Bu yazı da sizlere demir-çelik üretimin en önemli proseslerinden birisi olan yüksek fırın hakkında edinmiş olduğum mühendislik bilgileri ve kaynaklarımdan toplamış olduğum bilgileri kısaca sizlerle paylaşacağım.
Genel tanım ile metal cevherlerini ergitme işleminde kullanılan dikey izabe fırınlarına yüksek fırın adı verilmektedir.
Daha geniş bir tanım ile yüksek fırın, oksitli cevherlerin redüksiyon yani indirgeme prensibine göre metalurjik koktan elde edilen karbonmonoksit (CO) ile reaksiyona girip sıvı ham demire dönüştüğü prosesin, kapasitelerine bağlı olarak yükseklikleri 30 ila 90 metre arasında ki dikey ergitme fırınlarına verilen isimdir.
Yüksek fırın aşağıda belirtilen bölümlerden oluşmaktadır:
Üst Kısım: Bu kısımda sıcaklık yaklaşık olarak 200 °C’dir. Silo, çan ve çan kapağı sistemi veya daha modern bir sistem olan çan sız tepe sistemi bulunmaktadır. Hammaddeler bu sistemler aracılığı ile iç kısma gönderilmektedir. Malzemelerin ve gazın ısınması sonucu ile hacimlerinde artış olmaktadır. Ve izabenin rahat şekilde hareket edebilmesi için gövdenin çapı aşağıya doğru genişlemektedir yani koni biçimindedir. Bu bölgede aynı zamanda şarj malzemeleri de ısınır.
Gövde: Fırının uzun ve aşağıya doğru genişleyen bölümüdür. Bu bölümde kok cevher karışımı aşağı doğru hareket eder. Gövdenin bittiği yerde başlayan ve dikey eksende çapı sabit olan bel bölgesi fırının en geniş bölgesidir. Cürufun ve metalin ergimesi ve hacimlerinin azalması bu bölgede başlar
Karın: Tekrardan daralan kısımdır yani ters koni şeklindedir. Üst kısmı bel, alt kısmı hazne ile birleşmektedir. Kısmi ergimenin sağlanabilmesi için bu kısımdaki fırın hacmi küçültülmüştür. Karın bölgesinde erime işlemiyle beraber son cüruf oluşma işlemi tamamlanmaktadır.
Hazne: Fırının alt tarafında silindirik kısım olup, içerisinde sıvı demir ile beraber cüruf toplanır. Haznenin üst bölümüne bakırdan yapılmış 20 ila 24 adet üfleme borusu yerleştirilmiştir. Suyla soğutulan borular tüyerler yardımı ile fırına hava üflemeye yararlar. Haznenin en alt kısmında ham demirin boşaltılması bir delik ile gerçekleştirilir. Boşaltma deliği her işleminden sonra ateşe dayanıklı malzeme ile (çamurda denilir) tıkanır. Yoğunluk farkından dolayı cüruf, sıvı metalin üzerinde yer alır. Yüksek fırınlarda 10-16 adet tüyer bulunur.
Yüksek fırın da kullanılan şarj malzemelerinin yapısı poroz yapı ve belirli boyut aralığında (20-50 mm) olmalıdır.
Doç. Dr. ÖZKAN ÖZDEMİR Doç. Dr. UĞUR ÖZSARAÇ – DEMIR-ÇELIK METALURJISI DERS NOTU 2015 (http://content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/70504/46987/d%C3%A7m-2.pdf)
Arş. Gör. SAİT ÖZÇELİK – YÜKSEK FIRIN PROSESİ NOT
Bisiklet fren sistemlerinin tarihsel gelişimi, teknoloji ve tasarım yeniliklerinin bir özeti gibi düşünülebilir. İlk bisikletlerde,…
Çin merkezli MingYang, rüzgar enerjisi sektöründeki liderliğini göstermeye devam ediyor. Firma, son zamanlarda dünyanın en…
Sodyum, lityuma kıyasla daha bol miktarda bulunmasıyla dikkat çekiyor ve batarya teknolojileri bu potansiyeli keşfetmek…
Giysilerimizin yıkandığında boyutlarının küçülmesi, genellikle üzücü bir deneyim olabilir. Ancak tüm giysileri, etiketlerinde belirtilen bakım…
Avusturya'nın Linz şehrinde bulunan Johannes Kepler Üniversitesi'nden araştırmacılar, avuç içi boyutlarındaki dronelara ultra ince ve…
Güney Kore'nin Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir ekip, su altında ilerleyebilen ve gerektiğinde dibe…