklık bulunur, bu açıklıktan demir yüklenir ve yine ergime tamamlandıktan sonra oluşan eriyik ürün buradan dökülür. Alt taraf “tuyer” adı verilen birtakım delikler ve kanallarla donatılmıştır. Buralardan içeri metal banyosuna basınçlı hava üflenir; tabanın altında ise”hava kutusu” bulunur. 1,5 - 2.0 kg/mm2 basınç altında üflenen hava bu kutudan tuyerlere taksim olur. Konvertör ortasından geçirilen miller vasıtasıyla şarjı alıp işledikten sonra üretilen çeliği geri boşaltabilecek biçimde 180o dönebilecek şekilde iki yatak üzerine oturtulacak şekilde dizayn edilmiştir.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 50

Bu yataklardan birine bağlanmış otomatik bir vana aracılığıyla basınçlı havanın fırına verilmesi sağlanır. Konverter yatay durumda iken hava otomatik olarak kesilir, tekrar dikey duruma geldiğinde hava hemen açılır. Asit Bessemer Konverterleri, kuvarsit (SiO2) veya bundan yapılan tuğlalar ile astarlanır. Konverterin taban kısmı daha çabuk aşındığından genel olarak ayrı yapılır ve havanın girdiği kısım parça parça çıkarılarak tamir edilebilir veya taban tamamen değiştirilebilir. Oksidasyon prosesi silikon, manganez (Mn) ve karbon gibi impuriteleri oksitli bileşikleri biçiminde uzaklaştırır. Bu oksitler gaz biçiminde uzaklaşabildiği gibi katı curuf formunda da giderilebilir.

Bazik konverterler yanmış dolomit veya magnesit ile astarlanırlar. Bu şekilde yapılan konverterlere “Thomas Konverteri” denir.

04.12.2012 51

Konvertörlerin bu astarları dönüşümde önemli rol oynarlar-örneğin kil; ham maddenin içinde Fosfor (P) oranının düşük olduğu “Asit Bessemer Konvertöründe”; Dolomit (veya bunun yerine kireçtaşı & magnezit de olur) ise Fosfor oranının yüksek olduğu “Bazik Bessemer Konvertöründe” (diğer adıyla Gilchrist-Thomas Konverteri) kullanılır. Elde edilen çeliğe istenilen özellikleri vermek amacıyla eriyik haldeyken diğer bileşenler de eklenebilir.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 52

Şarj:

Yüksek fırından veya karıştırıcı mikserden alınan sıcak metal, pota ile konverterin ağzından boşaltılır. Yüksek fırından alınan fazla miktardaki sıcak metali konverterde kullanmak üzere sıcak olarak muhafaza etmek için yapılmış içi refraktör astarlı büyük silindirik tanklara “karıştırıcı” denir. Genel olarak sıcaklığı kontrol etmek için konvertere bir miktar hurda ilave edilir. Ayrıca başka ilave yapılmaz.

Asit Bessemer metoduyla çelik üretiminde P ve S giderilemediğinden aşağıda bileşim aralığı verilen Düşük P & S içeren pik demiri kullanılır:

C (%) Si (%) Mn (%) P (%) S (%)

4,0-4,5 1,0-1,75 0.70 max 0,10 max 0,05 max.

04.12.2012 53

Üfleme:

Konvertör eğilerek sıcak metal şarj edildikten sonra hava açılır ve konverter dikey duruma getirilir.

İzabenin İlk Kademesi; İzabenin (ergitmenin) ilk kademesinde fırının ağzında hiç alev gözükmez. Bu sürede erimiş pik demiri ile temas eden soğuk hava demiri FeO şeklinde oksitler ve FeO da banyo içinde dağılarak süratle Si ve Mn’ı oksitler.

2 Fe + O2 = 2 FeO

2 FeO + Si = 2 Fe + SiO2

FeO + Mn = Fe + MnO

Bu reaksiyonlar ısı verici olduklarından banyonun sıcaklığını oldukça yükseltir. SiO2 , MnO ve bir miktar FeO birleşerek curufu meydana getirir.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 54

İzabenin İkinci Kademesi;

Manganez ve Silisyumun büyük bir kısmı oksitlendikten sonra karbon yanmaya başlar.

2 C + O2 = 2 CO

CO konverterin ağzına geldiğinde yanarak CO2 meydana getirir ve uzun bir aleve sebebiyet verir. Bu alev azaldığı zaman konverter devrilir, hava kesilir ve metal potaya alınır. Karbonun yanması sırasında oluşan ısı banyonun sıcaklığını korumaya yeterlidir.

Bütün üfleme süresi 15 dakika kadardır. Bu zaman sonunda C, Mn ve Si oksitlenerek giderilir. Tasfiye işlemi bu kadar süratli olduğundan istenilen bileşimde çelik üretimi için üflemenin uygun bir zamanda kesilmesi gerekir.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 55

De-oksidasyon

Üflenen metalde kalan oksijeni gidermek için içine ferromanganez, ferrosilisyum ve aluminyum gibi de-oksidasyon maddeleri ilave edilir. Genellikle bu ilavenin bir kısmı konvertere ve geri kalanı da potaya yapılır. Ayrıca istenilen oranı tutturmak için C ilave edilir.

De-oksidasyon ve karbon ilavesi işlemi tamamlandıktan sonra ÇELİK ingotlara (özel kalıplar) dökülmeye hazır hale gelir.

Bessemer Metodu genel olarak düşük karbonlu çeliklerin üretiminde kullanılır.

04.12.2012 56

Bazik Bessemer (Thomas) Metodu

Pik demiri yüksek Fosfor (P) içerdiğinde Bazik Bessemer Konvertörü kullanılır. Bu amaç için dizayn edilmiş Thomas Konvertörü, yanmış dolomit veya magnezit ile astarlanır.

Thomas metodunda izabe sırasında çok bazik bir curuf yapılır; bu curuf fosfor-oksiti bileşimine alır. Asit bir curuf ise fosfor-oksitle birleşmez.

Üfleme sırasında Mn, Si ve C tamamen oksitleninceye kadar P oksitlenmez. Konverterin ağzında görülen karbon alevi azaldığı zaman kısa bir süre fosforun yanması için üfleme yapılır.

4 P + 5 O2 = 2 P2O5

Oluşan fosfor-oksit, ilave edilen kireç ile birleşerek “kalsiyum-fosfat” halinde curufa geçer. Şarj edilen pik demirinin % 15-20’si kadar kireç eklenir.Elde edilen curuf su ile soğutulup öğütüldükten sonra “gübre” olarak kullanılır.

04.12.2012 yrd.doç.dr. uğur özsaraç 57

Kelham Island Müzesi, Sheffield, England (2002)