Entegre demir çelik tesisleri yan ürünleri kullanılarak reaktivitesi arttırılmış kok üretimi

Metalurjik kok, demir çelik üretim sürecinin önemli bir adımı olan yüksek fırın prosesinde ısı kaynağı olmak, fırın içerisindeki şarj malzemelerin mukavim kalmasını sağlamak ve demir cevherini redüklemek gibi görevlere sahiptir. Kok, karbon içerikli bir hammadde olduğundan dolayı yüksek fırın prosesinde CO2 emisyonları meydana gelmektedir. Küresel ölçekte yapılan anlaşmalar sebebiyle sera gazı emisyonlarını azaltmak ülkelerin temel hedefleri arasındadır. Bu hedef doğrultusunda yapılan çalışmanın amacı, yüksek fırında kullanılan kokun fırın içerisinde reaktifliğini arttırarak birim zamanda daha az kok tüketilmesini ve dolayısı ile CO2 emisyonunu azaltmaktır. Kokun reaktifliği temel olarak 2 yöntemle arttırılmaktadır. İlk yöntemde koklaşma prosesi öncesi kömür harmanına belirli katalizör maddeler ilave edilerek kok üretimi gerçekleştirilir, ikinci yöntemde ise koklaşma prosesi sonrası üretilen kok yüzeyine katalizör çözeltisi püskürtülerek reaktif kok üretilmektedir. Kokun reaktivitesinin artması, kok mukavemetinde düşüş yaratmaktadır. Bu mukavemet düşüşü de yüksek fırın prosesinin verimini düşürmektedir. Demir çelik tesislerinden çıkan yan ürünlerin kokun reaktivitesini arttıran Ca, Fe, Na gibi alkali, toprak alkali ve geçiş elementlerine sahip olması nedeniyle bu yan ürünlerin kömür harmanında değerlendirilmesi ve böylelikle reaktif kok üretilmesi bu çalışma kapsamında gerçekleştirilmiştir. Birçok yan ürünün çalışma kapsamında değerlendirilmesinin akabinde, demir (Fe) içeriği yüksek olan yüksek fırın baca tozu, yüksek uçuculu kömür ile briketlenerek harmana ilave edilmiştir. Toplam harmanın %10'luk bir kısmı briketli kömürdür ve toplam harmanın %1'lik kısmında da yüksek fırın baca tozu bulunmaktadır. Yüksek fırın baca tozunun briket ile şarj edilmesinin temel sebebi, kokta reaktivite artışının meydana getirdiği mukavemet düşüşünü engellemektir. Çalışmada hem demir çelik tesisi yan ürünlerinden biri olan yüksek fırın baca tozu değerlendirilmiş hem de reaktif kok üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen reaktif kokun reaktivite değeri, yüksek fırın baca tozu katılmadan üretilen kokun reaktivite değerinden yaklaşık %20 daha yüksek çıkmıştır. Kokun mukavemet değerinde ise bir düşüş meydana gelmemiştir. Bir demir çelik prosesi yan ürünü olan yüksek fırın baca tozu tekrardan bir proses içerisinde değerlendirilmekle birlikte kokun mukavemet değeri düşmeden reaktivitesi arttırılmıştır.