Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Malzemelerin Geri Dönüşümü Prof.Dr.Kenan YILDIZ. Hurda tüketimi  Ülkemizin hurda kaynakları, gerek üretimi gerçekleştirmek gerekse entegre tesislerdeki.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Malzemelerin Geri Dönüşümü Prof.Dr.Kenan YILDIZ. Hurda tüketimi  Ülkemizin hurda kaynakları, gerek üretimi gerçekleştirmek gerekse entegre tesislerdeki."— Sunum transkripti:

1 Malzemelerin Geri Dönüşümü Prof.Dr.Kenan YILDIZ

2 Hurda tüketimi  Ülkemizin hurda kaynakları, gerek üretimi gerçekleştirmek gerekse entegre tesislerdeki üretim için gerekli hurda talebini karşılama açısından oldukça yetersizdir. Ülkemizde hurda tüketiminin artmasıyla birlikte hurda ithalatı da artmaktadır Şekil. Türkiye’nin hurda tüketimi

3 Fiziksel ve Kimyasal Kompozisyonuna Göre Demir-Çelik Hurdaları  De ğ irmen hurdası  HMS hurdası (heavy melting scrap-A ğ ır ergitme hurdası)  DKP hurdası (kaporta veya sac artıkları)  ÇHGD hurdası (curuf artı ğ ı, yolluk, dolu kalıp vs.)  HHGD hurdası (baş, ayak, krop kesimleri, standart dışı malzeme)  Pik hurdası  Çelik talaşı  İ malat artı ğ ı  Yüksek alaşımlı hurda

4 Demir-Çelik Hurdaları  De ğ irmen Hurdası De ğ irmen hurdası hafif ve yumru şeklinde oldu ğ undan, a ğ ır hurdaların oca ğ a yerleştirilmesinde yastık görevi görürler. Dolayısıyla hurdaların refrakterleri erozyona u ğ ratmaları önlenmiş olur. Yüzey miktarının a ğ ırlı ğ ına oranı fazla oldu ğ undan kolay ve çabuk ergiyen hurda çeşidi olup ocakta sıvı banyonun erken oluşmasına neden olmaktadır.  HMS Hurdası (Heavy Melting Scrap – A ğ ır Ergitme Hurdası) HMS; travers, ray, gemi saçları gibi a ğ ır ve etli hurdalara verilen isimdir. Bu tür hurdalar temiz hurda sınıfında yer almaktadır. Cu, P, Sn, S miktarları prosesi zorlayacak kadar yüksek çıkmaz. HMS, hurdanın fiziksel durumu sebebiyle şarj sepetlerine konulmasında hassasiyet gerekmektedir. A ğ ır olan bu hurdalar oca ğ a şarj edilirken ocak refrakterlerine zarar vermemesi sa ğ lanmalıdır.

5 Demir-Çelik Hurdaları  DKP Hurdası Kaporta veya saç artıklarından oluşmuş hurdaya verilen isimdir. Cu, Sn, P ve S oranları çok düşük olan bu hurda çeşidi, özel dökümlere gerekti ğ i kadar, bazen de tamamen kullanılır.  ÇGHD Hurdası (Çelikhane Geri Dönüş Hurdası a) Hurda kalıp b) Döküm artı ğ ı c) Yolluk d) Ocak curufu içinden manyetik şekilde ayrıştırılan çelik e) Prova kepçeleri ve gelberiler  HHGD Hurdası (Haddehane Geri Dönüş Hurdası) HHGD hurdası, baş, ayak ve krop kesimlerinden ve çatlak mamüllerden oluşmaktadır. Bunların hurda rolünde HHGD kısmına ayrı olarak konulması gerekmektedir. Bunun yanında bu hurdalar kimyasal kompozisyona göre ayırıma tabi tutulması gerekmektedir.

6 Demir-Çelik Hurdaları  Pik Hurdası Pik demir, cevherden elde edilen ilk mamül oldu ğ undan Cu ve Sn açısından oldukça temizdir. Muhteviyatında C, Si ve Mn yüksek miktarda bulunmaktadır.  Çelik Talaşı Çelik talaşı, talaş kaldırma işlemi yaparak mamül üreten işletmelerin artık malzemeleridir. Yanma kaybı fazla olması ve ya ğ lı olması fazla kullanılmamasını gerektirmektedir.  İ malat Artı ğ ı Çelikten mamül üreten firmaların üretimden kaynaklanan firelerine imalat artı ğ ı denir. Cu ve Sn açısından fakir oldu ğ undan iyi hurda sınıfında de ğ erlendirilmesi gerekir.  Yüksek Alaşımlı Hurda Yüksek Cr, Ni ve Mo’li hurdalardır. İ çeriklerinden dolayı di ğ er hurda gruplarına göre pahalıdır. Bu hurda özel dökümlerde Cr, Ni ve Mo içeren siparişlerde kullanılır.

7 Demir-Çelik Hurdasının Kalitesi ve Önemi  Ark ocaklarının en önemli hammaddesi olan demir-çelik hurdası, başlıca üç kaynaktan elde edilmektedir; a) fabrika hurdası b) yerli hurda c) ithal hurda  Ülkemizde kullanılan hurdanın yaklaşık %85’i ithal hurda olması nedeniyle bu konunun önemi oldukça büyüktür.  Uluslar arası standartlara ba ğ lı olarak sınıflandırmaları yapılan ithal hurdalar, Elektrik ark fırınlarında verimin arttırılması ve tüm demir-çelik hurda satıcılarının belli hurda cinslerini hazırlayabilmesi, böylece satın alma işlemlerinin eşit anlayış içinde yapılabilmesi amacına yöneliktir. Bu standartlara ba ğ lı olarak hurdalar için en önemli üç kriter mevcuttur; a) hurda verimi b) hurda yo ğ unlu ğ u c) hurda kimyasal bileşimi

8 Demir-Çelik Hurdasının Kalitesi ve Önemi  Hurda Verimi Hurda verimi, 100 kg hurda kullanımı ile elde edilmesi gereken çelik üretimini göstermektedir. Bu verimin arttırılması, di ğ er bir deyişle kullanılacak hurda miktarının azaltılması için hurdada aranması gereken özellikler şunlardır; - kirlilik oranı (taş, toprak parçaları vb.) - hurda üzerindeki a ğ ır pas - ya ğ ve lastik gibi yanıcı maddeler  Hurda Yo ğ unlu ğ u Hurda kullanımında di ğ er bir önemli nokta da, mümkün olabilen en az şarj sayısında yeterli hurdanın oca ğ a verilebilmesidir. Genellikle ark ocaklarında üç şarj sistemi uygulanmaktadır. Fakat şarj sayısının azaltılması veya sayısının fazlalaştırılması için temin edilen hurdanın yo ğ unlu ğ u büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle hurda içerisinde standart dışı büyük parçalar bulunmamalıdır. Ayrıca çalışma şartlarına uygun yo ğ unlu ğ un mevcut hurda kompozisyonu ile elde edilebilir olması gerekir. Ark ocaklarında önemli üretim aksamalarına neden olan şarj basma ve parça çıkartma işlemlerinin yetersizli ğ i nedeniyle oluşan düşük hurda yo ğ unlu ğ udur.

9 Demir-Çelik Esaslı Atıklar * Sinter tesislerindeki NOx ve SOx emisyonları * Kok fabrikalarındaki emisyonlar * Yüksek fırın çamurlarının işlenmesi * Bazik oksijen fırını (BOF) çamurlarının işlenmesi * Haddeleme atıklarının işlenmesi * Elektrik ark fırını (EAF) tozlarının işlenmesi * Asitleme hattı sıvı atıklarının işlenmesi * Demir-çelik üretimi curufları * Atık yağlar ve gresler

10 Demir-Çelik Esaslı Atıklar  Hurdadan başlayarak EAF ile çelik üreten mini çelik tesislerinin en büyük problemi artan sıklıkta ortaya çıkan dioksindir. Ancak EAF ile çelik üreten mini çelik tesislerinin yarattı ğ ı çevre problemleri, entegre demir-çelik tesislerine göre daha azdır.  Yakın zamana kadar demir-çelik üretiminden ortaya çıkan curuflar, tozlar ve çamurlar ATIK olarak nitelendirilmekteydi. Ancak bu terim günümüzde yeniden kullanım oranının gün geçtikçe artması nedeniyle Yarı Ürün olarak de ğ iştirilmiştir.  Tipik bir entegre demir-çelik tesisinde ton mamül başına 420 kg atık ortaya çıkmakta ve bunun büyük ço ğ unlu ğ unu curuflar, tozlar ve çamurlar oluşturmaktadır. Günümüzde entegre demir-çelik tesislerinde ortaya çıkan atıkların bertaraf edilmesi veya yeniden kullanılabilmesi için ton çelik başına 20 $ harcama yapılırken, mini çelik tesislerinde 5-10 $ harcama yapılmaktadır.

11 Demir-Çelik Esaslı Atıklar Tablo. Mini çelik ve entegre demir-çelik tesislerinde ortaya çıkan önemli atıkların ortaya çıkış miktarı ve yeniden kullanım oranları Tesis Yarı ürün ve AtıkMiktar (kg/ton) Ton ham Fe ve çelik başına % miktar % Yeniden kullanım Mini Çelik Tesisi EAF curufu EAF tozu Metalik atıklar Refrakter atıkları Diğer TOPLAM160 Entegre Demir-Çelik Tesisi YF curufu >95 YF tozu & çamuru251-4>75 BOF curufu <50 Metalik atıklar Refrakter atıkları TOPLAM423

12 Demir-Çelik Esaslı Atıklar  Entegre demir-çelik tesislerinde malzeme akışı cevher hazırlama işlemlerinden başlar. Hammaddelerin konveyör bandlarıyla taşınması, kırma ve eleme işlemleri sonucunda büyük oranda toz ortaya çıkar. Bu tozlar ancak nemlendirmeyle azaltılır ve tamamı sinter harmanında tekrar kullanılır. Cevher hazırlamanın ardından sinter tesisinde, tesislerden ortaya çıkan tozlar ve atıklar de ğ erlendirilir.  Yüksek fırında (YF) baca gazının tutucu ve siklon kullanarak kuru tozsuzlaştırılmasından ise çamur ortaya çıkar. Hammadde hazırlama işlemlerinin şarj ve teknolojilerinin geliştirilmesiyle 1950’lerde ham demir başına 150 kg toz ve 40 kg çamur ortaya çıkarken, günümüzde 10 kg toz ve 15 kg çamur ortaya çıkmaktadır.

13 Demir-Çelik Esaslı Atıklar  Yüksek fırında ham demirle birlikte katı atıkların %15-35’ini oluşturan curuf da ortaya çıkmaktadır. Yüksek kaliteli hammaddelerin kullanılması ve hammadde hazırlama işlemlerinin iyileştirilmesiyle 1950’lerde ham demir başına 700 kg curuf ortaya çıkarken günümüzde bu miktar 250 kg kadardır.  Çelik üretiminde de ham çelikle birlikte katı atıkların %22.1’ini oluşturan curuf da ortaya çıkmaktadır. Şarj de ğ işiklikleriyle ve Siemens Martin ve Bessemer yöntemlerinin terk edilmesiyle 1970’lerde ham çelik başına 175 kg curuf meydana gelirken günümüzde 135 kg curuf meydana gelmektedir.

14 Demir-Çelik Esaslı Atıklar

15

16 Yüksek fırın curufu Yüksek Fırın Curufu KompozisyonDemir bazlı malzemelerden gelen silis ve aluminyum oksitler, flakstan gelen CaO ve MgO, üretilen curufun %95’ini oluşturmaktadır. Curuf ayrıca Mn, Fe ve S bileşikleri ile birlikte eser miktarda diğer elementleri içerir Mevcut İşlem Opsiyonları ABD’de curuf genellikle üretimin gerçekleştirildiği fabrikalarda toprak ıslahında ve toprak dolgusunda kullanılmaktadır. Nasıl soğutulduğuna bağlı olarak, aşağıdaki alanlarda agrega malzemesi olarak ta ticari alanda kullanılmaktadır: - demiryolu dolgusu - anti-patinaj malzemesi - çatı granülleri - mineral yünü - toprak conditioner - setler (rıhtım) ve dolgular - kanalizasyon filtreleme ortamı Geri Dönüştürülebilirlik Yüksek fırın curufu, doğuştan düşük bir değere sahiptir. Sorunlar/EngellerBu nedenle uzun mesafeler için nakliyatı ekonomik değildir.

17 Yüksek fırın ve BOF curufu

18 Çelikhane curufu BOF Çelik Üretimi Curufu KompozisyonDemir, aluminyum, mangan, kalsiyum ve magnezyumun ergimiş oksitleri ile kombine halinde kalsiyum silikatlar ve ferritler... Metaldeki karbon, silis ve fosfor ile bir miktar demir oksijen üflemesi esnasında oksitlenir. ÜretimiOksijenli çelik üretim prosesi kullanarak yapılan her ton çelik başına lbs primer BOF curufu üretilir. Mevcut İşlem Opsiyonları Çelik üretiminde çıkan curuf parçalanır ve curufta bulunan CaO, MgO ve SiO 2 bileşenlerini flaks malzemesi olarak değerlendirmek, demir ve manganı geri kazanmak için yüksek fırına şarj edilecek boyuta getirilir. BOF curufu, sinter tesisine, yüksek fırına ve çelik üretim fırınına geri dönüştürülebilir. Bununla beraber yol yapımı ve çimento endüstrisinde temel olarak kullanılabilir. Geri Dönüştürülebilirllik (Sorunlar/Engeller) Yüksek kalitede ürün (düşük fosforlu çelikler) talebinin artması nedeniyle çelik üretimi curuflarının geri dönüşüm oranı azalmaktadır. Çelik üretim curufunun yol yapımında kullanılması da ABD’de düşmüştür (on yıl önce %30). Bunun nedeni curufta mevcut olan serbest CaO’in hidratlanması, böylece şişme göstermesi ve yol bozukluklarına neden olmasıdır. Günümüzde çelik üretim curufunun %40’dan daha azı, çelik üretim tesislerinin içerisinde yada başka bir yerde değerlendirilmektedir.

19 Demir-Çelik Baca Tozları  Geçmişte bütün çelik üretimi tozları atılmaktaydı. Günümüzde ise çelik üreticileri, tozlardaki de ğ erli metallerin geri dönüşümünü sa ğ lamak için çalışılmaktadır. Daha yüksek çinko içeri ğ i, çelik üreticilerinin bu tozları daha etkin şekilde işleme çalışmalarını sa ğ lamaktadır

20 Çinko

21

22 Çinko Esaslı Hurdalar  Çinko satış noktasında de ğ erli bir maldır zira di ğ er birçok malzemenin aksine tekrar tekrar geri dönüştürülebilir ve bu durumda bile fiziksel ve kimyasal özellikleri hala aynı şekilde kalmaktadır. Bunun anlamı, bugün kullandı ğ ımız çinkonun ço ğ unun yıllar önce yine kullanıldı ğ ıdır.  Örnek olarak kullandı ğ ınız otomobil çinko kaplı panellerde, pirinç aksamda ve di ğ er kısımlarda geri dönüştürülmüş çinko içermektedir. Otomobiliniz parçalanmaya gönderildi ğ i zaman bütün bunlar yeni parçalar olarak tekrar karşınıza gelirler. Hatta lastiklerde kullanılan çinko oksit bile yeni lastik yapımında kullanılmaktadır. Bu işlem sürekli olarak tekrarlanmaktadır.

23

24  Otomotiv parçalayıcıları tarafından üretilen malzemeler genelde üç bölüme ayrılmaktadır. Bunlar; 1) kaplaması olan yada kaplamasız çelik hurda 2) metal endüstrisinin dışarısında işlem görecek kauçuk, plastik, cam ve köpük benzeri malzemeler 3) di ğ er malzemeler  “Di ğ er malzeme” olarak adlandırılan malzeme alüminyum, bakır ve çinko alaşımları ile paslanmaz çeli ğ i içermektedir. Bunlar yeniden kullanım için temiz ve de ğ erli metaller olup geri kazanılmak üzere işlenmektedir.  Otomotiv parçalayıcıları tarafından geri kazanılan çinko kaplı çelik ise çelik üretimi için ham malzemedir. Çinko, işlemler sonrasında çelikten ayrıştırılır, oksit formuna dönüştürülür, bu da fırını terkeden çinko tozunu oluşturmaktadır. Bu toz toplanır, üretilecek çinko içeren ürünler için hammadde oluşturur.

25 Çinko içerikli atıklar  Galvaniz tesislerinde banyolarda oluşan atık çözeltileri genel karakteristikleri itibariyle a ğ ır metaller, yüksek miktarlarda bileşik halinde çinko ve demir ve serbest asit içerdiklerinden çevreye deşarj edilmeleri oldukça tehlikelidir.  Atılabilir karakterde çözelti eldesine yönelik olarak Türkiye Çevre Vakfı tarafından, sıcak daldırma ile galvanizleme tesislerinde oluşan atık çözeltilerinin deşarj standartları çıkarılmıştır.

26 Çinko içeren EAF baca tozları  Çeşitli nitelikteki demir-çelik hurdalarının tekrar ergitilip temiz çelik haline getirilmesinde elektrik ark fırınları (EAF) halen hakim teknoloji durumundadır. Bu fırınlara yüklenen hurdalar arasında karoser saçları ve galvanizli artıklar önemli yer tutmaktadır. Ergitme sırasında hurdalardaki çinko yüksek sıcaklık ve redüktan şartlar gere ğ i buharlaşmakta ve tekrar oksitlenerek tutuldu ğ unda EAF baca tozları meydana gelmektedir.  EAF izabesinde üretilen çelik miktarının % 1,5’i kadar baca tozu tutulmaktadır. Dünya yıllık elektro-çelik üretimi 300 milyon ton, Türkiye’de ise 5 milyon ton mertebelerindedir. Dolayısıyla senelik EAF baca tozu oluşumu dünyada 4,5 milyon ton, yurdumuzda ise ton civarındadır. Bu miktardaki tozun işlenmesiyle Türkiye için yılda ton çinko ve ton kurşun kazanımı söz konusudur.

27 Çinko içeren tozlar EAF Tozlarının değerlendirilmesi hakkında daha önce bilgi verildiğinden dolayı bu bölümde bu tozların değerlendirilmesinde kullanılan yöntemlerin adları sıralanmıştır. EAF Tozlarının Değerlendirilmesinde Üretimde Olan Prosesler a. INMETCO Direkt Redüksiyon Prosesi b. ZTT Ferrolime Prosesi c. Laclade Steel Prosesi d. Tetronix Plazma Fırını Prosesi e. Mischigan Tech. Soğuk Bağlı Pelet Prosesi f. Alev Reaktörü g. Kawasaki Prosesi

28 Çinko içeren tozlar EAF Tozlarını Değerlendirilmesinde Gelişmekte Olan Pirometalurjik Prosesler a. Plazma İlaveli Ark Reaktörü b. Aussmelt Prosesi c. Metwool Prosesi d. Enviroplas Prosesi e. Allmet Prosesi f. IBDR – ZIPP Prosesi g. Süper Detox Prosesi h. IRC Prosesi EAF Tozlarının Değerlendirilmesinde Üretimde Olan Hidrometalurjik Prosesler a. MRT Prosesi b.Ezinex Prosesi EAF Tozlarının Değerlendirilmesinde Gelişmekte Olan Hidrometalurjik Prosesler a. Zincex Prosesi b. Cashman Prosesi c. Rezada Prosesi d. Terra Gaia Prosesi

29 Kawasaki Prosesi Japonya’nın Kawasaki Steel Co. Şirketi Chiba Works tesisinde ticari skaladaki geri dönüşüm fırınını inşa etmiş ve burada EAF baca tozunda bulunan hemen hemen bütün çinko ve demirin geri kazanımını gerçekleştirmiştir. Fabrika günde ton tozu işleyecek kapasitededir. Elektrik ark fırınından çıkan toz % çinko ve çoğunluğu demir olacak şekilde bileşime sahiptir. Yeni proses toz içindeki çinkonun %90-100’ünü, demirin ise %99.8’ini geri dönüştürebilmektedir. Tozun geri kalanı yüksek fırından alınan curufa benzer bir curuf oluşturmakta, bu madde çimento için hammadde ve yollardaki kaldırımlarda kullanılabilmektedir. Ticari skaladaki fırın yaklaşık 10 m yüksekliğinde, iki tüyer sırası, bir toz enjeksiyon üfleyicisi ve gaz halindeki çinko için bir toplama ünitesi içermektedir.


"Malzemelerin Geri Dönüşümü Prof.Dr.Kenan YILDIZ. Hurda tüketimi  Ülkemizin hurda kaynakları, gerek üretimi gerçekleştirmek gerekse entegre tesislerdeki." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları