Çelik hurda ile küresel grafitli dökme demir üretimi

Bu yazıda, birçok dökme demir dökümhanesinin aklını kurcalayan bir soruya birlikte cevap arayacağız: Pik demir kullanmadan, sadece çelik hurda kullanarak küresel grafitli dökme demir üretmek mümkün mü?

Bu sorunun kısa cevabı, evet. Zaten Türkiye’de hâlihazırda bu yöntemi kullanarak, yıllardır küresel grafitli dökme demir üreten dökümhaneler olduğunu biliyoruz. Çelik hurda kullanmanın avantajı, daha ucuz olması. Bu ucuz malzemeyi kullanarak küresel grafitli dökme demir üretmekten bahsettiğimizde, ister istemez herkesin kafasında maliyetlerin azalacağı şeklinde bir algı oluşuyor. Bu bir açıdan doğru: Özellikle maliyeti arttıran pik demirin aradan çıkması demek, dökümhaneler için önemli bir kalemden kurtulmak anlamına geliyor.

Fakat pik demir kullanmanın getirdiği ve maliyetlere olumlu etki eden birçok avantaj da var. Küresel grafitli dökme demir üretimiyle ilgili olarak şu ya da bu yöntemin kullanılması doğrudur diyemeyiz. Her yöntemin kendine göre avantaj ve dezavantajları bulunuyor. Sadece okuyucularımızı bilgilendirmek ve sık sorulan bu soru hakkında bir görüş belirtmek adına, bu yazıda kısaca çelik hurda kullanarak çalışmanın getirdiği avantajlar ve dezavantajların genel bir değerlendirmesini sunacağız.

Çelik hurda kullanımı

Konuyla aşinalığı olanlar biliyordur, sadece çelik hurda kullanarak dökme demir üretimi özellikle Japon dökümhanelerinde çok sık gördüğümüz bir yaklaşım. Bunun ardında anlaşılabilir bir neden yatıyor: Japonya dünyanın en büyük çelik üreticilerinden bir tanesi. Belki de 30 yıldan daha uzun bir süredir, yıllık çelik üretimi 100 milyon tonun üzerinde seyreden bir ülkeden bahsediyoruz. Bu kadar ciddi bir çelik üretimi, bir de gelişmiş bir otomotiv, makine ve inşaat sektörüyle birleşince, ister istemez ciddi bir miktarda çelik hurdanın da üretileceğine işaret ediyor. Doğal olarak, böyle bir ülkede üretilen hurdanın neden iyi bir fiyat avantajı sunduğunu da anlayabiliyoruz.

Her ne kadar ucuz bir yöntem olarak algılansa da, sadece çelik hurda kullanarak dökme demir üretimine dair birkaç noktanın açıkça anlaşılması gerekiyor. Pik demir kullanımının maliyeti arttıran bir faktör olduğu doğru. Fakat pik kullanmadan, sadece çelik hurda ergiterek çalışmak, daha yüksek ergitme sıcaklığı, dolayısıyla da artan enerji maliyeti anlamına geliyor. Ayrıca pik demir kullanmadan ergitme yapıldığında, dökme demirin ihtiyacını karşılamak için karbonun ve silisyumun da ocağa ayrıca verilmesi gerekiyor.

Bu noktada kullandığınız karbon vericinin türünün de oldukça önemli olduğunu söylememiz lazım. Dökümhanelerde genellikle antrasit, doğal ya da suni grafit bazlı çeşitli karbon vericilerin kullanıldığını görebiliyoruz. Bu farklı karbon vericiler, içerdikleri kül, karbon ve kükürt miktarlarına bağlı olarak birbirlerinden ayrılıyorlar. Küresel grafitli dökme demir üretimine uygun olması açısından, tedarikçinizden karbon oranı yüksek, kükürt ve fosfor içeriği ise düşük olan karbon vericileri temin ettiğinizden emin olmanızı tavsiye ederiz.

Çelik hurda ile çalışırken, sadece fazladan eklememiz gereken elementlerden bahsedersek, eksik bilgi vermiş oluruz. Bir de kurtulmak istediğimiz elementler var: Kullandığınız çelik hurda içinde galvanizli, yüksek dayanımlı, ya da farklı özel çelik türleri varsa, o zaman ocağın içine kontrolsüz ve yoğun bir şekilde çinko (Zn), alüminyum (Al), kurşun (Pb) ya da krom (Cr) gibi elementler girebiliyor. Bu elementlerin dökme demir içine kontrolsüz bir şekilde girmesi demek, birçok istenmeyen durumla karşılaşabileceğiniz anlamına geliyor. Örneğin dökme demir içinde yer alan az miktarda kurşun grafitin morfolojisini bozarken, çinkonun varlığı minik gözeneklerin oluşumuna yol açabiliyor. O nedenle çelik hurda kullanarak dökme demir üretimini denemek istiyorsanız, mutlaka temiz ve ne içerdiğini bildiğiniz bir hurda ile çalışmanız gerekiyor.

Sonuç

Sonuç olarak özetleyecek olursak, pik demir kullanmadan, sadece çelik hurda kullanarak küresel grafitli dökme demir üretmek mümkün müdür diyecek olursanız, bunun cevabı evet. Pik demiri işin içinden çıkartmak her ne kadar fiyat açısından avantajlı görünse de, yukarıda bahsettiğimiz yüksek sıcaklık ve eklenmesi gereken malzemeler gibi etkenler nedeniyle, maliyetleri düşündüğünüz kadar aşağı çekmeniz mümkün olmayabilir. Bunun yanına bir de kalitesiz ya da ne olduğu belirsiz hurda kullanmanın getireceği sorunlar eklendiğinde, bu işe kalkıştığınıza pişman da olabilirsiniz.

Fakat diğer yandan, yukarıda da söylediğimiz gibi, hem Türkiye’de hem de dünyada uzun yıllardır bu şekilde küresel grafitli dökme demir üreten ve son derece memnun olan dökümhaneler de var. Sonuçta hangi yolun izleneceği, dökümhanenin kendi üretim alışkanlıklarına bağlı bir tercih olarak kalması gerekiyor. Bu yöntemle çalışmayı tercih ederseniz, belli bir çekme dayanımını ya da mikroyapıdaki perlit oranını tutturmak için öğrenmiş olduğunuz tüm yolları baştan gözden geçirmeniz gerekebilir. Fakat eğer bu anlattıklarımız çerçevesinde süreci kârlı bir şekilde kontrol edebileceğinizi düşünüyorsanız, elbette bu yolu takip ederek siz de küresel grafitli dökme demir üretebilirsiniz.

Kaynaklar ve ek bilgiler

İçerik hazırlığında kullanılan tüm kaynakların listesi için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz.

Yazan: Dr. Arda Çetin. (Dökümhane Akademi ekibi hakkında ayrıntılı bilgi için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz.)