İçeriğe atla

Metalurjik fırın

1907'den kalma endüstriyel fırın.
Demir Üretimi -- Fırının Doldurulması, 1873 tarihli ahşap gravür.
Modern TLS furnace used in copper smelting during heat up.
Isınma sırasında bakır eritme işleminde kullanılan modern TLS fırını.

Daha yaygın olarak fırın olarak adlandırılan bir metalürjik fırın, öncelikle demir ve çelik üretiminde gangı çıkarmak için metal cevherini ısıtmak ve eritmek için kullanılan endüstriyel bir fırındır. Bir fırını besleyen ısı enerjisi doğrudan yakıtın yanmasıyla, elektrik ark ocağı gibi elektrikle veya indüksiyon fırınlarında indüksiyonla ısıtma yoluyla sağlanabilir. Metalürjide belirli metal ve cevherlerle çalışmak için kullanılan birkaç farklı fırın türü vardır.[1]

Eritme fırınları

Eritme fırınları, cevherden metal çıkarmak için eritme işleminde kullanılır. Eritme fırınları şunları içerir:

  • Demir cevherini Pik demire dönüştürmek için kullanılan yüksek fırın
    • Soğuk patlama
    • Sıcak patlama
  • Aşağıdakiler dahil çelik üretim fırınları:
    • Puddling fırını
    • Reverberatory fırın
    • Açık ocaklı fırın
    • Temel oksijen fırını
    • Elektrik ark ocağı
    • Elektrikli indüksiyon ocağı
  • Dönüştürme (metalurji) için konvertör adı verilen çeşitli eritme fırınları:
    • Bessemer prosesi için bir Bessemer konvertörü
    • Manhès-David süreci için bir Manhès-David dönüştürücü

Diğer fırınlar

  • Dökümhanelerde metali yeniden eritmek için kullanılan fırınlar.
  • Kullanım için metali yeniden ısıtmak ve ısıl işlem yapmak için kullanılan fırınlar:
    • Teneke işleri ve dilme değirmenleri dahil haddehaneler.
    • Demirhaneler
  • Açık ocaklı fırın
  • Elektrik ark ocağı
  • Isıl işlemde kullanılan fırınlar arasında vakum fırınları ve diğerleri bulunur

Kaynakça

  1. ^ D, C. H. (24 Kasım 1923). "Metallurgical Furnaces". Nature (İngilizce). 112 (2821): 755-756. doi:10.1038/112755a0. ISSN 1476-4687. 14 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ekim 2023. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Refrakter malzemeler</span>

Refrakter malzemeler, ateşe dayanıklı malzemeler olarak tanımlanır. Refrakter malzemeler 538 °C üzerindeki sıcaklıklarda uzun süre kullanılabilir. Başta endüstrinin temel izolasyon malzemesi olan ateş tuğlaları olmak üzere, camlar, mutfak eşyası gibi büyük bir malzeme grubunu oluşturur. Bunlar metalik malzemelerin pahalı olduğu veya kullanılmadığı yerlerde tercih edilir.

<span class="mw-page-title-main">Çinko</span> Element

Çinko, sembolü Zn, atom numarası 30 olan kimyasal bir elementtir. Oda sıcaklığında hafif kırılgan bir metaldir ve oksidasyon giderildiğinde parlak gri bir görünüme kavuşur. Periyodik tablonun 12. (IIB) grubunun ilk elementidir. Bazı açılardan çinko kimyasal olarak magnezyuma benzer: her iki element de yalnızca bir normal oksidasyon durumu (+2) gösterir ve Zn2+ ve Mg2+ iyonları benzer boyuttadır. Çinko, Dünya kabuğundaki en bol bulunan 24. element olup beş kararlı izotopu vardır. En yaygın çinko cevheri, bir çinko sülfür minerali olan sfalerittir.

<span class="mw-page-title-main">Molibden</span>

Molibden, periyodik cetvelde atom numarası 42 ve simgesi Mo olan elementtir..

<span class="mw-page-title-main">Çelik</span>

Çelik, demir elementi ile genellikle %0,02 ila %2,1 oranlarında değişen karbon miktarının bileşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Çelik alaşımındaki karbon miktarları çeliğin sınıflandırılmasında etkin rol oynar. Karbon genel olarak demir'in alaşımlayıcı maddesi olsa da demir elementini alaşımlamada magnezyum, krom, vanadyum ve tungsten gibi farklı elementler de kullanılabilir. Karbon ve diğer elementler demir atomundaki kristal kafeslerin kayarak birbirini geçmesini engelleyerek sertleşme aracı rolü üstlenirler. Alaşımlayıcı elementlerin, çelik içerisindeki, değişen miktarları ve mevcut bulundukları formlar oluşan çelikte sertlik, süneklilik ve gerilme noktası gibi özellikleri kontrol eder. Karbon miktarı yüksek olan çelikler demirden daha sert ve güçlü olmasına rağmen daha az sünektirler.

<span class="mw-page-title-main">Stronsiyum</span> Sr sembollüne sahip, atom numarası 38 olan, toprak alkali metaller grubundan gümüşümsü beyaz renkli bir kimyasal element

Stronsiyum, Sr sembollüne sahip, atom numarası 38 olan, toprak alkali metaller grubundan gümüşümsü beyaz renkli bir kimyasal element. Oda sıcaklığında katı olan elementin atom ağırlığı 87,62 g/mol'dür. Stronsiyum, kimyasal olarak son derece reaktif olup, hava ile temas ettiği takdirde sarı rengine döner. Element sölestin ve strontianit minerallerinde bulunur. Elementin nükleer fisyon sonucunda oluşan 90Sr izotopu radyoaktiftir ve 28,90 yıllık bir yarılanma ömrüne sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Yüksek fırın</span>

Yüksek fırın, metal cevherlerini işlemekte kullanılan dikey izabe fırını.

<span class="mw-page-title-main">Kaynak (imalat)</span>

Kaynak, malzemeleri, genellikle metalleri veya termoplastikleri, esas olarak parçaları birbirine eritmek ve soğumalarını sağlamak için yüksek sıcaklık kullanarak birleştiren bir üretim sürecidir ve füzyona neden olur. Yaygın alternatif yöntemler arasında, ısı olmadan bağlanan malzemeleri eritmek için kimyasallar kullanan çözücü kaynak (termoplastikler) ve basınç, soğuk kaynak ve difüzyon bağlama gibi erimeden bağlanan katı hal kaynak işlemleri vardır.

<span class="mw-page-title-main">Paul Héroult</span> Fransız mucit (1863 – 1914)

Paul (Louis-Toussaint) Héroult, Fransız bir bilim insanıydı. Alüminyum eritmek için Hall-Héroult sürecinin mucitlerinden biriydi ve ilk başarılı ticari elektrik ark ocağını geliştirdi. Thury-Harcourt, Normandiya'da yaşadı.

<span class="mw-page-title-main">Fırın</span>

Fırın, malzemeleri sıcak bir ortama maruz bırakmak için kullanılan bir araçtır. Fırının içi boş bir bölümü vardır ve bu bölüm kontrollü şekilde ısıtılır. Antik çağlardan beri kontrollü ısıtma gerektiren çeşitli işlerde fırın kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Mikrodalga fırın</span>

Mikrodalga fırın (MD), yiyeceği ısıtmak için mikrodalgaları, yani radyo dalgalarını kullanan bir fırın çeşididir.

Bazik oksijen fırınları, (BOF) ya da diğer adıyla LD konverterleri yüksek fırında üretilen sıvı ham demirin çeliğe dönüştürülmesinde kullanılan fırınlardır. L-D konverterleri adını Avusturya'nın Linz ve Donawitz (Leoben) şehirlerinin baş harflerinden almaktadır. Yöntem, bu şehirlerin yakınındaki Voest-Alpine firması tarafından bulunmuş olmakla birlikte, sistemi Bessemer Konverterinin modernleştirilmiş şekli olarak tanımlamak daha doğrudur. Kullanılan refrakterin türünden ötürü "bazik" adını alan konverterde curuf bazikliği 3-3,5 civarındadır. Yüksek fırından alınan sıvı ham demire, uygulanan yüksek fırın sonrası-çelikhane öncesi işlemlerden sonra, bazik oksijen fırınlarında saf oksijen üflenerek bünyedeki karbonun uzaklaştırılması sağlanır. İşlem esnasında çıkan aşırı ısıdan refrakerleri korumak için şarjın yaklaşık %20'si kadar da hurda eklenir. Herhangi bir ilave ısının verilmediği konverterlerde üfleme süresi 18 dakika civarında olup dökümden döküme geçen süre 40 dakikanın altındadır.

Pirometalurji ekstraktif metalurji dallarından biridir. Temel amacı; kıymetli metalleri kazanmak için, cevhere bir dizi ısıl işlem uygulamak ve malzemenin bu işlemler sonucu fiziksel ve kimyasal olarak değişime uğramasını sağlamaktır. Bu şekilde kıymetli metallerin kazanılması hedeflenir.

<span class="mw-page-title-main">Lehimleme</span>

Lehimleme iki ya da daha fazla sayıda metal parçanın, görece düşük erime sıcaklığına sahip bir dolgu metali eritilip bağlantı yerine akıtılarak, tutturulması işlemidir.

İzabe, maden cevherinin metal içeriğini yüksek sıcaklıkta indirgenme tepkimesi yardımıyla cevherin geri kalanından ayırma süreci. Pirometalurjinin yöntemlerinden biridir. Kimi metal oksitlerin indirgenmesi için yüksek sıcaklık yeterliyken pek çoğu için süreçte ısının yanında indirgeyici madde kullanılması da gerekir. Karbon genellikle kullanılan indirgeyicilerdendir.

<span class="mw-page-title-main">Bessemer ve Thomas Çeliği</span>

Bessemer ve Thomas Çeliği, çeliğin elde ediliş yöntemlerine göre sınıflandırılmış hallerinden birisidir. İlk defa 1856 yılında Henry Bessemer tarafından bulunan çelik elde ediliş yöntemi ardından Thomas Gillchrist tarafından 1876 yılında geliştirilmiş ve bu yöntem ile elde edilen tüm çeliklere Bessemer ve Thomas Çeliği adı verilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Döner fırın</span>

Döner fırın, içerisinde bulunan malzemeleri, daimi bir proses içerisinde yüksek sıcaklıklara çıkarmak (kalsinasyon) için kullanılan bir ekipmandır. Döner fırın kullanılarak üretilen ürünler başlıca şöyledir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik ark ocağı</span> yüklü malzemeyi bir elektrik arkıyla ısıtan fırın

Elektrik ark ocağı, yüklü malzemeyi bir elektrik arkıyla ısıtan bir fırındır.

Azerbaycan Cumhuriyeti'nin metalurjik üretimi, büyük alunit yatakları, polimetalik cevherler, demir cevheri yataklarının olması nedeniyle gerçekleşmektedir. Azerbaycan'ın metalurji endüstrisi hem demirli hem de demir dışı branşları kapsamaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Puddling (metalurji)</span>

Puddling, bir pota veya fırında yüksek dereceli demir üretim aşamasındaki bir adımdır. Sanayi Devrimi sırasında Büyük Britanya'da icat edilmiştir. Erimiş pik demir, bir oksitleyici ortamda, bir yankı fırınında karıştırılarak dövme demir elde edilmiştir. Kömür kullanmadan ilk kayda değer miktarda değerli ve kullanışlı çubuk demirin yapılması en önemli süreçlerden birisidir. Sonunda, fırın küçük miktarlarda özel çelikler yapmak için kullanılacaktır.

Kalsinasyon, katı kimyasal bileşiklerin ısıl işlemine atıfta bulunur; bu sayede bileşik, genellikle safsızlığı veya uçucu maddeleri uzaklaştırmak ve/veya termal ayrışmaya maruz kalmak amacıyla, ortamdaki sınırlı oksijen kaynağı altında erimeden yüksek sıcaklığa yükseltilir.