Manyetit cevheri konsantresinin karbotermik redüksiyonuna karbonize çay tesis atıklarının etkisi

Manyetit cevheri konsantresinin karbotermik redüksiyonuna karbonize çay tesis atıklarının etkisi konulu bu tez çalışmasında Elazığ-Keban yöresinden temin edilen demir cevheri ve Rize-Çaykur tesislerinden temin edilen çay atıkları kullanılarak demir tanesi elde edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, Rize-Çaykur tesislerinden temin edilen çay tesis atıklarının karbonizasyonu gerçekleştirilmiş ve % 49,15 C, % 0,39 S içeren çay tesis atıklarının 800 oC' de 1440 dakika işleme tabi tutulması sonucu % 94,68 C ve % 0,03 S içeren karbonize ürün elde edilmiştir. Bu ürünün ısıl değeri ise 8823 cal/gr olarak ölçülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında soğukta sertleşen kompozit pelet üretimi gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda bağlayıcı olarak % 60' lık melas çözeltisinden % 10 melas kullanılarak üretilen peletlerin 150 oC sıcaklıkta 180 dakika kurutma işlemine tabi tutulması sonucu mukavemet bakımından en uygun değerin 360 N/pelet olarak elde edildiği görülmüştür. Çalışmanın son aşamasında, (CaO+MgO)/(〖SiO〗_2+〖Al〗_2 O_3 )=1 ve stokiyometrik oran 1/2, 1 ve 2 olacak şekilde hazırlanan kompozit pelet numuneleri 1200, 1300, 1350, 1400 ve 1450 oC' de, 5, 10 ve 15 dakika redüksiyon ve ergitme işlemine tabi tutuldu. 1200 oC sıcaklıkta elde edilen ürünün % 81-86 Fe içerdiği ve DRI olduğu belirlendi. 1300 ve 1350 oC sıcaklıkta yapılan deneyler sonucu elde edilen numunelerde Fe ve C' nun yanı sıra Ca, Al ve Si' da bulunduğu, metal-cüruf ayırımının tam olarak gerçekleşmediği ve elde edilen ürünün TDRI özelliğinde olduğu belirlendi. 1400 oC sıcaklıkta yapılan deneylerde büyük oranda demir tanesi elde edildiği görülmüş ve yapılan analizlerde, cüruf-metal ayırımı neredeyse tam olarak gerçekleşmiş ve metalik demir oranı % 96,30 değerine kadar çıktığı görülmüştür. 1450 oC' de yapılan deneylerde, cüruf ve demir tanesi birbirlerinden tamamen ayrılmışlardır. Elde edilen demir taneleri çakıl taşı benzeri yapıda ve yüksek görünür yoğunlukta üretilmişlerdir. Fe/C=3/8 alınarak üretilen peletlerin 1450 oC sıcaklıkta, 15 dakika işlem görmesi sonucu elde edilen demir tanesinde Fe0, % 97,10 Fe olarak ölçülmüştür.