Colemanite usage in sintermaking processes

Abstract

ÖZET KOLEMANİTİN SİNTER ÜRETİMİNDE KULLANIMI DİREKÇİ, Emin Yüksek Lisans Tezi, Metalürji Müh. Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Yavuz TOPKAYA Şubat 1988, 100 sayfa Bu tezde -3.33 mm boyutundaki Hisarcık kolemanitinin İSDEMİR sinter harmanında kullanımı çalışılmış, ve, Hisarcık kolemanitinin iki ayrı demir cevheri harmanı ve bazikliğinde yapılan kolemanit ilavesinin sinter özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. İki ayrı cevher harmanı ve baziteleri; i) iki tür Attepe demir cevheri ve 0.9 bazite, i i) Hekimhan, Koruyeri, Kesikköprü, Attepe, B-Kafa, Dumluca demir cevherleri ve Divriği demir konsantresi ve 1.2 bazite, olarak belirlenmiştir. Mamul sinterler, kolemanitin etkilerini belirlemek için düşürme, ASTM aşındırma testlerine; kimyasal analizlere ve Satmagan ölçümlerine tabii tutulmuşlardır. Bazitesi 0.9 olan sinterleme deneylerinin en uygun su ve kok oranları %11 ve %7 ; bazitesi 1.2 seçilen sinterleme deneylerinin en uygun su ve kok oranları ise %9.5 ve %5.5 olarak bulunmuştur. Bazitenin 0.9 olarak seçildiği sinterleme deneylerindekolemanitin kireçtaşı ve dolomit ile birlikte; ayrıca dolomitin yerine ilavesi çalışılmıştır. Bazitenin 1.2 olduğu sinterleme deneylerinde ise kolemanitin dolomit yerine ilavesi; ve kireçtaşı yerine ilavesi incelenmiştir. Aşağıda belirtilen deneylerde; sinter mukavemeti %1 kolemanit ilavesi ile önce düşmüş, fakat %3'e kadar varan kolemanit ilavesi ile sonra artmıştır: i) Kolemanitin kireçtaşı ve dolomitle birlikte ilave edildiği 0.9 bazitede. ii) Kolemanitin kireçtaşı yerine ilave edildiği 1.2 bazitede. Ayrıca sinter mukavemeti diğer tüm deneylerde kolemanit ilavesi ile düşmüştür. Bütün deneylerde kolemanit ilavesi ile birlikte FeO miktarında azalma gözlemlenmiştir. Bu da kolemanitin indirgenmeyi olumlu yönde etkilediğini göstermektedir. Sinter üretiminde kolemanit kullanımı; sinterleme zamanını artırmış ve sinter yatak geçirgenliğini azaltmıştır. Ayrıca ortalama sinter mamul boyutuda küçülmüştür. Bu bulguların çoğu sinter üretimi ve özeliklerine zararlıdır. Anahtar kelime ve deyimler:kolemanit, sinter üretimi, sinter mukavemeti, sinter ufağı girdi-çıktı oranı, indirgenme, sinter harmanı,sinter mineralojisi. vı

ABSTRACT COLEMANITE USAGE IN SINTERMAKING PROCESSES DİREKÇİ, Emin M.S. in Metallurgical Engineering Supervisor: Assoc. Prof.Dr. Yavuz TOPKAYA February, 1988, 100 pages In this thesis, the use of Hisarcık colemanite fines(-3.33 mm) in ÎSDEMÎR sinter mixtures was studied, and, the effects of colemanite addition were researched on the properties of product sinters of two different iron ore mixtures and basicities. The iron ore mixtures consisted of: i) Two types of Attepe iron ore with 0.9 sinter basicity. ? ii) Hekimhan, Koruyeri, Kesikköprü, Attepe, B-Kafa, Dumluca iron ores and Divriği iron ore concentrate with 1.2 sinter basicity. The product sinter of each sintering experiment was subjected to the shatter, ASTM tumbling and abrasion tests; and chemical analyses and Satmagan measurements. The optimum amounts of water and coke contents were found to be 11% and 7%, respectively for the sintering experiments with 0.9 basicity.. Whereas, the optimum amount of water and coke contents were determined to be 9.5% and 5.5%, respectively for the sintering experiments with 1.2 basicity. The additions of colemanite into the sinter mix along with mlimestone and dolomite, and in place of dolomite were studied through the set of sintering experiments with 0.9 sinter basicity. Also the additions of colemanite to the sinter mix in place of dolomite, and limestone were investigated through the experiments with 1.2 sinter basicity. The sinter strength was decreased sharply after the addition of 1% colemanite but it was increased with increasing amounts of colemanite addition up to 3%, in the set of experiments when, i) colemanite was added along with limestone and dolomite with 0.9 sinter basicity, ii) colemanite was added in place of limestone with 1.2 sinter basicity. And the sinter strength was always decreased by the addition of colemanite in rest of the experiments. In all the experiments a decrease in- wiistite formation were observed with the addition of colemanite which meant an increase in reducibility of the product sinters. This seems to be the only positive effect of colemanite on sinter properties. Use of colemanite in sintermaking also decreased the sinter bed permeability and increased the sintering time. The average particle size of the product sinters was also reduced. Most of these findings are detrimental to the sintermaking process and sinter properties. Key words and phrases: colemanite, sintermaking, sinter strength, return fines balance, reducibility, sinter mix, sinter mineralogy, iv