Entegre Demir Çelik Tesisleri ve Proses Akışları Part 6 -Son-

Haddehane

Sürekli dökümde döküm işlemi gerçekleşen çeliklerin sonraki durakları sıcak veya soğuk haddehanelerdir. İki tane döner merdanenin basma kuvvetinin etkisiyle araya giren malzemeye soğuk ya da sıcak olarak plastik şekil verme işlemine haddeleme denir.

Haddeleme işlemi sıcak olacaksa haddeleme işleminden önce fırında 1250⁰C’ye kadar ısıtılmak zorundadır. Malzemenin ısıtılmasının sebebi hadde sırasında daha az kuvvetle şekillendirme yapabilmektir. Fakat ısıtılırken çeliğin yüzeyi tufal adı verilen oksit tabaka ile kaplanır. Bunun temizlenmesi gerekmektedir. Daha sonra haddelenmek üzere hatta alınır. Öncelikle ön hadde işlemi yapılır. Burada, 225 mm olan slabın kalınlığı 35-60 mm arasına düşürülür.

Ön haddeden sonra özellikle 12 metrelik slablardan bahsediyorsak bunların rulolara dönüştürülmesi işlemi vardır. Böylelikle malzeme bobin kutusuna sarılma işlemini gerçekleştirmek üzere Coil Box (Bobin Kutusu) kısmına gönderilir. Ön haddeden gelen şerit ön malzemesinin mandrelsiz sarılması ile sıcaklığının homojenize edildiği bir ekipman olan bobin kutusu şerit ön malzemesini ucundan itibaren sarmaya başlayıp rulo haline getirdikten sonra, kuyruğundan başlamak üzere şerit hadde’ye beslenmesini yapar, böylece malzemenin kuyruk kısmının soğumasını önlemekte ve hem daha homojen bir haddeleme imkanı, hem de şerit ön malzemesinin, şerit haddede metalürjik olarak sınırlanan sıcaklık aralıklarında haddelenmesini sağlamaktadır.

Şerit haddeye gelen malzeme nihai olarak şekillendirilir. Burada malzemenin ebat, yüzey ve şekil kalitesi yapılır. Bu işlemin ardından da duşlu sistem adı verilen bölgede çeliğin su ile soğutulması sağlanır.  Tüm bu anlattıklarımı özetleyen bir video ile yazımı bitirmek istiyorum. Görsel açıdan da çok hoş bir video olmuş.

Bobin Stokları

Böylelikle entegre bir tesisin ham cevherden başlayıp rulo sarmaya kadar uzanan geniş ve ayrıntılı proses akışına değinmiş olduk. Umarım sektöre, sizlere katkısı olmuştur/olur.

Entegre Demir Çelik Tesisleri ve Proses Akışları Part 5

Sürekli Dökümler

Çelikhane’de oksidasyon sonrası birçok indirgenme reaksiyonu oluştuğundan bahsetmiştik. (C, Mn, Si, P vs.) İşte bu reaksiyonlar sonrası sıvı çeliğin bileşimi aşağıda gösterildiği gibidir.

Çelikhane’de oksijen üflenerek çeliğe dönüştürülen sıvı, sürekli döküm tesisine gönderilmeden önce çeşitli işlemlerden geçmek zorundadır. Bunlardan ilki, BOF’ten potaya alınan çeliğin oksijen miktarının fazla olmasından kaynaklı (600-850 ppm), Al külçelerin ilavesidir. Bu sayede Al ile oksijen reaksiyona girer ve oksijen yapıyı terk eder. Daha sonra ise çeliğin kalitesine ve alıcının isteğine göre farklı katkı elemanları ilave edilir. (FeMn, FeCr, Kok vs.) 

Daha sonra ise 2. metalurji tesisine gönderilir. Burada ısıtma, alaşımlama, kükürt giderme, Ca-Si beslemesi gibi işlemlere tabii tutulur. Kısacası çeliğe ince ayarın yapıldığı yerdir. 

İkincil metalurjik işlemler

Bu işlemlerin ardından çelik sürekli döküm tesisine, döküm için gönderilir. Entegre tesislerde billet, blum, slab adlarında sürekli döküm makinaları bulunur ki bunlar üretilecek olan malzeme adlarıdır. Billet, uzun mamul üretir. 160x160 mm’ye kadar kare kesit dökebilir. Blumun kesit ebatları billet ebatlarından büyüktür. 160-400 mm genişlikte ve 600 mm’ye kadar kalınlıkta uzun mamul üretirler. Slab ise büyük pota tonajları ile yüksek üretime yönelik yassı mamul üreten makinelerdir. Slab kalınlığı 130-300 mm, genişliği 750-2700 mm arasında değişmektedir. Tek yollu veya çift yollu tasarlanabilirler.

Sürekli Döküm Prosesi

Taret: Sürekliliği sağlayan ekipmanların birincisidir. İki ayaklı olup ekseni etrafında 360⁰ dönebilme kabiliyetine sahiptir. Görevi; dolu potayı döküm konumuna, boş potayı da döküm sirkülasyonuna girmesi için geri göndermek üzere pota vincine taşımaktır.

Tandiş: Sürekli döküm prosesinde sürekliliği sağlayan ikinci ekipmandır. Potadaki sıvı çelik bittiğinde taret vasıtasıyla yeni potanın döküm konumuna getirilmesine kadar geçen sürede kalıba sıvı çelik akışını devam ettirerek dökümün sürekliliğini sağlar. Döküm anında tandiş içindeki sıvı çelik belirli yükseklikte tutularak kalıba düzenli ve döküm hızı ile orantılı miktarda sıvı çelik akışı sağlanır.

Tandiş yüzeyindeki sıvı çeliğin atmosferle temasını kesmek için tandiş örtü tozları kullanılır. Tandiş örtü tozlarının görevleri şu şekilde sıralanabilir:

-Atmosferle sıvı çelik arasında izolasyon sağlayarak sıcaklık kaybını minimize eder.

-Çeliğin havadan oksijen kaparak tekrar oksitlenmesini ve kalıntı oluşumunu engeller.

-Çelik yüzeyinde sıvı bir cüruf tabakası oluşturarak tekrar oksitlenme kaynaklı kalıntıları çözer.

Kalıp: Kalıp ilk katılaşmanın sağlandığı ve sıvı çeliğin katı bir kabuk oluşturduğu yerdir. Eşit bir ısı çıkarımı sağlayarak katılaşan yüzeyin bozulma ve yırtılma olmadan ikincil soğutma bölgesine ulaşmasını sağlar. Kalıptaki ısı çıkarımı sürekli döküm prosesinin en önemli noktasıdır. Çünkü ısı çıkarımının kontrolü sayesinde slab yüzey kalitesinin bozulması ve slab yırtılma riski önlenir. Isı çıkarımı su soğutmalı bakır plakalar sayesinde olur. Ayrıca kalıbı sıvı çeliğin inklüzyonlardan kurtulma imkanının olduğu son yer olarak da tanımlayabiliriz.

Bunlar dışında önemli olan bir nokta ise osilasyon hareketidir. Sürekli döküm kalıbı döküm esnasında osilasyon adı verilen dikey salınım hareketi yapar. Bu hareketin amacı kalıp ile katı kabuk arasındaki sürtünmeyi düşürmek ve yapışmayı önlemektir.

Böylece sürekli döküm prosesi de tamamlanmış olur. Bir yazımda da slabların yüzey ve iç yapı kusurlarından bahsedeceğim fakat yazımı bitirmeden sürekli dökümle alakalı bir simülasyonu da paylaşmak istiyorum.