Ergitme Malzemeleri Nelerdir?

Metal hammadde veya malzemelerini ergime sıcaklıklarının üstündeki sıcaklıklarda ısıtmak yoluyla katı halden sıvı hale getirme işlemine ergitme denir. Çelik hurda, düşük fosforlu saçlar ve pres artıkları, demiryolu rayları ve çelikleri, sac parçaları ve konstrüksiyon malzemeleri, parça çelik hurdalar, Şeritler (Lamalar), dökümhane çeliği, döndüler(İşleme Artıkları) ve benzerileri ergitme malzemeleri olarak adlandırılabilir.

Ergitme işlemlerinde dikkat edilmesi gereken en önemli metalurjik sorun metalin bileşimindeki değişimler olmaktadır. Hedeflenen niteliklere sahip bir döküm parça elde edebilmek için kullanılan ergitme malzemeleri içindeki alaşımların istenilen ya da belirlenen bir bileşimde olması önemlidir. Zaten ergitme aşamasında sıvı metal bileşimi bazı değişimlere uğramaktadır.

Aşağıda demir esaslı ergitme malzemeleri olarak kullanılan metalik malzemeler ve özeliklerinden bahsedilmektedir.

Satın Alınan Çelik Hurda:

Institute of Scrap Iron and Steel –ISIS çelik hurdaları; ebatları, oluşum kaynakları ve fiziksel özellikleriyle sınıflanmıştır.

Çelik hurdanın daha iyi tanımına yardımcı olmak için Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü(AISI) ‘nün çeliklerin kimyasal analiz sınıflaması kullanılabilir.

Çelik hurda “temiz endüstriyel hurda” ve “eski hurda” olarak iki genel sınıfa ayrılır.

Temiz endüstriyel hurda endüstriyel işlemler sırasında yeni oluşmuş hurdalardır. Bu çelik hurda genel olarak iyi ayrılmış ve tanımlanmış ve prim yapan kalite hurda olarak değerlendirilir. Ergitmede yaygın olarak kullanılır.

Eski hurda ise eski yapı veya ekipmandan sökülerek hurda yapılmıştır. Ekonomik olduğunda bu çelik ayrılıp, sınıflanabilir.

Konstrüksiyon ve yassı veya otomotiv parçaları eski hurdaya örneklerdir ve ergitmede sıklıkla kullanılır.Açıktır ki eski hurdayı fiziksel olarak ayıramadıkça kimyasal hazırlama, temiz endüstriyel hurdayla hazırlanana oranla daha kötü olacaktır.

Düşük Fosforlu Saçlar ve Pres Artıkları:

Ergitme malzemeleri arasına yer düşük fosforlu saclar ve pres atıkları  genellikle temiz endüstriyel kalitede ve prim yapan kalite malzemelerdir. Genel olarak fiziksel görünüşleriyle kolayca tanınır ve kolaylıkla ayırt edilebilirler.

Bir Numara Elektrikli Ocak Balyaları ve Bir Numara Endüstriyel Balyalar:

Bu balyaların her ikisi de genel olarak temiz endüstriyel çeliklerden çıkmaktadır. Kimyasal olarak saftırlar ve genel olarak temiz malzemedirler.

Aralarındaki temel fark; elektrikli ocak balyaları 25 cm x 25 cm x 25 cm ölçülerinde küçük, endüstriyel balyalar ise nüvesiz ocak için büyük ölçülerdedirler.

Balyaların rutubeti ve balyalama sırasında içinde kalacak yabancı maddelere karşı dikkatli olunması tavsiye edilir. Eğer malzemenin kuru olduğundan eminseniz veya harici olarak iyi bir ısıtma yapıyorsanız nüvesiz ocaklarda balya kullanabilirsiniz.

Demiryolu Rayları ve Çelikleri:

Çelik raylar kolaylıkla tanınan, kompozisyonu tekrarlayan güvenilir bir şarj malzemesidir. Bu kuralın tek istisnası Bessemer Prosesi (Besseemer Yöntemi) ile üretilmiş eski raylardır.

Bessemer rayları genel olarak 50 kg ve daha hafif ölçülerde raylar olarak ayırt edilebilirler. Ayrıca yüksek oranda Kükürt, Fosfor ve Azot ihtiva edebilirler.

Diğer demiryollarında kullanılan sert mamuller, makaslar, makas bağlantıları, seletler ve vagon tekerlekleri güvenilir şarj malzemeleridir.

Sac Parçaları ve Konstrüksiyon Malzemeleri:

Bu tip hurdalar kolay bulunabildikleri için yaygın olarak kullanılırlar. Keza bazı az alaşımlı, yüksek mukavemetli saclar ve yapı elemanları; eski binalardan, gemilerden, köprülerden vb. sökülüp, eski hurda satıcılarında iyi kalite hurda olarak satılmaktadır.

Hurda alıcılarında yüksek mukavemetli çeliklerde dikkat etmeli ve kimyasal kompozisyonlarını kullandıkları yerlere göre ayırt ederek, kendi üreteceği çelikler için zararlı olacak elementleri içerip içermedikleri incelenmelidir.

Parça Çelik Hurdalar:

Parça çelik hurdaların iki kaynağı olabilir. Pek çok parça çelik hurda otomobillerden sökülmüştür ve gövde, kaporta ön ve arka takım parçalarından oluşur. Bakır, Krom ve muhtemelen Kalay miktarı saclardan ve yapı elemanları hurdalarından daha yüksek olabilir. Keza bazı parçaların arasında Alüminyum bulunabilir.

Problem olabilecek diğer bir element Kurşun ’dur. Kurşun gövde lehimlerinden, boyalardan ve ara plakalardan eğer motor bloğu dökme demirden yapılmışsa, otomobilin içindeki parçaların yalıt olarak kullanılan petrol tarafından kurşunla kaplanmasından birikebilir.

Parça çelik hurdalar diğer kaynaklardan da temin edilebilir. Örneğin; demode olmuş uygulamaların sökülmesi, endüstriyel artıklar ve talaşlar. Bu kalem malzemelerin pek çoğu derin çekme karbon çeliği olduğundan genelde kimyasal olarak iyi kalitedirler.

Bazı hallerde bu hurdalar otomotiv hurdaları ile karışırlar. Bu durumda; kullanıcı, otomotiv hurdalarının kimyasal kompozisyonu etkileyeceğini göz ardı etmemelidir.

Şeritler (Lamalar):

Bunlarda yeni temiz hurdadır. Ergitmede kullanılanlar genel olarak 25cm ’nin altında çeşitli ölçülerdedirler. Sacların kesim artıkları ve baskı artıklarından oluşur. Üzerinde herhangi bir kaplama yoktur ve kolaylıkla ayırt edebilirler.

Dökümhane Çeliği:

Dökümhane çeliği 60 cm (2 ft) ve altı, 30 cm (1 ft) ve altı ve 3 mm.(1/8 “) ye kadar kalınlıklarıyla sınıflandırılırlar. Genişlikleri ise maksimum 45 cm’dir (18”).

Ergitmede kullanılan bu malzemeler eski hurdalardır. Demir dışı metal içermemelidirler. Metal kaplanmış ve emayeli olmamalıdırlar. Bunlar çeşitli birleşenlerden oluştuğundan, birikme ihtimali olanlar ayrıca belirtilmelidir.

Döndüler(İşleme Artıkları):

Çelik parçaların artıkları ister talaş ister briket halinde olsun genel olarak ucuz bir hurdadır. Eğer alınan talaş kompozisyonu bilinen bir malzeme artığı ise endüksiyon ocaklar için ekonomik şarj malzemesi olabilirler.

Alaşımsız döndüler standart malzemelerdir. (Alaşımsız malzemeden kastedilen Krom (Cr), Nikel (Ni), Molibden (Mo), in toplam miktarı %60 ’dan az)

Bazı işlemciler; işleme artığı talaşları, işlenen çeliklere göre ayırabilmeye çaba gösterirler. Fakat genelde pek çok durumda bu talaşlar karışır ve kompozisyon kontrolünü zorlaştırırlar. Gres yağı ve talaşların pisliği diğer bir problemdir.

Şarj malzemesini şarjdan önce ısıtıp, böylece işleme sırasında kullanılan yağları yakanlar, bu malzemeyi başarı ile kullanabilirler.

Soğuk briketlenmiş döndülerin endüksiyon ocaklarında kullanılması önerilmez. Zira bu briketlerde kalan rutubet ve gres yağı metal banyosu üzerine şarj edildiğinde tehlikeli olabilir. Sıcak briketlenmiş döndüler daha az tehlikelidir ve endüksiyon ocaklar için ekonomiktirler.

AISI (Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü)

Genel Ergitme Problemleri Nedir?
Ergitme Sürecinin Adımları Nelerdir?
Çelik Üretiminde Ergitme ve Rafinasyon Nasıl Olmalıdır?
Ergitme ve Rafinasyonda Cüruf Kontrolü