DEMİR SANAYİSİ

Bir rayın, bir anahtarın, bir asma kilidin ya da bir çivinin demirden olduğunu söyleriz. Bu söz yanlıştır çünkü demir hiçbir zaman saf olarak kullanılmaz. Endüstri değeri yoktur. Demire karıştırılan öbür maddelerle yapılan alaşımların, katıksız demirden çok daha üstün özellikleri vardır. Demir alaşımlarından en önemli ikisi; dökme demir (pik demir) ve çeliktir. Bunlar, demir ve karbon bileşiminden meydana gelirler.

Demir Filizinden Dökme Demiri Eldesi:

Maden ocaklarından çıkarılan demir filizinin (demir oksit) yabancı maddelerden arıtılması için yüksek fırın adı verilen büyük fırınlarda ısıtılarak ergitilmesi gerekir. 1600-2000°C arasındaki sıcaklık etkisiyle ergiyen demir, filizi içindeki yabancı maddelerin birçoğundan kurtulur ama soğuyup katılaştıktan sonra da tam olarak saf değildir. Buna Dökme Demir (Ham Demir) ya da (Pik Demir) denir.

Yüksek fırından elde edilen dökme demir %95 demir, %4,5 karbon ve çok az miktarda silisyum, manganez, fosfor ve kükürdü kapsar.

Dökme demirin iki cinsi vardır; Beyaz Pik ve Gri Pik. Beyaz pik, içinde %2-3 oranında ergimiş durumda karbon bulunan demirdir. Çok sert olup işlenemez. Kalıba bile zor dökülür. Sadece çelik elde edilmesi için kullanılır. Gri Pik'te karbon oranı beyaz pike göre daha fazladır. Oldukça iyi işlenebildiğinden ve kalıplanabildiğinden endüstride çok kullanılır. Evlerimizdeki karyola, soba, ütü gibi birçok eşya pikten yapılır.

Dökme Demirden Çelik Eldesi:

Dökme demirden çelik elde edilebilmesi için dökme demir içindeki karbon yüzdesini azaltmak gerekir. Bundan ötürü çelik, demir içerisinde bulunan karbon yüzdesine göre çok çeşitli özellikler gösterir ve buna göre isimlendirilir.

Günümüzde çelik, değişik metotlarla elde edilmektedir ve bunların belli başlıları şunlardır:

Konvertisörle Çelik Elde Edilişi:

Buna Bessemer Metodu da denir. Bugün Bessemer Metodu ile çelik elde edilmesinde armut biçiminde ve iki eksen çevresinde dönebilen Bessemer Konvertisörleri kullanılmaktadır. Konvertisör yatay duruma getirilerek içerisi yüksek fırından gelen ergimiş dökme demirle doldurulur. Sonra düşey duruma getirilen konvertisörün dibindeki deliklerden basınçlı hava verilir.

Ergimiş dökme demir içindeki karbon, manganez, kükürt ve silisyum havanın oksijeniyle yanar. Bu yanma sonucu ısı, dökme demirin ergime derecesi olan 1100°C'tan çeliğin ergime derecesi olan 1400°C'ye çıkar. Böylece maden katılaşacağına büsbütün erir. 15-20 dakika sonra konvertisör yeniden yatay duruma getirilerek içindeki çelik kalıplara dökülür.

Dökme Demir Ve Hurda Demir Karışımından Çelik Elde Edilmesi:

Buna Siemens-Martin metodu da denir. Bu metotta Siemens-Martin Alev Fırınları kullanılır. Alev fırınları, çok yüksek sıcaklık temin edebilecek biçimde yapılmıştır. Fırına, ilkel madde olarak yüksek fırından gelen dökme demir, demir filizi (demir-oksit), kullanılmış eski demir ve çelik parçaları ile bir miktar kireç taşı konur.

Fırındaki yüksek ısı etkisiyle demir filizi, dökme demir içindeki karbonu oksitleyecek oksijeni verir. Kireç taşı ise karışımda bulunan yabancı maddelerle birleşerek ergimiş bir artık tabakası meydana getirir.

Ergimiş çelik, alev fırınının özel ağzından büyük potalar içine akıtılır. Artıklar ise hafif olduklarından potanın üstünde kalırlar ve dışarı akarak çelikten ayrılırlar.

Elektro Çeliği:

Lekesiz, temiz, tekniğin istediği en iyi cins içerikler elektrik fırınlarında elde edilir. Çünkü:

• Elektrik fırınlarında istenilen sıcaklık kolaylıkla elde edilir ve istenildiği biçimde ayar edilir.
• Çelik, eylem süresince kontrol altında tutulabilir.
• Genellikle temiz ilkel madde kullanılır. Bazan Bessemer metoduyla elde edilmiş çelikler tekrar işlenir.
• Çeliğin oksitlenmesi, indirgen bir ortamdan dolayı önlenir.

Türkiye'de Demir Çelik Endüstrisi

Ulusların, özellikle siyasi ve ekonomik hayatı üzerinde birinci derecede önemli olan demir-çelik endüstrisine (ağır endüstri), Türkiye'mizde Cumhuriyet'ten sonra gereken önem verilerek planlı bir biçimde çalışmalar yapılmıştır. Böylece ilk modern demir-çelik fabrikasının temeli 1937'de Karabük'te atılmış ve tesisler 1939 yılında işletmeye açılmıştır. Daha sonraki yıllarda genişletilen bu tesisler bugün:

Sülfürik Asit Fabrikası (1959 verimi: 8.081 ton), Süperfosfat Fabrikası (1959 verimi: 12.601 ton), Boru Fabrikaları, Kok Fabrikası (1962 verimi: 975.000 ton), Yüksek Fırınlar (3 adet) Çelikhane (1962 verimi: 600.000 ton), Haddehane (1962 verimi: 480.000 ton) gibi bölümlerden meydana gelmiş büyük ve modern bir ağır endüstri merkezi durumuna ulaşmıştır.

Bu fabrikalar topluluğunun işlemekte olduğu ilkel maddeler; demir filizi, maden kömürü, kireçtaşı, kum ve manganez cevherleridir.

Son yıllarda Ereğli'de kurulmakta olan ikinci demir ve çelik endüstrisi, Türk-Amerikan işbirliğinin büyük bir tesis olarak yükselmektedir. Orta-Doğu'nun ve Balkanlar'ın bu en büyük ağır endüstri merkezi, ülkemizin demir ve çelik yapımları içine giren her türlü ihtiyacını karşılayacaktır.