Alüminyum
Geri Kazanılmasında Yeni Teknoloji
Devirmeli Döner Ergitme Fırını / Konvertör
(Tilting Rotary Furnace/Convertor Furnace)
Alüminyum Hurda ve Dros Ergitilmesi İçin Devrilir-Döner Fırın (Konvertör)
ve Şarj Arabası
Alüminyum hurdaların ve dros ergitilmesi
için döner fırınlarla devrilebilir fırınların ortak iyi özeliklerini
birleştirerek, özellikle kirli tabir edilen yabancı maddelerle karışık
alüminyum hurdalarının bile yüksek verimle ergitilmesini sağlayan
yeni fırın geliştirildi: Devirmeli - Döner Fırın DDF (Tilting Rotary
Furnace TRF). Kısaca Konvertör (Convertor) olarak da adlandırılan bu yeni
tip fırın, alüminyum sanayinde yeni bir dönem başlatıyor.
Bu yeni ergitme fırınının tercih edilmesindeki en önemli başlıca faktörler, aluminyum geri kazanılmasında yüksek verim, yüksek kapasite, ekonomi sağlaması ve çevre dostu olmasıdır. Devirmeli Döner Fırın (Konvertör) özellikleri:
Böylece, devrilir-döner fırın, dökümhaneler, rafineriler ve metal geri kazanan döküm tesisleri için önemli avantajlar sağlamaktadır. Bir bakıma devrilir-döner fırın, diğer adı ile konvertör fırın, bir metal ergitme fırınından öte bir "metal gerikazanım makinası"dır. Bu konvertör fırın, Avrupa metalurji sanayinde 25 yıllık tecrübeye sahip Dross Engineering firması tarafından geliştirilmiştir. Konvertör fırının başarısındaki etkenler:
Değişken-Gaz Yakma Sistemi (Vari-Gas System) nedir? Klasik fırınlarda yakma sistemi metal oksitlenmesini önlemek için yakıt-hava karışımında yakıt biraz daha fazla olacak şekilde ayarlanır. Bu sayede fırın atmosferi indirgeyici (reducing) özellik kazanır. Bu ayar fırının ilk devreye alınmasında ve bakımı sırasında baca gazları analiz edilerek hava-yakıt vanalarının ayarlanması ile yapılır. Halbuki, şarjın özelliğine göre, ergitmede daha yüksek verim ve hızlı ergitme sağlamak için, fırın atmosferinin bazen indirgeyici (yakıt zengin-hava fakir) veya oksitleyici (hava zengin-yakıt fakir) veya nötr (stokiyometrik) olarak yapılması gerekebilir. Önceki yıllarda yakma ayarlarının bu faydaları sağlayacak şekilde pratik ve başarılı bir şekilde yapılması önceleri mümkün değilken, temsilcisi olduğumuz Dross Engineering firması tarafından geliştirilen ve patent altına alınan özel program ile tüm Konvertör fırınlarımızda bu ayar kolayca yapılabilmektedir. Böylece, ergitme prosesi, şartlara göre hava/ yakıt oranlarının farklı ayarlarda olabildiği çeşitli sayıda bölümlere ayrılabilmektedir. Örneğin, oldukça "kirli" bir hurda ergitilirken önce "oksitleyici", daha sonra "az indirgeyici" ve son aşamada "nötr" yanma programı daha verimli sonuç vermektedir. Tasarım Özellikleri Fransa'daki tesisde imal edilmekte ve Dross 700 (7 m3 hacimde) olan modele kadar olan Konvertör fırınların sabit şasesi hidrolik tesisatı ve ve kumanda paneli monte edilmiş olarak Dross Engineering tesislerinde hazırlanır ve refrakterleri de tamamlanmış olarak müşterinin tesisine sevk edilir. Konvertör fırının montajı ve refrakter kurutme süresi dahil olarak 10 günde işletmeye alınır. Proses esnasında fırın operatörü konvertör fırının dönme yönü ve hızı, devrilme hareketi, fırın kapısının açılması-kapanması ve şarj makinasının hareketleri gibi proses işlemlerini uzaktan kumanda ile yapabilmektedir. Böylece işletme rahatlığı ve iş emniyeti en üst derecede sağlanmıştır. Devirmeli Döner Fırın Tipleri: Fırınlarımız faydalı iç hacimlerine (sıvı metal hacmi göre sınıflandırışlmaktadır. 1000 dm3 hacim yaklaşık 2,7 ton sıvı alüminyuma karşılık gelmektedir.
* Vari-Gas: Açıklaması için tıklayınız. Dross
160 ve daha büyük modeller de tam versiyon olarak
bulunmaktadır. Konvertör Fırın İşletme Örnekleri Ikincil Alüminyum Döküm Tesisi - SNR (Fransa) Burada hem eski sistem sabit aksisli döner fırınlara, hem de devrilir-döner fırınlara sahip olan, yılda 45 bin ton alüminyum alaşımlı külçe üreten bir alüminyum geri kazanma döküm tesisi olan SNR firmasının işletme sonuçlarına göre, sabit aksisli ve devrilir döner fırınların yakıt sarfiyatı ve metal kazanma verimi kıyaslanmaktadır. SNR firmasının Fransa'da St.Arnoult ve Premery olmak üzere iki farklı bölgede alüminyum hurdasını geri kazanmak için çalıştırdığı döküm tesisi bulunmaktadır. St Arnoult'da bulunan dökümhanede, eski sistem olan 3 adet her biri 7,5 ton kapasiteli, flaks ile ergitme yapan sabit aksisli döner fırınlar bulunmaktadır. Bu tesiste ayrıca 20 ton kapasiteli bir tutma/döküm fırını, külçe döküm makinası ve alüminyum talaşı kurutma tesisi bulunmakta olup, yılda 15000 ton aluminyum presdöküm (basınçlı döküm) ve kokil döküm külçesi üretilmektedir. 2005 yılı yazında Premery'de kurulmuş olan yeni tesiste ise 3 adet devrilir-döner fırınlar bulunmaktadır. Bu fırınlardan iki adedi alüminyum hurdası ergitmek için kullanılmakta olup her birisi 12 tonluk (5 m3) kapasitededir. Alüminyum cüruf (dros) ergitmek için de bir adet 7,5 ton'luk (3 m3) olmak üzere devrilir-döner fırın bulunmaktadır. Bu konvertör fırınların brülörleri Oxy-Gas olarak seçilmiştir (Yakma havası yerine oksijen kullanılmaktadır). Bunun yanısıra bu 3 fırını şarj etmek için iki adet şarj makinası, her birisi 30-ton'luk iki adet tutma/döküm fırını, talaş kurutma tesisi, külçe döküm makinası ve külçe paketleme tesisi ve kamyon üzerinde taşınabilen 14 adet pota için transfer istasyonu bulunmaktadır. Tesis yılda alüminyum hurdası ve dros (cüruf) ergiterek pres döküm ve kokil döküm için yılda 30 bin tom alüminyum alaşımlı külçe üretmektedir. (SNR firmasında bulunan fırın ve ekipmanların tamamı temsilcisi olduğumuz Dross Engineering tarafından yapılmıştır). Yakıt Kullanımı Teorik olarak, bir ton alüminyumu ergitmek için %100 yanma veriminde 310 KW enerji gerekir. Bu enerjiyi sağlamak için, 31 Nm3 doğal gaz harcanır (LCV = 10). Devrilir özelliği olmayan klasik bir döner fırın hava-gaz brülörü kullanıyorsa, bir ton alüminyum ergitmek için en az 100 Nm3 doğal gaz harcar. Öte yandan devrilir-döner fırın (konvertör) ise hava-gaz brülörü kullandığında 50-60 Nm3 doğal gaz harcamaktadır. Oxy-Gas yakma sistemi ile yakma havası yerine oksijen kullanıldığında doğal gaz sarfiyatı 35-38 Nm3 değerine düşmektedir (ilave olarak 70-75 Nm3 oksijen kullanılır). Eğer şarjda gres, yağ, lak gibi kirletici maddeler bulunuyorsa, Vari-Gas programı ile bu maddelerin içerdiği hidrokarbon bileşiklerin yanmasından da istifade edilerek doğal gaz sarfiyatı 20 Nm3'ün altına çekilebilmektedir. (Bazı örneklerde 12 Nm3 / ton değerine kadar indiği görülmüştür). Metal Kazanma Verimi Alüminyum hurdanın çok sayıda çeşidi ve kalitesi olduğundan alüminyumun geri kazanma verimi için kesin bir değer verilemezse de temiz yeni hurdadan en az %97 verim alınabilmektedir. SNR firmasının işletme sonuçları, devrilir-döner fırınların aynı kalitedeki şarja göre sabit aksisli döner fırınlara göre birkaç puan daha fazla alüminyum geri kazanımı sağladığı ifade edilmektedir. Bu metal veriminin flaks kullanılmadan, dolayısı ile daha çevreci şartlarda yapıldığını da not etmek gerekmektedir. Her iki tip döner fırın işleten br firmanın elde ettiğ sonuçlara göre, devrilir-döner fırınlarımız (konvertör) , sabit aksisli döner fırınlara göre %45 daha fazla üretim kapasitesi, %50 yakıt tasarrufu ve flaks kullanmaya gerek kalmayan çevreci bir işletme imkanı sağlamaktadır. Demir İçeren Alüminyum Hurda Geri Kazanım Dökümhanesi - Peugeot SA (Fransa) Döküm metodu ile parça üreten dökümhanelerde üretim sırasında meydana gelen araişi ve hurdaların geri kazanılması ve tekrar hammadde olarak kullanılması büyük ekonomik öneme sahiptir. Eğer, alüminyum döküm parçalarında "demir" parçalar da bulunuyorsa, hurda ger kazanmında demirin alüminyumdan ayrılması, elde edilecek alüminyum alaşımınn kimyasal bileşimi yönünden büyük önem taşır. Aksi halde, alüminyum içinde eriyecek demir, kimyasal bileşimi istenmeyen değerlere getirecektir. Peugeot firmasının Güney Alsas'ta bulunan alüminyum dökümhanesinde günde 90 ton alaşımlı alüminyum külçe kullanımıyla 4 silindirli benzinli ve dizel motorlar için motor blokları üretmektedir. Bu fabrikada, 8 adet 2500-ton ve 5 adet 2000-ton kuvvetinde olan toplam 12 adet basınçlı döküm (pres döküm) makinası ile "cast-in" yöntemiyle demir ile birleştirilmiş alüminyum parçalar dökülmektedir. Üretim esnasında ortaya çıkan hurda alüminyum parçalar daha önceleri bir başka döküm tesisine satılırken veya hurdayı fason olarak tekrar külçe şeklinde döktürüp geri alırken nakliye maliyeti ve katma değer farkının kendilerinde kalması için Peugeot kendi alüminyum döküm hurdasını kendisi değerlendirmeyi düşünerek bir tesşs kurdu. Bunun için çeşitli alternatifler arasından, 5 ton lapasiteli (2 m3) devrilir-döner fırın tercih edilerek, şarj makinası ve transfer potası ile birlikte 2002 yılında işletmeye alındı ve 174 şarj ve döküm sonrasında şu doneler elde edildi. Üretim kapasitesi : 1493 kg/saat (Spot ergitme hızı yaklaşık 3 ton/saat) Ergitme çevrimi: 64 dakika (her döküm için 2 kez şarj, ergitme, döküm, ve alüminyum hurdadan demirin ayrılması işlemleri dahil olarak). Sadece ergitme süresi: 30 dakika. Döküm metal sıcaklığı: 655 C Demir kapması: %0,09 Metal geri kazanımı: En az %97 Fırının çalışması için gerekli personel sayısı: Bir kişi/vardiya (şarj, ergitme, döküm ve temizleme işleri dahil olarak) Fırında bulunan yardımcı ekipmanlar: Siklon ve filitre sistemi, 200 C'de 16500 m3/saat kapasiteli. Ölçülen havada partikül kirliliği: 0,41 mg/m3. (Avrupa çevre standardı limiti: 40 mg/m3). Alüminyum döküm hurdasından ayrılan demir parçaları ayrıca dışarıya satılmaktadır. Fırının batch-type çalışıyor olması nedeniyle içinde demir parçalar içeren alüminyum hurdaların geri kazanılmasında özellikle çok etkin bir özellik olmaktadır. Konvertör Fırının kendi ekseninde dönüyor olması nedeniyle ergmiş metalin homojen karışması, fırın duvarlarının kendiliğinden temizlenmesi, ısı transferinin homojen olması gibi avantajlar sağlamaktadır. Fırının şarjı ergitme hızı, döner olmayan klasik reverber fırınlara göre 2-3 misli fazla fazla olduğundan önemli miktarda enerji tasarrufu sağlamaktadır. Peugeot firmasında bulunan konvertör fırınımız bir ton alüminyum hurdası ergitmek için 400 KW enerji harcamaktadır. (Fırının brülörü 2000 KW kapasiteli olup 1200 KW güce ayarlanmıştır). Diğer ekipmanlarımız: Dros Presi (Dross Press) - Alüminyum Tozu Üretim Fırını - Alüminyum Billet Döküm Tesisi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nokta Metal Ltd.
Sti. |