Sürekli döküm slab üretimindeki tandişlerde çarpma havuzunun etkisinin incelenmesi

Tandiş, çelik üretimde kullanılan çelik potaları ile slab kalıbı arasında bulunan ve sıvı çeliğin kalıba dökülmesinde kullanılan hazne olup aynı zamanda kalıp içerisine sıvı çeliğin dağıtımını sağlar. Tandiş, çeliğin mikro ve makro inklüzyonlardan arındırılması, sıcaklık ve kompozisyon kontrolünün artırılması ile temiz çelik üretmek amacıyla kullanılır. Bunun için de tandişte, sıvı çeliğin homojen dağılmasına yarayan ve ayrıca inklüzyonların yüzdürülmesini sağlayarak temiz çelik üretimine katkı sağlayan refrakter çarpma havuzları kullanılmaktadır. Bu amaçla Vesuvius firmasından temin edilen Turbostop adıyla da anılan hazır tandiş çarpma havuzları İsdemir slab tandişlerde kullanılmaktadır. Tandiş çarpma havuzu kullanımıyla tandişteki sıvı çeliğin akışının düzenlenip sıvı çeliğin homojen hale getirilmesi, havadan azot kapmalarının azaltılması ve böylece tandişteki inklüzyon sayısını azaltarak temiz çelik üretimine katkı sağlanması amaçlanmaktadır. Dünyada da tandiş tasarımlarında yaygın şekilde kullanılan, fiilen çalışan tandişlerin ölçeklendirilip laboratuvar koşullarında şeffaf tanklarda sıvı çelik su ile cürufun ise boyar madde ile simülasyon analizleri yapılmaktadır. İsdemir'de kullanılan slab tandişlere göre ölçeklendirilen tandiş çarpma havuzların, tandiş su modelleme başarılı sonuçlanmıştır. Tandiş su modelleme uygulaması sonucunda fiili ortamda incelenmesi amacıyla tandiş çarpma havuzu denemeleri yapılmıştır. Deneme süresince ilk olarak sıvı çeliğin pota metalurji istasyonundan kalıba dökülmesine kadar olan sürede havadan azot kapmaları incelenmiştir. İnceleme sonucuna göre azot kapmaların azalması ile ilişkilendirilebilecek veri elde edilememiştir. İkinci olarak tandiş çarpma havuzunun 35 ara vermeksizin ard arda dökümlerde yapısını koruyarak tandişteki homojen yapıya etkisi incelenmiştir. Döküm sonrası incelemelerde yapısını koruduğu gözlenmiştir. Üçüncü olarak üretilen çeşitli kalitelerdeki slabların sıcak haddeleme sonrasındaki bobinlerde makro inklüzyon sayısı analizi yapılmıştır. Devam eden süreçte ve aynı koşullarda analizde kıyaslama yapılabilmesi için tandiş çarpma havuzu kullanılmayan tandişlerde dökümler de değerlendirilmeye alınmıştır. ASTM E45 standardına göre bobinlerden makro inklüzyon numuneleri alınarak analizleri yapılmıştır. Analizlerin sonucunda bobin numunelerindeki makro inklüzyon çeşidi ve sayısına bakıldığında tandiş çarpma havuzu kullanılan ve kullanılmayan slab tandişlerde makro inklüzyonların azaldığına dair herhangi bir veriye ulaşılamamıştır. Ayrıca makro inklüzyon incelemesi sonrasında seçilen numunelerde elektron mikroskobu ile yapılan EDS analizinde inklüzyonların sülfit ve alumina oranlarının yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç olarak 12 adet denemesi yapılan tandiş çarpma havuzu ile üretilen slablarda havadan azot kapma sayısında azalma ve haddelenen bobinlerde makro inklüzyon sayısında azalma ile ilgili olarak kıyaslanabilir bir fark görülmemiştir.