Elektrik ark fırını cürufunda bulunan demirin analizi ve yükseltgenmesi

Abstract

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.

In this study, oxidizability of iron, which is in EAF slag of Samsun Yeşilyurt Iron-Steel Factory, had been investigated. Fort his reason, firstly slag's characterisation had been analysed. In EAF slag, %18,1 wt percent total iron and %12,9 wt percent ferrous iron (Fe+2) had been achieved by using `TS-1455 (ISO 2597) Iron ores- Determination of total iron content` standard method. AAS analysis result had been showed that slag has %3,2 wt percent metalli ciron (Fe0) and %2 wt percent ferric iron (Fe+3). After BET analysis, the results showed that EAF slag surface area value is 15,735 m2/g with BET surface area correlation constant R = 0,992. XRD results showed that EAF slag structure has big amount of hematite, small amount of magnetite. After pretesting, EAF slag structure has resistance against reactions. Because of this reason firstly, slag had been reduced, after oxidized like oxygen carrier at Chemical Looping Combustion Process. After experiments, it has been shown that slag completely oxidized.