Elektrik ark fırını cürufunda bulunan demirin analizi ve yükseltgenmesi

Bu çalışmada Samsun Yeşilyurt demir-çelik fabrikasından temin edilen elektrik ark fırını cürufu bünyesindeki metalik demirin oksitlenebilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla öncelikle söz konusu malzemenin karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. "TS-1455 (ISO 2597) Demir cevherleri- Toplam demir muhtevası tayini" standart metodu uyarınca cürufta kütlece %18,1 oranında toplam demir ve %12,9 oranında ferroz demir (Fe+2) bulunduğu tespit edilmiştir. Atomik absorpsiyon spektroskopisiyle yapılan analizler neticesinde cürufta ayrıca %3,2 oranında metalik demir (Fe°) ve %2 oranında da ferrik demir (Fe+³) bulunduğu belirlenmiştir. BET analizi sonucu cürufun BET yüzey alanın R=0,992 korelasyon sabitiyle 15,735 m2/g olarak elde edilmiştir. XRD analizi sonucu cürufun ağırlıklı olarak hematit ve manyetit içerdiği görülmüştür. Ön denemeler cürufun reaksiyon vermeye dirençli bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Bu nedenle cüruf öncelikle Kimyasal Döngülü Yanma prosesinde kullanılan oksijen taşıyıcılara benzer bir şekilde indirgenmiş, ardından yükseltgenmiştir. Denemeler sonucunda oksijen taşıyıcı metal oksitlere benzer şekilde, demir önce indirgenmiş ardından yükseltgenmiştir. Denemeler sonucunda elektrik ark fırın cürufunun KDY döngüleri sonucunda tamamen oksitlendiği görülmüştür.