Entegre demir-çelik tesisi atıklarından demir hammaddesi üretimi

Entegre-demir çelik tesislerinin ana girdisi demir oksit cevheridir. Cevherden demir-çelik üretimi esnasında tufal, Bazik Oksijen Fırını (BOF) çamuru ve baca tozu olmak üzere bünyesinde yüksek oranda demir bileşikleri bulunduran atıklar açığa çıkmaktadır. Gün geçtikçe kullanılan cevherlerin tenörünün azalması ve buna bağlı olarak oluşan yüksek üretim maliyetleri, oluşan bu atıkların da cevhere alternatif olarak kullanılmasını gerektirmektedir. Demir-çelik üretimi esnasında açığa çıkan atıkların, sinter harmanına katılarak ikincil hammadde olarak kullanılmasıyla bu atıklardan demir hammaddesi üretimi mümkün olmaktadır. Ancak, atıklardan demir hammaddesi elde edilmesi amacıyla kullanılan yöntemlerin maliyeti artırması sebebi ile sanayide istenilen seviyelere ulaşamamıştır. Bu yüzden, atıklar ya daha düşük bir bedelle ihraç edilmekte ya da sektör dışı alanlarda kullanılmaktadır. Gelecekte ise azalan yeraltı kaynakları ile birlikte bu atıklardan ekonomik yöntemlerle demir üretilmesi daha büyük önem kazanacaktır. Bu çalışmada, entegre demir-çelik tesislerinde üretim sırasında ortaya çıkan tufal, BOF çamuru ve baca tozu halindeki katı atıklar kullanılarak demir hammaddesi üretimi incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, hammadde üretimi esnasında bu artıklar farklı oranlarda karıştırılıp değişen miktarlarda kok ilave edilerek, çeşitli presleme basınçlarında briketler haline getirilmiştir. Bu çalışmadaki temel amaç, düşük maliyetle yüksek redüksiyon oranlarında demir hammaddesi üretmek olduğundan, elde edilen briketler, 1000°C ve 1100°C olmak üzere 2 farklı sıcaklıkta ve farklı sürelerde redüksiyon işlemine tabi tutulmuştur. Böylece, atık karışım oranlarının, briket oluşturulması esnasındaki presleme basıncının, kok oranının, sıcaklık ve sürenin oluşan ürünlerin redüksiyon yüzdesine etkisi incelenip optimum çalışma koşulları tespit edilmiştir. Deneysel çalışmanın sonucunda, her iki karışım türü için de mümkün olan en düşük presleme basınçlarında (1 N) şekillendirilen ve 1100°C'de redüklenen briketlerin daha yüksek redüksiyon yüzdeleri verdiği belirlenmiştir. Ayrıca briketlerin uygulanan redüksiyon sıcaklıklarında redüksiyon oranlarının arttırılması için sürenin ve/veya kok miktarının arttırılması gerektiği tespit edilmiştir.