3.yüksek fırın 4.soba yanma kamarası tamiri fatih Şatır ... · 4. sobada tespit edilen...

UCTEA Chamber of Metallurgical & Materials Engineers Proceedings Book

948 IMMC 2016 | 18th International Metallurgy & Materials Congress

3.Yüksek Fırın 4.Soba Yanma Kamarası Tamiri Fatih Şatır, Özhan Uzun, Sabri Kılıç

İskenderun Demir Çelik Fabrikaları A.Ş. - Türkiye

Abstract

In this study “Hot Stove #4 Combustion Chamber

Repair” of Blast Furnace #3 that was performed at

January 2015 in Iskenderun Iron and Steel Co.

(ISDEMIR) is examined.

Campaign life of internal combustion hot stoves are

strongly related with the condition of the combustion

chamber refractories. To achieve up to 30 years of

projected hot stove life is relevant with performance

of alumina, silica and insulating refractories that are

found in ceramic burner (only alumina), dividing and

wall refractory of combustion chamber.

After monitoring of fallen refractory bricks at gas

inlet, refractory damage at dividing and combustion

chamber wall was detected in consequence

inspections. Subsequent to examination of possible

reasons of detected damage in terms of refractory

design and operating conditions of blast furnace, the

design and at the same time refractory supplier

company was invited to sdemir. As a result of

meetings after site visit of designer and supplier

company, for the first time in Turkey it is planned to

do such scale combustion chamber repair at an

internal combustion stove.

In line with locating the damaged refractory of hot

stove #4, the fallen bricks at combustion chamber

discharged from the stove and the old damaged

combustion chamber refractories that was planned to

be changed demolished completely. The top cover of

ceramic burner which was damaged because of

fallen bricks, andalusite, silica bricks of dividing wall

and combustion chamber wall andalusite, silica and

insulating bricks were changed with same design

new refractories. In addition, within the scope of hot

stove #4 repair project damaged baffle wall precasts

was repaired, ignition hole and hot blast outlet

special shape bricks was renewed completely.

Özet

Bu çal mada; skenderun Demir ve Çelik A.

( SDEM R) 3.Yüksek F r n’a ait 4. Soba’da 2015

y l nda yap lm olan “Yanma Kamaras Tamirat ”

incelenmi tir.

çten yanmal yüksek f r n sobalar n n kampanya

ömürleri yanma kamaras refrakterlerinin ömürleri

ile do rudan ilgilidir. Yüksek f r n sobalar n n 30

y la ula an kampanya dizayn ömürleri yanma

kamaras nda bulunan seramik brülör (sadece

alümina), ay rma duvar , soba duvar alümina,

silika ve izole refrakterlerin performans na ba l d r.

2007 y l nda devreye al nan 3. Yüksek F r n 4.

Soba’da gaz hatt giri inde gözlenen tu la dü mesi

ve neticesinde yap lan incelenmelerde ay rma

duvar ve yanma kamaras taraf soba duvar nda

refrakter hasarlanmalar tespit edilmi tir. Refrakter

hasarlanmas n n muhtemel nedenlerinin soba

dizayn ve f r n i letme artlar yönünden

incelenmesinin ard ndan, soba dizayn ve ayn

zamanda malzeme tedari i yap lan firma yerinde

inceleme yapmak üzere i letmemize davet

edilmi tir. Firma yerinde incelemesi sonucu

gerçekle tirilen toplant lar neticesinde Türkiye’de

ilk defa bir yüksek f r n sobas nda bu ölçekte

yanma kamaras tamirat yap lmas planlanm t r.

4. Sobada tespit edilen hasarlanmalar

do rultusunda, yanma kamaras içine dökülen

refrakterler tahliye edilerek, de i tirilmesi

dü ünülen yanma kamaras hasarl bölge

refrakterleri sökülmü tür. Tu la dü mesi nedeniyle

hasarlanan seramik brülör üst k sm , ay rma duvar

andaluzit, silika tu lalar ile yanma kamaras duvar

TMMOB Metalurj i ve Malzeme Mühendisleri Odas ıBildir i ler Kitab ı

94918. Uluslararas ı Metalurj i ve Malzeme Kongresi | IMMC 2016

andaluzit, silika ve izole tu lalar ayn dizayn yeni

refrakterler ile tamamen de i tirilmi tir. Tamir

kapsam nda hasarl ay rma duvar precastlar

onar lm ayr ca yakma menholü ve s cak hava

ç k refrakterleri tamamen yenilenmi tir.

1.Giri

Yüksek f r nlarda kullan lan pahal metalurjik kok

tüketimini azaltmak ve daha ucuz alternatif yak t

olan pulverize kömür (pci) kullan m n art rabilmek

için yüksek üfleme s cakl klar gerekmekte olup,

günümüz pazar ekonomisindeki rekabet ortam

dü ünüldü ünde maliyeti dü ürmek aç s ndan

yüksek üfleme s cakl klar büyük önem arz

etmektedir.

Yüksek f r n içerisine üflenen s cak hava, yüksek

f r n sobalar n n yanma kamaras nda yüksek f r n ve

kok gaz yard m yla s t lan havan n checker

kamaras ndaki delikli checker refrakter tu lalar

içinde muhafaza edilmesi ( s tma modu) ve

akabinde ters üfleme ile checker tu lalar aras ndan

geçirilerek s nan havan n üflenmesi (üfleme modu)

ile elde edilir.

ekil 1. Temel yüksek f r n sobas çal ma prensibi

Refrakter dizayn , teknolojik geli meler ve soba

dizayn ndaki genel iyile tirmelere paralel olarak

modern tasar m yüksek f r n sobalar 30 y l

kesintisiz çal ma sürelerine ula m t r. Kok gaz ve

yüksek f r n gaz n n seramik brülör yard m yla

kar t r larak yak ld yanma kamaras bölgesinin

dizayn yerine ba l olarak yüksek f r n sobalar n n,

içten yanmal , d tan yanmal ve üstten yanmal

olmak üzere üç farkl tasar m bulunmaktad r.

ekil 2. Tipik içten yanmal yüksek f r n sobas

sdemir 3. Yüksek F r n’da dört adet içten yanmal

tasar mda yüksek f r n sobas bulunmaktad r.

Yüksek f r n sobalar n n kampanya ömrü soba

içinde yer alan farkl kalitelerdeki refrakterlerin

performans na ba l d r.

3. Yüksek F r n 4 no’lu soban n montaj 3. Yüksek

F r n’ n modernizasyonuna paralel olarak 2007 y l

Temmuz ay nda tamamlanm t r.

3. Yüksek F r n n modernizasyon sonras devreye

al nmas n n ard ndan, f r nda ya anan hazne

so umas , s cak hava ç k valfinden soba içine su

kaça ya anmas ve valf ar zalar sonucu de i im

sürecindeki duru lar, döküm deli i problemleri ve

2013 y l nda sdemir’de ya anan genel grevin

olumsuz etkilerine ba l olarak soba iç s cakl nda

silika tu lalar için kritik önem arz eden dü ü ler

ya anmas neticesinde, su so utmal yüksek

s cakl k kameras ile soba içi incelemelerde

bulunulmu ve 3. Yüksek F r n 4 no’lu sobada bir

tamirat gereksinimi oldu u tespit edilmi tir.



Resim 1. S cak hava ç k valfinde ya anan su kaça sonras mevcut refraktere ait foto raf

Ekim 2013 tarihinde ilk olarak soba içine refrakter

tu lalar n dü tü ü fark edilerek, bu tarihten itibaren

belli aral klarla gaz hatt giri i temizlenmi tir.

Resim 2. Gaz giri i bölgesinin dü en refrakter tu lalar sonucu kapanmas

Resim 3. Ay rma duvar çöken kö e çal ma astar refrakterlerinin görüntüsü

Refrakter tu lalar n dökülmesinin olas sebeplerinin

refrakter dizayn ve f r n i letme artlar yönünden

detayl olarak incelemesinin ard ndan dizayn ve

malzeme tedariki yap lan firma görü leri al nmak

üzere i letmemize davet edilmi lerdir.

19.03.2014 tarihinde firma yetkilileri ile soba içine

su so utmal kamera sokularak yerinde inceleme ve

hasar tespiti çal malar yap lm t r. Yap lan

incelemenin ard ndan soban n kontrollü ekilde

(saatte 2oC) so utularak duru a al nmas na karar

verilmi tir. Soba so utulmas sonras , soba d z rh

27.000 kotunda iç durumunu foto raflamak üzere

pencere aç lm ve ay rma duvar n n yanma

kamaras refrakterlerinin tamam yla çökerek,

seramik brülör üzerine y ld tespit edilmi tir.

Resim 4. Çöken yanma kamaras taraf ay rma duvar refraktelerinin görüntüsü

Resim 5. Ay rma duvar precast önü çöken çal ma astar refrakteri



2. Yanma Kamaras Tamiri Kapsam ve Teklif

Süreci

Ay rma duvar yanma kamaras taraf çal ma

astar , dü en refrakterlerin seramik brülör üst

k sm na çarpmas sonucu seramik brülör son s ralar

ve s cak hava ç k nda hasar tespit edilmesinin

ard ndan soba kubbesinin yüksek çözünürlüklü

kamera ile detayl foto raflar çekilmi tir. Soba

kubbesi silika tu lalar nda hasarlanma tespit

edilmemesi üzerine, yeniden örüm yap lmayarak

yanma kamaras n n yeni refrakterler ile tamir

edilmesine karar verilmi tir.

Resim 6. Hasar tespit edilmeyen kubbe silika refrakterlerinin görüntüsü

3.Yüksek F r n 4 no’lu soban n yanma kamaras

tamirat kapsam nda hangi bölgelerin tamir

edilece inin belirlenmesi, tamir yöntemi, i plan ve

tamir için gerekli tu la adeti ve miktar n n

belirlenmesi gibi tüm teknik çal malar sdemir

Refrakter grubu taraf ndan gerçekle tirilmi tir.

Bu kapsam nda seramik brülör +9979 ile +11391

k sm nda yer alan üst s ralar, ay rma duvar yanma

kamaras taraf +9979 ile +21503 kotlar aras nda

yer alan andaluzit ve +21503 ile +42216 kotlar

aras nda yer alan silika tu lalar, yanma kamaras

taraf soba z rh +9979 ile +42216 kotlar aras nda

kalan bütün andaluzit, silika ve izole refrakterler,

s cak hava ç k , yakma menholü, thermocouple

özel ekilli refrakterleri, gerekli örgü harçlar ile

z rhta genle me olan bölgede kullan lacak arka

dolgu malzemesi bulunmaktad r. Ayr ca mevcut

dizaynda ayr ma duvar checker taraf çal ma astar

ile yanma kamaras çal ma astar aras nda seramik

brülör üst k sm nda yer alan alan hasar tespit edilen

precastlar n tamirat planlanm t r.

Tamirat kapsam n n belirlenmesinin ard ndan,

Refrakter Müdürlü ü taraf ndan haz rlanan

artname do rultusunda önde gelen soba

firmalar ndan teklifler al nm t r.

Resim 7. Hasarlanan seramik brülör üst k sm

3. Yanma Kamaras Örümü Öncesi Haz rl klar,

Mevcut Refrakterlerin Sökümü ve Tahliyesi

Yanma kamaras örümünde en zorlay c konu yeni

refrakterlerin hedeflenen kotlar aras ndaki örümü

öncesinde yap lacak mevcut refrakter sökümü

çal malar nda eski refrakterlerin çökme olas l na

kar l k al nacak i güvenli i tedbirleri olmu tur.

Bu kapsamda ilk olarak yeni refrakterler ile

de i tirilmesi planlan, mevcut dökülmeyen (ay rma

duvar yanma kamaras taraf üst kotlar nda yer alan

silika) refrakterler f r n d z rh nda kubbe alt nda

aç lan pencereye yap lan platform üzerinden

uzaktan mesafeye uygun olarak haz rlanan bir

m zrak yard m yla dü ürülmü tür.



Resim 8. Uzaktan refrakter sökümünde kullan lan d z rhta aç lan pencereye yap lan platform

Söküm çal malar s ras nda kubbe ve üst kotlardan

herhangi bir refrakter parça dü me riskine kar l k

mevcut ay rma duvar precastlar n n üst kotuna

denk gelecek ekilde yanma kamaras üzeri

tamamen metal platform ile kapat lm t r.

Resim 9. Yanma kamaras üzerini kapatmakta kullan lan platform

Ay rma duvar n n yanma kamaras çal ma astar ile

birle en kö e tu lalar n n tamamen hasarlanmas ,

ay rma duvar nda +7027 kotunda ba layan ve

seramik brülör üzeri +21503 kotuna kadar montaj

yap lm precastlar n bir k sm nda hasar olmas ve

örüm s ras nda devrilme riski bulunmas sebebiyle

i güvenli i risklerini minimize etmek amac yla

ay rma duvar kö eleri boyunca metal destekler

kaynat larak precastlar n devrilme riskine kar

önlem al nm t r.

Resim 10. Ay rma duvar nda yer alan hasarl precastlar n devrilmesini önleyici destekler

Örüm öncesinde temizlenen refrakter ile birlikte

mevcut temizlenecek refrakterlerin toplam tonaj n n

600 tonu bulmas üzerine h zl tahliye amac yla 3.

Yüksek F r n önünde güvenli bir bölge belirlenerek,

temizlenen tu lalar n kamyonlara ta m n

kolayla t rmak için metal borular n kaynak ile

birle tirilmesi ile olu an ve sobalar bölgesine zemin

kat na kadar aç l inen bir oluk yap lm t r.

Resim 11. Sökülen refrakterlerin tahliyesinde kullan lan metal oluk

Yanma kamaras içi temizli i kapsam nda seramik

brülör +9979 kotuna kadar brülör üst k sm

sökülerek uygun derz yüzeyi bulunmu ve brülör içi

tamamen temizlenmi tir.

Al nan bütün tedbirlerin ard ndan, 08.08.2015

tarihinde ba layan söküm çal malar 01.09.2015

tarihinde toplam 24 günde tamamlanm t r.



4. Yanma Kamaras Yeni Refrakter Montaj

01.09.2015 tarihinde tamamlanan temizlik ve

haz rl k çal malar n n ard ndan, 3. Yüksek F r n 4

no’lu soban n refrakter montaj na ba lan lm t r.

Tamirat kapsam nda +9979 kotu ile seramik brülör

üst kotu olan +11391 kotu aras AHK-135 kalite

andaluzit tu lalar ile de i tirilmi tir.

Resim 12. Tamamlanan seramik brülör tamirat

Tamamlanan seramik brülör örümü sonras seramik

brülör üzeri metal bir platform ile tamamen

kapat lm t r. Kapat lan metal platform üzerine

iskele kurularak, kurulan iskelenin örüm seviyesine

göre kademeli olarak yükseltilmesi ile tamirat

tamamlanm t r.

Ay rma duvar nda hasar tespit edilen precastlar Al-

60 castable ile tamir ile edilerek, +9979 ile +42216

kotlar aras ay rma duvar yanma kamaras taraf

çal ma astar ile yanma kamaras z rh taraf

refrakterleri tamamen yenilenmi tir.

+9979 ile +21503 kotlar aras nda yer alan

andaluzit tu lalar AH-145 kalite muadili yerli

tedarikçi bir firmadan temin edilen andaluzit

tu lalar ile tamir edilmi , +21503 ile +42216 kotlar

aras nda ise AG-155 kalite silika tu lalar

kullan lm t r. Yanma kamaras d z rh taraf izole

tu lalar ise NG-1.0, JM23 ve JM26 kalite izole

tu lalar ile de i mi tir.

Ayr ca +30281 kotunda bulunan thermocouple

yuvas , +12276 kotunda bulunan yakma holü ve

+16000 kotunda bulunan s cak hava ç k özel

ekilli tu lalar (soba bran ba lant s dahil olmak

üzere) AH-145 kalite andaluzit tu lalar tamamen

yenilenmi tir.

Resim 13. Tamamlanan yanma kamaras tamirat sonras s cak hava ç k ve yanma kamaras

Refrakter montaj n n +42216 seviyesine ula p

tamamlanmas n n ard ndan, kubbe silika tu lalar

ve silika checkerlar kontrol edilmi tir. Yap lan

kontrol sonucu kubbede açma çatlak tespit edilen

noktalara izole blanket s k t r larak, üst

yüzeylerinde dökülmeler tespit edilen üst s ra silika

checker tu lalar daha önceki reline projesinden

artan silika checkler ile de i tirilmi tir.

Resim 14. Tamamlanan yanma kamaras tamirat sonras de i en checker silika tu lalar



Resim 15. Tamamlanan yanma kamaras tamirat

01.09.2015 tarihinde ba layan yanma kamaras

refrakter montaj çal malar , 07.10.2015 tarihinde

toplam 37 günde planland ekilde

tamamlanm t r.

5. Is tma ve Devreye Alma

3. Yüksek F r n 4 No’lu soban n 07.10.2015

tarihinde biten refrakter montaj n n ard ndan, soba

içi kurulan iskelenin sökümü ve s tma öncesi

haz rl k çal malar n n tamamlanmas na müteakip

15.10.2015 saat 14:00 itibariyle soban n

s t lmas na ba lan lm t r.

ekil 3. 15.10.2015 – 09.11.2015 tarihleri aras nda 26 günde tamamlanan 4 no’lu soba s tma grafi i

09.11.2015 tarihinde 26 gün süren 3.Yüksek F r n 4

No’lu soban n s tmas planlanan ekilde

gerçekle tirilerek, 4 No’lu soba devreye al nm t r.

6. Sonuç ve De erlendirmeler:

3. Yüksek F r n 4 No’lu soban n yanma kamaras

tamirat 08.08.2015-01.09.2015 tarihleri aras 24

gün boyunca söküm ve 01.09.2015-10.11.2015

tarihleri aras 37 gün boyunca örüm olmak üzere

07.10.2015 tarihinde planland ekilde

problemsiz olarak tamamlanm t r.

Tamirat projesi söküm, tahliye ve örüm çal malar

esnas nda mevcut refrakterde hasarlar olmas

nedeniyle çökme ihtimali ve ba lang ç kotu olan

+9979 kotundan refrakterleri yenilecek 32 metrelik

yanma kamaras duvar boyunca yüksekten cisim

dü me tehlikesi olmas , ayr ca tamirat i inin

sökümden ba layarak mevcut yap ya hasar

vermeden hassas yap lmas gereklili i sebibiyle

riskli ve zor bir proje olmas na ra men al nan

tedbirler neticesinde kazas z ve orijinal projeye

uygun olarak tamamlanm t r.

Refrakter montaj çal malar n n tamamlanmas n n

ard ndan, soba d z rh nda (mushroom tipi kubbe

yap s nda olan sobalar n d z rh nda oldu u üzere)

geni leyen z rhta arka dolgu malzemesi olarak

kullan lan ATD kalite malzemede yüksek s cakl kta

öngörülen büzülmeye kar kl k kubbe yata alt

soba z rh delinerek belirtilen bölgeye enjeksiyon

yöntemiyle refrakter malzeme uygulanm t r.

4 No’lu soba yanma kamaras taraf kubbe yata

alt soba z rh na toplam 1800kg enjekte edilebilir

izolasyon malzemesi ile enjeksiyon yap larak,

büzülme sonras soba z rh nda bo kalan bölge

doldurulmu tur



ekil 3. Dikey çember içerisine al nm alan soba z rh nda genle me olan bölgeyi göstermektedir.

Resim 16. Kubbe yata alt soba z rh nda büzülme öngörülen ATD malzemesi için yap lan enjeksiyona ili kin foto raf

Yanma kamaras boyunca iç duvarlar n hasarl

olu u, seramik brülör üst k s m, yakma menholü,

s cak hava ç k özel ekilli tu lalar ndaki

hasarlar n büyük olu u nedeniyle 4 no’lu soban n

tamamen yenilenmesi bir alternatifken, yanma

kamaras tamir edilmesi üzerinde teknik çal malar

yap lm ve planland ekilde uygulanm t r. Bu

sayede toplam 3500 ton’luk reline da kullan lacak

refrakter tonaj yerine, yakla k 600 ton refrakter

kullan larak maliyet ve örüm süresine ba l olarak

devreye alma k sal yönünden avantaj

sa lanm t r.

4 No’lu soban n devreye al nmas n n ard ndan, 3.

Yüksek F r n’da yakla k 100oC’ daha yüksek

üfleme s cakl elde edilmi ve ton pik ba na

ortalama 10kg metalürjik kok tasarrufu sa lanarak

mevcut maliyetler dü ürülmü tür.

ekil 4. 4 no’lu soban n devreye al nmas n n ard ndan 3. Yüksek F r n’ n 19.0.2016 tarihine kadarki üfleme s cakl klar

3. Yüksek F r nda mevcut 4 adet yüksek f r n

sobas n n devrede olu u ile olas bir soban n bak m

ve ilerleyen y llardaki soba reline lar dü üldü ünde

yüksek f r n 3 adet soba ile sorunsuz

çal abildi inden, üretim kayb olmadan

gerçekle tirilebilecektir.

18.04.2016 tarihinde 4 no’lu soban n devreye

al nmas n n ard ndan yakla k 5 ay sonra yakma

menholü aç larak su so utmal yüksek s cakl k

kameras ile soban n çal r haldeki kamera

görüntüleri al nm t r. Al nan kamera

görüntülerinde olumsuz bir durum tespit

edilmemi tir.



Resim 17. 18.04.2016 tarihinde soba içinden su so utmal kamera ile yakma menholünden (ignition hole) al nan seramik brülör üst k sm n n görüntüsü

Resim 18. 18.04.2016 tarihinde soba içinden su so utmal kamera ile yakma menholünden (ignition hole) al nan tamir edilmi yanma kamaras çal ma astar kö e birle im refrakterlerine ait görüntü

Resim 19. 18.04.2016 tarihinde soba içinden su so utmal kamera ile yakma menholünden (ignition hole) al nan tamir edilmi yanma kamaras çal ma astar refrakterlerine ait genel görüntü

3. Yüksek F r n 4 No’lu soba tamamlanan yanma

kamaras tamirat sonras sorunsuz olarak

çal maktad r. Bu ölçekte bir soba tamirat

Türkiye’de bir ilk olarak gerçekle mi olup, dünya

ölçe inde de nadir olarak yap lmaktad r.

3.yüksek fırın 4.soba yanma kamarası tamiri fatih Şatır ... · 4. sobada tespit edilen...

Documents