Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı
Yüklə 2,23 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- ZORAĞA Mert
TÜYLÜ SerkanDanışman : Doç. Dr. Ataç BAŞÇETİN Anabilim Dalı : Maden Mühendisliği Programı : Maden Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2009 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Ataç BAŞÇETİN Prof. Dr. Şafak G. ÖZKAN Prof. Dr. Hasan ERGİN Doç. Dr. Hanifi ÇOPUR Yrd. Doç. Dr. Ümit ÖZER Madencilik Projelerinde En Uygun Ekonomik Sınır Tenör Stratejisinin Geliştirilmesi Stratejik Maden Planlaması, farklı senaryoları da içine alan ve bir işletme projesinin ekonomisini belirleyen çok iyi bir maden üretim ve cevher hazırlama yönetimi olarak tanımlanmaktadır. Bu senaryolar içinde maden projesinin ekonomisini etkileyen tüm parametreleri dikkate almak gerekmektedir. Böyle bir planlama süreci; ocak optimizasyonu, kademeli ocak dizaynı, ekonomik sınır tenör optimizasyonu, detaylı üretim programlaması, ekipman seçimi, yatırım ve işletme maliyetlerinin tahmini ve finansal analiz aşamalarından oluşmaktadır. Klasik değerlendirme yöntemlerinde, yatağın tenör-tonaj dağılımına göre ve literatürde mevcut algoritmalar kullanılarak bir ekonomik sınır tenörü (cut-off grade) stratejisi geliştirilmektedir. Bu çalışmanın amacı ise bir açık işletme projesi için optimum bir ekonomik sınır tenörü stratejisi geliştirmektir. Bu çalışmada, maden planlaması ve dizayn sürecinin önemli bir aşaması olan ekonomik sınır tenörünün belirlenmesindeki etkili ekonomik parametreler, yatak içerisindeki tenör-tonaj dağılımının etkisi, üretim –cevher hazırlama rafineri kapasite limitleri ve çevresel etkiler gibi parametreler araştırılarak bu parametrelerin ekonomik sınır tenörünün belirlenmesindeki net ilişkileri ortaya konmuştur. Çalışma kapsamında bir maden projesi için, yatağın tenör-tonaj dağılımının, cevher satış fiyatının ve reklamasyon maliyetlerinin ekonomik sınır tenör ile nakit akışları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma sonunda, ekonomik sınır tenör hesaplamalarında bugüne kadar kullanılan algoritmalardan farklı olarak reklamasyon maliyetinin de olduğu yeni bir algoritma kullanılarak gerçeğe daha yakın bir sonuç elde edilmeye çalışılmıştır. Stratejik maden planlamasının önemli bir parçası olan ekonomik sınır tenör hesaplamaları için geliştirilen bu algoritma ile çevresel faktörleri dikkate alan daha ekonomik bir üretim anlayışının uygulanmasında önemli bir katkı sağlanmıştır.
Strategic Mine Planning including different scenarios can be defined as a very good mine production and mineral processing method that is to determine the economics of a mining project. In these scenarios, taking all the parameters affecting the economics of mining projects into consideration is necessary. Such a planning process is consisted of pit optimizations, staged pit designs, cutoff grade optimizations, detailed production scheduling, equipment selection, capital and operating cost estimates and financial analysis of the stages.
Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2008 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Suat YILMAZ Prof. Dr. T. Osman ÖZKAN Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. Ercan AÇMA Grafit Katkılı Yüksek Alüminalı Dökülebilir Refrakterlerin Mekanik ve Kimyasal Özelliklerinin İncelenmesi Refrakter malzemeler demir ve demir dışı metallerin üretiminde önemli bir rol oynamaktadır. Yüksek sıcaklıkta oluşan sıvı fazlar; metal, mat ve özellikle cürufla olan reaksiyonlar refrakterin kullanım ömrünü etkilemektedir. Eriyik cüruf, refrakteri kimyasal olarak çözündürerek veya yayınma yoluyla korozyona uğratmaktadır. Grafitin ıslatmazlık özelliği sayesinde, tuğla tipi refrakterlerde grafit katkısıyla refrakterin korozyon direnci arttırılabilmektedir. Ancak dökülebilir refrakter içindeki grafitin oda sıcaklığındaki karıştırılması ve dökülmesi sırasında fazla su talep etmesi, sonradan refrakterlerin bünyesinde gözenekliliğin artmasına neden olarak, olumsuzluk yaratmaktadır. Prosesteki yetersizlik, uygulama alanını sınırlı kılmaktadır. Prosesin geliştirilmesi için yeni yöntemler denenmektedir. Sol-jel tekniği ile yapıda bulunan grafitin alümina ile kaplanarak, bu şekilde dökülebilir refrakterde kullanımı, yeni bir yöntem olarak tez çalışmasının araştırma konusunu oluşturmuştur. Alüminyum izopropoksit, dört boyunlu reaktörde 90 0C’deki suyla hidroliz edilmiş ve ardından HCl ilavesi ile pH=2,3’ e ayarlanarak peptize edilmiştir. Hazırlanan çözeltiye grafit ilavesi ile oluşturulan karışım 15 dak. süre ile karıştırılmıştır. Bu karışım daha sonra 120 0C’de 8 saat bekletilerek çözeltinin jelleşmesi sağlanmış ardından 2 0C/dak. ısıtma hızıyla 550 0C’ye ısıtılmış ve 3 saat bekletilerek alümina kaplı grafit elde edilmiştir. Klasik dökülebilir refrakter üretim yöntemine göre hazırlanan reçete içine alümina kaplı grafit ilave edilerek alüminalı dökülebilir refrakter numuneler üretilmiştir. Deneysel çalışmalarda “alümina refrakter”, ağırlıkça %3, 6, 9 “grafit katkılı alümina” ve aynı oranlarda hazırlanmış “alümina kaplı grafit katkılı alümina” dökülebilir refrakter numunelerle çalışılmıştır. Hazırlanan örneklerin açık gözenek, su emme oranları, bulk yoğunlukları ve basma mukavemetleri ölçülerek birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca cüruf korozyon direncini incelemek amacıyla yine aynı numunelerin bu defa DIN 51069’a uygun refrakter potaları üretilmiştir. Erdemir A.Ş. Çelikhanesi’nden sağlanan pota cürufu kullanılarak numunelerin cüruf testi için pişirimi yapılmış ve elmas kesicilerde eksenel kesilmiştir. Kesilen numunelerin eksenel yüzeylerinde cürufun refrakter içindeki korozyonu ve yayınımı makro ve mikro boyutta yapılan analizlerle incelenmiştir. Tez çalışmasında; sol-jel ile grafitin alümina ile kaplanmasının faydalı olduğu, fiziksel, mekanik ve kimyasal açılardan yapılan detaylı incelemelerin sonucunda “ağ. %6 alümina kaplı grafit katkılı alümina dökülebilir refrakterlerin”, özellikle cüruf dayanımı başta olmak üzere optimal iyi sonuç verdiği görülmüştür.
Refractory materials play an important role in the production or ferrous and non-ferrous metals. Liquid phases that form at high temperatures, metal, mate and particularly reactions with slag may affect the service life of refractories. Melted Slag causes corrosion by dissolving refractory or diffusion. Graphite addition to the refractory increases corrosion resistance due to its wettability. To evaluate this property in graphite added castable refractories excess water is required in mixing and in casting. This situation causes increased porosity in casted refractories and limits their use. New methods have been investigated to improve process. Hence as a new method, the aim of this work is to plate graphite in matrix with alumina using sol – gel method and then to use as a castable refractory. Aluminium isopropoxide was hydrolyzed with water at 90 0C in a reactor and peptised with HCl. pH of the solution was adjusted to 2,3. The solution was stirred for 15 minutes after graphite addition. The mixture was held at 120 0C for 8 hours and gelled. Later, the gel was heated up to 550 0C at a rate of 2 0C/min and alumina coated graphite was obtained after 3 hours of heat treatment. Refractory samples containing 3, 6, 9 wt % graphite and 3, 6, 9 wt % alumina coated graphite were prepared using castable alumina as a matrix refractory material. Open pore percent, water absorbability, bulk density and compression strength of all samples were calculated and compared with the original refractory material. In addition, crucibles were produced as described in DIN 51069 to investigate the corrosion resistivity against slag. Crucibles were treated with slag obtained from Erdemir A. Ş. Samples were then sectioned and diffusivity and corrosivity of slag was investigated both by macro and micro analyses. In this work, detailed research carried out physical and chemical properties of the samples revealed that alumina plated graphite with sol – gel process was a useful method for producing graphite containing alumina castable refractories. The sample having 6 wt % alumina coated graphite exhibited the optimum properties and showed a good slag resistance.
Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2008 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. T.Osman ÖZKAN Prof. Dr. Ercan AÇMA Alümina ve Bor Karbür Esaslı Mühendislik Seramiklerin Balistik Özelliklerinin İncelenmesi Deneysel çalışmalar için, beş farklı bor karbür plaka ve bir alümina plaka kullanılmıştır. Alümina plaka Alcoa A-16 tozlarının preslenmesi ve sinterlenmesi ile hazırlanmıştır. Sinterlenmiş numuneler, XRD, XRF ve SEM teknikleri ile incelenmiştir. Cam elyaf takviyeli kompozit taban malzemeye yapıştırılmış numuneler üzerinde, balistik davranışını incelemek amacıyla drop testler uygulanmıştır ve davranışlar hızlı kamera ile takip edilmiştir. Bor karbür plakaların çok küçük parçalara ayrıldığı, etrafa saçıldığı ve taban malzemesinn çıplak korumasız kaldığı gözlenmiştir. Alümina plakanın ise, daha büyük parçalar halinde kırıldığı ve bu parçaların taban malzemeye yapışmış halde kaldığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, bor karbür plakanın çalışılan deneysel şartlarda balistik koruma için alumina plakaya kıyasla uygun olmadığını göstermiştir. Investigation of The Ballistic Properties of Alumina and Boron Carbide Based Engineering Ceramics Five different boron carbide plates and an alumina plate were used for the experimental studies. The alumina plate was prepared by pressing and sintering of Alcoa A-16 powders. The sintered samples were characterized using XRD, XRF and SEM techniques . Drop tests were carried out on the samples attached to glass fiber reinforced epoxy a composite base material in order to investigate their ballistic behaviors which were monitored by a rapid camera. It was observed that boron carbide plates were broken into very small pieces which were scattered into the surroundings. After the test, the base material was observed to be naked and unprotected. Whereas, alumina plate samples were broken into larger pieces which were still attached to the base material. These results indicate that use of boron carbide plate is not favorable compared to that of alumina for the ballistic protection for the experimental conditions studied. KEVSER Kemal Can Danışmanlar : Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU : Yard. Doç. Dr. Aliye ARABACI Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2008 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU (Danışman) Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. T. Osman ÖZKAN Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU
Amonyum heptamolibdat tetrahidratın (AHM) ısısal bozunması ile oluşan molibden oksit proseslerde heterojen katalizör olarak kullanılmaktadır. Taşıyıcı malzeme ile karıştırılmış veya sadece AHM’nin ısısal bozunması sonucu molibden oksit elde edilmektedir. Oluşan molibden oksidin non-stokiometrik yapısı bozunma sırasında kullanılan gaz atmosferine bağlı olarak değişmektedir. Bu çalışmada AHM’nin ısısal bozunma kinetiği farklı ısıtma hızları ve farklı hava ile azot gazı hızlarında incelenmiştir. Bu amaçla; TGA, DTA ve EGA gibi analiz tekniklerinden yararlanılmıştır. AHM’nin ısısal bozunmasında üç belirgin adım görülmüş, her bir bozunma adımında oluşan ara ve son ürünlerin malzeme karakterizasyonu XRD ve FTIR analiz teknikleri ile yapılmış ve morfolojileri ise SEM analizi ile incelenmiştir.
(NH4)6Mo7O24∙4H2O → (NH4)4Mo5O17 + (NH4)2Mo2O7 → (NH4)2Mo4O13 → MoO3 ve azot gazında (NH4)6Mo7O24∙4H2O → (NH4)4Mo5O17 + (NH4)2Mo2O7 → (NH4)2Mo4O13 → MoO3-x şeklinde bozunduğunu göstermiştir. Ozawa yöntemi uygulanarak TGA diyagramlarından hava ve azot gazı atmosferlerinde sırasıyla AHM’nin (NH4)2Mo2O7 (ADM) ve (NH4)4Mo5O17’e (APM) dönüştüğü birinci bozunma adımı için 57.86 ve 55.77 kJ∙mol-1; ADM’nin (NH4)2Mo4O13’e (ATM) dönüştüğü ikinci bozunma adımı için 74.66 ve 69.85 kJ∙mol-1; APM’nin ATM’e dönüştüğü ikinci bozunma adımı için sırasıyla 74.49 ve 71.93 kJ∙mol-1 ve ATM’nin molibden okside dönüştüğü üçüncü bozunma adımı için sırasıyla 87.96 ve 88.56 kJ∙mol-1 aktivasyon enerjisi değerleri hesaplanmıştır. The Characterization of Thermal Decomposition Products of Ammonium Molybdate and The Kinetic Investigation of Decomposition Steps Molybdenum oxide, formed by the thermal decomposition of ammonium heptamolybdate tetrahydrate (AHM), is usually being used as heteogeneous catalyst in various processes. Molybdenum oxide is obtained by the thermal decomposition of pure AHM or AHM mixed with support material. The non-stoichiometric structure of the formed molybdenum oxide varies with respect to the gas atmosphere used. In this study, the thermal decomposition of AHM in different heating rates and under different air and nitrogen gas flow rates was investigated using analytical techniques such as TGA, DTA and EGA. In the thermal decomposition of AHM three well-defined steps were observed and the intermediate and final products of each decomposition step were characterized by using XRD and FTIR analysis techniques and their morphologies were determined by SEM analysis.
(NH4)6Mo7O24∙4H2O → (NH4)4Mo5O17 + (NH4)2Mo2O7 → (NH4)2Mo4O13 → MoO3 in air and as (NH4)6Mo7O24∙4H2O → (NH4)4Mo5O17 + (NH4)2Mo2O7 → (NH4)2Mo4O13 → MoO3-x in nitrogen gas. The activation energy values of the thermal decomposition of AHM and it’s decomposition products were calculated from TGA diagrams by applying Ozawa method. The activation energy values were found to be 57.86, 74.66, 74.49 and 87.96 kJ∙mol-1 in air and 55.77, 69,85, 71,93 and 88.56 kJ∙mol-1 in nitrogen gas respectively for AHM, (NH4)2Mo2O7, (NH4)4Mo5O17 and (NH4)2Mo4O13. YAZICI Ozan Danışman : Doç. Dr. Suat YILMAZ Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2008 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Suat YILMAZ Prof. Dr. Tevfik Osman ÖZKAN Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Enver Oktay Prof. Dr. Ercan AÇMA Sol-Jel İle Üretilmiş Spinel Katkılı Düşük Çimentolu Alüminalı Dökülebilir Refrakterlerin İncelenmesi Magnezya-Alümina spinel refrakterler çelik, cam ve çimento sanayinde başarıyla kullanılmaktadırlar. Dünyada Magnezya-alümina spinel’e yönelişin en büyük nedeni, magnezya-krom tuğlaların çevre kirliliği oluşturması ve bu tuğlaların imhasında ödenen cezalardır. Bu nedenle magezya-alümina spinel refrakter tuğlalar, çevreye zarar verici nitelikleri bulunan manyezit - krom refrakterlerin yerini alarak kullanım alanı giderek artan bir malzemedir. Düşük termal genleşme yani yüksek termal şok direnci, cüruf korozyonuna karşı yüksek dayanım, kimyasal kararlılık magnezya-alümina spinel refrakter tuğlaların en önemli malzeme karakteristikleridir. Günümüzde özellikle çelik potalarda alümina zengin spinellerin uygulamaları, yukarıdaki üstün özellikleri ve bunun yanı sıra düşük maliyetleri nedeniyle başarılı sonuçlar vermekte ve tercih edilmektedir. İlk etap çalışmalarında, sol-jel yöntemi kullanılarak magnezya-alümina spineli üretimi gerçekleştirilmiştir. Sol-jel yöntemiyle magnezya-alümina üretimi için, Alüminyum isopropoksit(AIP), dört boyunlu reaktörde 90 oC’deki suyla hidroliz edilmiş ve ardından HCl ilavesi ile pH=2,3’ e ayarlanarak peptize edilmiştir. Hazırlanan çözeltiye MgO(<63µm) ilavesi ile oluşturulan karışım 2 saat süreyle karıştırılmıştır. Bu karışım daha sonra 120 oC’de 8 saat bekletilerek çözeltinin jelleşmesi sağlanmış ardından 2 oC/dak. Isıtma hızıyla 550 oC’ye ısıtılmış ve 3 saat bekletilmiştir. Daha sonra 800, 1200 ve 1600 oC gibi farklı sıcaklıklarda ısıl işlem yapılmış ve MgAl2O4 (magnezya-alümina) spinelinin oluşumu gözlemlenmiştir. İkinci etap çalışmalarında ise, Magnezya-Alümina (M-A) spinel katkılı düşük çimentolu dökülebilir refrakterlerin üretimi ve incelenmesi için deneysel çalışmalar yapılmış ve klasik dökülebilir refrakter üretim yöntemine göre; katkısız (A1), %5 serbest MgO katkılı (M5) ve %10 serbest MgO katkılı (M10) numuneleri üretilmiştir. Islatıcı ortam olarak su yerine, sol-jel yöntemiyle hazırlanmış böhmitik sol (çözelti) kullanılmıştır. Bunlardan başka bir de ıslatıcı ortam olarak sol-jel yöntemiyle hazırlanmış böhmitik sol + MgO tozu karışımının kullanıldığı (M+A) numunesi olmak üzere dört farklı tipte dökülebilir refrakterler hazırlanmıştır. M5’te toplam karışımın %5’i kadar MgO ve M10’da, toplam karışımın %10’u kadar serbest MgO bulunmaktadır. Serbest MgO, M+A’da sadece ıslatıcı ortamla birlikte gelmektedir. Bu şekilde üretilen ve 1600 oC’de pişirilen refrakter betonlarda yer alan alümina ile magnezyanın in-sitü reaksiyonu sonucu Magnezya-Alümina spinel elde edilerek refrakter matris yapısı güçlendirilmiştir. Elde edilen refrakter numunelerinin; açık gözenek, su emme, bulk yoğunluk ve basma mukavemeti gibi fiziksel ve mekanik testleri ile pota yöntemiyle cüruf-refrakter korozyonu testleri yapılarak dökülebilir refrakterlerin karşılaştırmalı olarak incelemeleri yapılmıştır. Sol-jel ile M-A spinel üretimi amaçlanarak yapılan ilk deneme çalışmalarında, M-A spinel üretilememiş ancak yerine ince taneli başka bir ürün elde edilmiştir. Yapılan karakterizasyon çalışması sonucu, tabakalandırılmış çift hidroksit bileşimine sahip Meixnerite tozu elde edildiği tespit edilmiştir. Meixnerite, absorban malzeme olarak, sera gazlarının emisyonunu azaltıcı bir madde olarak kullanılmaktadır. Konunun önemi nedeniyle, literatürde son yıllarda bu konuda önemli oranda araştırma olduğu görülmektedir. Sonuçlara bakıldığında, A1 numunesinin en düşük porozite, en yüksek mekanik mukavemet ve korozyon direnci göstererek diğer M5, ve M+A numuneleriyle karşılaştırdığımızda daha iyi bir numune olduğu görülmektedir. %10 MgO içeren M10 numunesi A1 numunesine göre daha fazla porozite içermesine rağmen cüruf korozyon direnci içerdiği yüksek M-A spineli fazı nedeniyle A1 ile benzerlikler göstermektedir.
Magnesia-Alumina (M-A) Spinel refractories have been used succesfully in steel, glass and cement industries. The main reason of the use preference of magnesia-alumina spinel refractories in the world, is the legal strictions emposed on the use of magnesia-chrome refractory bricks whose wastes create enviromental pollution. Hence, the use of magnesia-alumina spinel refractories are continuously increasing compared to the magnesia-chrome refractories. The most important material characteristics of magnesia-alumina spinel refractories are low thermal expansion, high thermal shock resistance, chemical stability and high resistance against basic slags. Nowadays, the application of alumina rich spinel refractories in the steel ladle, gives succesfull results and they are preferred because of their excellent properties mentioned above and their low cost. In the first stage of this study, the production of Magnesia-Alumina (M-A) spinel [MgO-Al2O3] was performed using via sol-gel method. To produce M-A spinel via sol-gel method, aluminum isopropoxide (AIP) was hydrolyzed with water at 90 oC in a reactor and the solution was peptized by HCI by adjusting its pH to 2.3. Solution was stirred for 2 hours after MgO (<63 µm) addition. The mixture was held at 120 oC for 8 hours and gelled. Later, the gel was heated up to 550 oC at speed of 2 oC/min and was holded for 3 hours. Obtained material was heated to 800, 1200 and 1600 oC degrees and magnesia-alumina spinel (MgAl2O4) formations were obtained. In the second stage of this study, pure (A1), %5 MgO added (M5) and %10 MgO added (M10) samples were produced by standard castable refractory production method. These samples were mixed in the boehmitic sol produced by sol-gel method instead of water. In addition, boehmitic sol+MgO mixer was used as another mixing media at the M+A sample. M5 and M10 samples respectively include %5 and %10 free MgO of the total mixture. M+A sample only included free MgO coming with mixing media. Refractory matrix was strengthened by magnesia-alumina spinel which was obtained by the result of in-situ reaction of magnesia and alumina which in the refractory concretes fired at 1600 oC. Physical and mechanical tests such as open porosity, water absorption, bulk density and compression strength were determined and slag-refractory corrosion tests were carried out using crucible method. The first experiments in trying to obtain M-A spinel by sol-gel method weren’t successful. The experiments resulted the formation of Meixnerite phase instead of M-A spinel. Meixnerite is a magnesium-aluminum hydroxide compound and it is a hydrotalcite group mineral that has layered double structure. Meixnerite is used as an absorbent material in decreasing the emission of sera gases. Lately, a great deal of studies are been carried due to this important property. It was concluded that A1 sample exhibited the lowest porosity, the highest mechanical strength and the best corrosion resistance under the experimental conditions compared to M5, M+A. The sample containing %10 MgO (coaded M10), had more porosity than A1 sample, it showed similar corrosion resistance to A1 due to its high contend of M-A spinel phase.
Danışman : Doç. Dr. Gökhan ORHAN Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2009 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gökhan ORHAN Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. T. Osman ÖZKAN Prof. Dr. İ. Servet TİMUR
Bakır ve bakır-çinko alaşım tozları yüksek elektriksel ve termal iletkenliği, iyi korozyon dayanımı ve kolay şekillendirilebilir olmasından dolayı endüstrinin pek çok alanında kullanılmaktadır. Elektrolitik bakır tozu üretim deneylerinde; üretim parametreleri ve parametrelerin toz morfolojisine etkileri araştırılmıştır. Deneylerde incelenen parametreler ve seviyeleri aşağıda verilmektedir.
Bakır iyon konsantrasyonu: 5, 10 ve 20 g/L Katot devir hızı: 140, 550 ve 1100 dak-1 Sıcaklık: 30, 45 ve 60°C Döner silindir katotlu hücrede gerçekleştirilen deneyler sonucunda elde edilen bakır tozlarının akım verimleri, çalışma koşullarına bağlı olarak, %70–100 aralığında, spesifik enerji tüketimleri ise 2.72–4.10 kWh/kg Cu aralığında elde edilmiştir. Elektrolitik bakır-çinko alaşım tozu üretimi ve üretim koşullarının optimizasyonuna yönelik gerçekleştirilen deneylerde çalışma şartlarının alaşım bileşimi, akım verimi ve alaşım tozunun morfolojisi üzerine etkileri yanıt yüzey analizi (RSM) deneysel tasarım metoduna göre incelenmiştir. Deneylerde incelenen parametreler ve seviyeleri aşağıda verilmektedir. Akım yoğunluğu: 75, 100, 125, 150 ve 175 mA/cm2 Cu/Zn mol oranı: 1, 3, 5, 7 ve 9 Karıştırma hızı: 0, 125, 250, 375 ve 500 dak-1 Sıcaklık: 25, 30, 35, 40 ve 45 °C Elde edilen elektrolitik Cu-Zn alaşım tozlarının akım verimleri, çalışma şartlarına bağlı olarak % 68.5–99.4 aralığında, spesifik enerji tüketimleri ise 2.74–4.15 kWh/kg alaşım aralığında değişmektedir. Endüstriyel anlamı olan farklı bileşimindeki bakır-çinko alaşım tozları değişik çalışma şartlarında elektroliz yöntemi ile elde edilebilmiştir. Electrometallurgical Production of Metallic Copper and Copper-Zinc Alloy Powders and Optimization of their Production Conditions Copper and copper-zinc alloy powders are widely used in many industrial areas because of their high electrical and thermal conductivity, good corrosion resistance and formability properties. In production of copper powders, the effect of the production parameters listed below were studied on the morphology.
Concentration of copper ion: 5, 10 and 20 g/L Rotational speed of the cathode: 140, 550 and 1100 rpm Temperature: 30, 45 and 60°C The current efficiency values of copper powders produced in a rotating cylindrical cathode cell ranged from 70 to 100 %, which correspond to the specific energy consumption values of 2.72 to 4.10 kWh/kg Cu. “Response Surface Methodology” experimental design method was used in all experiments carried out to produce electrolytic Cu-Zn alloy powders. In production of Cu-Zn powder, the effect of the production parameters listed below were studied on alloy composition, current efficiency and morphology. Current Density: 75, 100 125, 150 and 175 mA/cm2 Cu/Zn mole ratio: 1, 3, 5, 7 and 9 Stirring speed: 0, 125, 250, 375 and 500 rpm Temperature: 25, 30, 35, 40 and 45 °C Electrolytic Cu-Zn alloy powders in different composition including some commercial ones were obtained in the current efficiency range of 68.5 to 99.4 %, which correspond to the specific energy consumption range of 2.74 to 4.15 kWh/kg alloy. ZORAĞA MertDanışman : Yard.Doç.Dr.Cem KAHRUMAN Anabilim Dalı : Metalurji Ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı Mezuniyet Yılı : 2009 Tez Savunma Jürisi : Yard.Doç.Dr. Cem KAHRUMAN Prof.Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof.Dr. Enver OKTAY Prof.Dr. T. Osman ÖZKAN Prof.Dr. Servet TİMUR
Bu çalışmada, selestit (SrSO4) konsantresinin amonyum karbonat çözeltisinde çözünme kinetiği incelenmiştir. Selestit konsantresinin çözünme hızı üzerine karıştırma hızı, çözelti konsantrasyonu, tane boyutu ve sıcaklık gibi proses parametrelerinin etkileri araştırılmıştır. Reaksiyon hızının artan amonyum karbonat konsantrasyonları ile azaldığı ve artan sıcaklık ile arttığı belirlenmiştir. Reaksiyon hızı amonyum karbonat konsantrasyonuna göre -0,8. mertebeden ve selestitin çözünme reaksiyonuna ait aktivasyon enerjisi de 60,4 kJ.mol-1 olarak bulunmuştur.. Uygulanan deney koşullarında karıştırma hızının çözünme hızı üzerine etkisi olmamıştır. Çözünme reaksiyonuna ait hız bağıntısı, “Daralan Çekirdek” modelinden yararlanılarak türetilmiştir. Çözünme reaksiyonunun “Kimyasal Reaksiyon” kontrolünde yürüdüğü belirlenmiş ve fraksiyonel dönüşüm ile süre arasındaki bağıntı aşağıdaki şekilde elde edilmiştir.
In this study, the dissolution kinetic of celestite concentrate (SrSO4) in the ammonium carbonate solution was investigated. The effects of process parameters such as stirring speed, solution concentration, particle size and temperature on the dissolution rate of celestite concentrate were investigated. It was determined that reaction rate decreased with increasing ammonium carbonate concentration and increased with increasing temperature. The reaction rate was also found to be of -0.8th order with respect to ammonium carbonate concentration. Activation energy for the dissolution reaction of celestite was found as 60.4 kJ.mol-1. It was observed that the stirring speed did not have any effect on the reaction rate in the experimental conditions applied. The rate equation for the dissolution reaction was derived from “Shrinking Core Model”. It was determined that dissolution of reaction was controlled by “Chemical Reaction Step” and relationship between fractional conversion and the time was obtained as follows:
In this equation, it was found that k0 = 21,232 (mol.cm-3)1,8 cm.min-1, = 0,02 mol.cm-3, R = 64.10-4 cm. Yüklə 2,23 Mb. Dostları ilə paylaş:
|
