Demir eriyik

Demir Erime Türleri

Çelik endüstrisinde talep artışıyla birlikte endüstriyel demir eritme fırınları giderek daha önemli hale geliyor. Aşağıdaki listede, demiri eritmek veya geri dönüştürmek için kullanılan çeşitli fırın türlerinden bazıları açıklanmıştır.

• Elektrik Ark Fırını: Elektrik ark fırını veya EAF, hurda metali çeliğe eritmek için ısı ve elektrik üretmek için ark kullanan bir elektrik fırınıdır. Tüm EAF'ların birincil güç kaynağı, fırının grafit veya bakır elektrotları ile malzeme arasında oluşturulan elektrot arklarından elde edilen AC elektriktir. Elektrik ark, bir şimşek çakması gibi çalışır ve elektrik bir nesneden diğerine sıçradığında ısı ve ışık açığa çıkarır. Hurda metal, çoğunlukla kullanılmış otomobiller, ev aletleri ve çelik binalar şeklinde bir elektrik ark fırını tesislerine gelir. Bir elektrik ark fırınının malzemesinin yaklaşık üçte ikisi, daha önce kullanılmış ürünlerden gelen hurdadan oluşur. Bir elektrik ark fırınının kilovat saat cinsinden elektrik tüketimi ton başına çelik, bir elektrik indüksiyon fırınının yaklaşık üç katıdır. Titreşimli kanallar, Arkansas'tan geçen katot bakır kablolarının çoğundan bakır sıfırları ayırmak için kullanılır. Yüksek voltajlı elektrik kullanılarak, içinde bakır bulunan suda çözünebilen bakır kabarcıkları üretilir.
• İndüksiyon Fırını: İndüksiyon fırını, bir bobinde elektrik akımı indükleyerek metali ısıtan bir fırındır. Bobin, demirden ferromanyetik olmayan alaşımlara kadar her şey olabilen ve yüksek frekanslı elektrikle şarj edilen metalin etrafına yerleştirilir. Bu ısıtma şekli, 19. yüzyıldan beri kullanılan bir yöntemdir, ancak teknoloji geliştiğinde ve metallere olan talep arttığında 20. yüzyılda daha popüler hale geldi. İndüksiyon metal fırın üreticileri, kullanılacakları uygulamalara bağlı olarak farklı fırın türleri üretir. Ağır hizmet tipi indüksiyon fırınları genellikle hurda çeliği daha yüksek kaliteli ürünlere dönüştürmek için kullanılan büyük çelik fabrikalarında bulunur.
• Kova Raffinasyon Fırını: LF, elektrik ark fırınından döküm alanına kovalarla taşınırken sıvı çeliği rafine etmek için kullanılan ikincil çelik üretim fırınıdır. Kova rafinasyon fırınlarında erimiş çeliği karıştırmak ve rafine etmek için buhar ve inert gaz kullanılır. Ayrıca, çeliğin gazını gidermek için vakum sistemi ile de donatılabilirler, böylece istenmeyen elementleri giderir ve nihai ürünün kalitesini artırırlar. Özellikle sülfür ve fosfor gibi belirli elementleri giderme özelliği, çelik üreticileri ürünleri için daha iyi malzemeler talep eden müşteriler tarafından belirlenen daha sıkı standartları karşılayan daha yüksek kaliteli çelik üretmeye çalıştıkça kova rafinasyon fırınlarını son zamanlarda daha popüler hale getirdi.
• Temel Oksijen Fırını: Temel oksijen fırını (BOF), ayrıca konvertör veya açık ocak fırını olarak da adlandırılır, erimiş demir cevherinden ve hurda metaldan çelik üreten bir sistemdir. BOF'lar, hammadde olarak DRI (doğrudan indirgenmiş demir) veya peletler gibi %20'ye kadar hurda çelik ve demir bazlı hammadde alır. Kapı doldurulduktan sonra hammaddeler, stratejik olarak yerleştirilmiş nozullar aracılığıyla konvertörün üstünden yüksek saflıkta oksijen yakılarak aşırı yüksek sıcaklıklarda eritilmektedir. Oksijen, demirdeki karbonla ve diğer safsızlıklarla reaksiyona girerek karbon dioksit üretir ve diğer elementleri oksitler. Oksitlenmiş safsızlıklar, göletlerde toplanan toz veya suda çözünebilen tortu şeklinde salınır. Bu işlem tamamlandığında, konvertör, alaşım elementleri ve sıvı çelik eklemek için eğilir. Kullanılan alaşım elementleri arasında nikel, bakır, krom, molibden, vanadyum, titanyum ve zirkonyum bulunur. Yeni çelik ürünlerinin yaklaşık %60-%70'i BOF'lardan geliyor.

Demir Erimelerinin Özellikleri ve Bakımı

Demir eritme makinelerinin özellikleri, mevcut türlere ve üreticilere göre farklılık gösterebilir. Özellikler genellikle kapasite, voltaj, akım, boyut ve ağırlık içerir.

• Fırın Kapasitesi: Fırın kapasitesi veya hacmi, bir demir fırınının tur başına üretebileceği erimiş demir miktarıdır. Birim genellikle metreküp (m³) veya ton kullanır. Örneğin, bir yüksek fırının 1.000 m³ ile 4.000 m³ veya daha fazla arasında büyük bir kapasitesi vardır. Küçük indüksiyon fırınları günde 10 ila 50 ton demir üretebilirken, büyükleri günde 500 tona kadar demir eritebilir.
• Fırın Sıcaklığı: Sıcaklık, bir demir fırınının ulaşabileceği en yüksek noktayı ifade eder. Demir erime noktası, fırın türüne göre değişir. Örneğin, yüksek fırınların sıcaklığı 1400-1600℃'ye ulaşabilir. İndüksiyon fırınları 1600-2000℃'ye ulaşabilir. Bir indüksiyon fırınının yüksek ve aşırı sıcaklıkları, bobinlerinden geçen yüksek frekanslı elektrik akımlarının sonucudur.
• Yakıt Kaynakları: Doğal gaz, dizel yağ, ağır yağ, elektrik ve propan gibi yakıt kaynakları demirleri eritmek için kullanılır. Elektrik ark fırınları, demirleri eritmek için yakıt olarak çoğunlukla elektrik kullanırken, indüksiyon fırınları elektrik gücü ve elektromanyetik indüksiyon kullanır.

Bir demir eritme makinesini çalıştırmak, ekipmanın bakımı gerektirir. Güvenliği sağlamak ve potansiyel risklerden kaçınmak için fırın iyi bakılmalıdır. Fırını düzenli olarak yakından inceleyin. Olağandışı sesler ve hisler gibi anormal durumları arayın. Herhangi bir sorun hemen ele alınmalı ve düzeltilmelidir. Bir program oluşturun ve fırını bakımı için kesinlikle uygulayın. Programda bakım alanlarının bir listesi ve önerilen sıklık yer almalıdır. Fırının uygun sıcaklık aralığını koruduğundan emin olmak için sıcaklığı izleyin ve gerekirse ayarları yapın. Fırının bileşenlerini tıkayabilecek veya tıkayabilecek herhangi bir kalıntı veya kalıntıyı gidermek için filtreleri temizleyin.

Demir Erimelerinin Kullanım Alanları

Endüstriyel fırınlar, demir erimelerinin başlıca uygulama alanlarıdır. Ancak, birden fazla sektör demir erimelerini üretir, kullanır veya tedarik eder. Bunlar şunları içerir:

• Dökümhaneler

  Dökümhaneler, çeşitli bileşenler için karmaşık şekilleri dökmek için demir erimelerini kullanır. Daha sonra otomotiv, havacılık ve makine sanayilerine dökme demir bileşenleri tedarik ederler.

• Çelik Sanayii

  Çelik sanayii, demir alaşımlama yoluyla çelik yapmak için demir erimelerini kullanır.

• Makine ve Ekipman Üreticileri

  Üreticiler, dişliler, vanalar ve pompalar gibi dayanıklı parçalar ve bileşenler yapmak için demir erimelerini kullanırlar. Gerekli bileşenin mukavemeti, aşınma direnci ve mekanik özelliklerine bağlı olarak demir türünü seçerler.

• İnşaat Sektörü

  Bu sektör, ağır hizmet tipi borular, mimari elemanlar ve kanalizasyon kapakları yapmak için dökme demir kullanır. Demir, yüksek basınca ve darbelere dayanabildiği için ideal bir malzemedir. Ayrıca, uzun bir kullanım ömrüne sahiptir.

• Otomotiv Sanayii

  Bu sektör, motor bloklar, fren diskleri, şanzımanlar ve silindir kapakları yapmak için demir erimelerini kullanır. Demirin mukavemeti, dayanıklılığı ve titreşimleri emme özelliği, onu otomotiv uygulamaları için uygun hale getirir. Ayrıca, demir erimeleri mükemmel aşınma direnci ve maden makineleri ve ekipmanları sağlar. Otomotiv sanayii, pazar taleplerine hızla yanıt verdiği için çoğunlukla hızlı demir eritme makineleri kullanır.

Bunlar sadece demir erimelerini kullanan alanlardan bazılarıdır. Enerji üretim sektörü, deniz uygulamaları, petrol ve gaz, tarım ve havacılık sanayileri gibi diğerleri de demir erimelerini kullanıyor veya tedarik ediyor.

Demir Erimelerini Nasıl Seçersiniz?

Satılık bir demir erime makinesi satın alırken, müşteriler sadece fiyatını değil, fiyatı etkileyen faktörleri de bilmek isteyeceklerdir.

Demir eritme makinesinin kapasitesi fiyatını etkiler. Küçük kapasiteli bir makine, daha büyük kapasiteli bir makineye göre daha düşük bir fiyata satılacaktır. Bunun nedeni, üreticilerin bunları üretmek için daha az maliyet üstlenmeleri gerektiğidir. Ancak, üreticiler ek güvenlik ve kar için, laboratuvar testleri için ihtiyaç duyan müşterilere daha küçük kapasiteli makineleri satabilirler.

Üretim hattı talebi, eritme makinesinin maliyetini etkileyecektir. Üretim talebi yüksekse, üretilen demirin tüm kapasitesi kullanılacak, bu talebi karşılamak için daha büyük kapasiteli eritme makineleri gerekecek. Daha düşük bir hızda demir eritebilen ve üretimde gecikmelere neden olabilen daha küçük makinelere göre daha maliyet etkin olacaklardır.

Demir eritme yöntemi, makine fiyatını etkiler. İndüksiyon fırınları, gelişmiş teknolojilerinden dolayı daha pahalı olma eğilimindedir. Kupa fırınları ilk maliyeti daha yüksek olsa da, uzun vadeli verimlilikleri ve erimiş demiri sürekli olarak üretme yetenekleri ilk yatırımı telafi edebilir.

Güvenlik özellikleri, operatörlerin güvenliği için çok önemlidir. Basınç tahliye valfleri, güvenlik kilitleri ve acil durdurma düğmeleri gibi güvenlik özellikleri, bir demir eritme makinesinin maliyetini artırabilir. Ancak güvenlik özellikleri gereklidir ve makine seçerken ödün verilmemelidir.

Genel olarak, demir eritme makinesinin eritme yöntemi, kapasitesi ve güvenlik özellikleri, toptan satın alırken makinelerin fiyatını etkileyecektir.

SSS

S1: Demir eritme makinesi nasıl çalışır?

C1: Bir demir eritme makinesi, elektrik dirençli ısıtma veya indüksiyon bobinleri gibi çeşitli ısı kaynakları kullanarak metalin sıcaklığını erime noktasına ulaşana kadar artırarak çalışır.

S2: Bir demir eritme fırını çalıştırırken hangi güvenlik önlemleri alınmalıdır?

C2: Bir demir eritme fırını çalıştırırken alınacak güvenlik önlemleri arasında ısıya dayanıklı eldivenler, yüz siperlikleri ve emniyet gözlükleri gibi kişisel koruyucu donanımlar (KKE) giymek, uygun havalandırma sağlamak ve yanıcı malzemeleri fırından uzak tutmak yer alır.

S3: Erimiş demir geri dönüştürülebilir mi?

C3: Evet, hurda demir veya çelik fırına ekleyerek ve yeniden eritip yeni ürünler üreterek erimiş demir geri dönüştürülebilir.

S4: Bir demir eritme fırınının kapasitesi nedir?

C4: Bir demir eritme fırınının kapasitesi, türüne ve modeline bağlı olarak değişir. Genellikle ton veya pound cinsinden ölçülür. Küçük fırınlar birkaç yüz pound eritebilirken, büyük endüstriyel fırınlar bir seferde birkaç ton eritebilir.

S5: Demir eritme sektöründeki trendler nelerdir?

C5: Demir eritme sektöründeki trendler arasında eritme işlemlerinin otomasyonunun ve kontrolünün artması, indüksiyon ve elektrik ark fırınlarının daha fazla kullanımı ve enerji verimliliği ile çevresel sürdürülebilirliğe daha fazla vurgu yer almaktadır.