Abstract
Demir-Çelik sektörünün Dünyadaki toplam enerji üretiminin, yaklaşık olarak %12'sini kullanması, sektörde enerji tasarrufu yöntemlerinin ne anlama geldiğini çok iyi ortaya koymaktadır. Bu noktada enerji tasarruflarında oldukça yaygın olarak kullanılan termodinamiğin birinci yasasına göre tanımlanmış enerji verimi ile birlikte, süreç boyunca enerji kalitesindeki farklılaşmaya bağlı olarak daha niteliksel sonuçlar veren, termodinamiğin ikinci yasası uygulamaları, oldukça fazla önem ifade etmektedir.
Bu çalışmada alaşımlı çelik üretimi yapan bir firmada kullanılan, elektrik ark fırınında(EAF), bir cins çelik üretim için termodinamik analiz gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda, termodinamiğin birinci yasasına göre sistemde enerji analizi ile termodinamiğin ikinci yasasına göre tespit edilen iş potansiyellerinin hesabı ve tersinir iş elde edilmiştir. Çalışmanın sonunda da her iki analizden yararlanarak da hurda ön ısıtma sistemi, baca gazları, fırından çıkan tozlar ve soğutma suyu ile ilgili sonuçlara yer verilmiştir
References
- Abdullayeva, B. ve Konak, A., (2023) “Türk Demir Çelik Sektörünün 2000-2022 Döneminde Uluslararası Rekabet Gücünün Seçilmiş AB Üyesi Ülkeleri ile Karşılaştırmalı Analizi” Journal of Internatıonal Banking Economy and Management Studies, 6 (2), 164-200
- Aytekin, V., (1980) “Metalürji Termodinamiği” İ.T.Ü
- Çamdalı, Ü, Tunc, M, Karakas A., (2003) “Second Law Analysis of Thermodynamics in The Electric Arc Furnace at a Steel Producing Company” Energy Conversion and Management 44, 961–73
- Çamdalı, Ü., (1998) “Elektrik Ark Fırını Yöntemi İle Çelik Üreten Bir Tesiste Termodinamiğin II. Kanununun Analizi” İ.TÜ. Fen Bilim. Ens, Doktora Tezi
- Çamdalı, Ü., (1989) “Türk ve Dünya Demir Çelik Sanayilerinin Karşılaştırması ve II. Kanun Analizi” Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Anabilim Dalı, İstanbul
- Dikeç, F., (1982) “Çözümlü Metalurji Termodiği Proplemleri” İ.T.Ü
- Güneş, A., Yalkıncaya, M., (1981) “Ekipman El Kitabı” Asil Çelik A.Ş
- Holman, J.P. (1982) “Heat Transfer” McGraw-Hill Internatıonal Book Company
- https://worldsteel.org/steel-topics/statistics/world-steel-in-figures-2023/, Erişim Tarihi:2023
- https://www.cib.org.tr/tr/istatistikler.html, Erişim Tarihi:2023
- Kapan, S., (2023) “Bir Ferrokrom Tesisinin Eksergoekonomik Analiz Yöntemiyle Verimliliğinin Değerlendirilmesi” Fırat Üniversitesi Fen Bil. Ens, Doktora Tezi
- Kubaschewski, O., Evans, E.L., Alcock, C.B., (1989) “Metallurgical Thermochemistry” Pergamon Press
- Orhon, K.T., (1986) “Ark Ocağı Elektriği” Asil Çelik A.Ş. Teknik Yayını
- Plessing, R., (1981) “Ark Ocaklarında Çelik Yapımı” SEGEM, Yayın No:94, Ankara.
- Tamsöz, H. ve Elmas, E.T., (2021) “Çelik Üretiminde Elektrik Ark Ocaklarında Enerji Maliyetlerinin ve Enerji Verimlilik Faktörlerinin Araştırılması”, Fenerbahçe Üniversitesi Tasarım Mimarlık ve Mühendislik Dergisi, 1(3), 163-180
- Topbaş, M.A., (1991) “Endüstri Fırınları” Yıldız, Cilt:1-2
- Van Wylen, G.J. and Sonntag., R.E., (1985) “Fundamentals of Classical Thermodynamics” SI Version
Abstract
The fact that the Iron and Steel sector uses approximately 12% of the world's total energy production clearly demonstrates the meaning of energy saving methods in the sector. At this point, along with the energy efficiency defined according to the first law of thermodynamics, which is widely used in energy savings, the applications of the second law of thermodynamics, which gives more qualitative results depending on the variation in energy quality throughout the process, are of great importance.
In this study, thermodynamic analysis is applied to electric arc furnace (EAF) which is used at a steel company. The company has a very considerable position in producing of alloy steels in Turkey. In this regard, energy analysis and availability analysis are carried out for EAF according to first and second laws of thermodynamics. The scrap pre-heating system, stack gases, dusts and cooling water leaving the furnace are investigated by using analysis of thermodynamics.
References
- Abdullayeva, B. ve Konak, A., (2023) “Türk Demir Çelik Sektörünün 2000-2022 Döneminde Uluslararası Rekabet Gücünün Seçilmiş AB Üyesi Ülkeleri ile Karşılaştırmalı Analizi” Journal of Internatıonal Banking Economy and Management Studies, 6 (2), 164-200
- Aytekin, V., (1980) “Metalürji Termodinamiği” İ.T.Ü
- Çamdalı, Ü, Tunc, M, Karakas A., (2003) “Second Law Analysis of Thermodynamics in The Electric Arc Furnace at a Steel Producing Company” Energy Conversion and Management 44, 961–73
- Çamdalı, Ü., (1998) “Elektrik Ark Fırını Yöntemi İle Çelik Üreten Bir Tesiste Termodinamiğin II. Kanununun Analizi” İ.TÜ. Fen Bilim. Ens, Doktora Tezi
- Çamdalı, Ü., (1989) “Türk ve Dünya Demir Çelik Sanayilerinin Karşılaştırması ve II. Kanun Analizi” Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Anabilim Dalı, İstanbul
- Dikeç, F., (1982) “Çözümlü Metalurji Termodiği Proplemleri” İ.T.Ü
- Güneş, A., Yalkıncaya, M., (1981) “Ekipman El Kitabı” Asil Çelik A.Ş
- Holman, J.P. (1982) “Heat Transfer” McGraw-Hill Internatıonal Book Company
- https://worldsteel.org/steel-topics/statistics/world-steel-in-figures-2023/, Erişim Tarihi:2023
- https://www.cib.org.tr/tr/istatistikler.html, Erişim Tarihi:2023
- Kapan, S., (2023) “Bir Ferrokrom Tesisinin Eksergoekonomik Analiz Yöntemiyle Verimliliğinin Değerlendirilmesi” Fırat Üniversitesi Fen Bil. Ens, Doktora Tezi
- Kubaschewski, O., Evans, E.L., Alcock, C.B., (1989) “Metallurgical Thermochemistry” Pergamon Press
- Orhon, K.T., (1986) “Ark Ocağı Elektriği” Asil Çelik A.Ş. Teknik Yayını
- Plessing, R., (1981) “Ark Ocaklarında Çelik Yapımı” SEGEM, Yayın No:94, Ankara.
- Tamsöz, H. ve Elmas, E.T., (2021) “Çelik Üretiminde Elektrik Ark Ocaklarında Enerji Maliyetlerinin ve Enerji Verimlilik Faktörlerinin Araştırılması”, Fenerbahçe Üniversitesi Tasarım Mimarlık ve Mühendislik Dergisi, 1(3), 163-180
- Topbaş, M.A., (1991) “Endüstri Fırınları” Yıldız, Cilt:1-2
- Van Wylen, G.J. and Sonntag., R.E., (1985) “Fundamentals of Classical Thermodynamics” SI Version
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Energy Generation, Conversion and Storage (Excl. Chemical and Electrical), Physical Metallurgy |
| Journal Section | Articles |
| Authors | |
| Publication Date | January 31, 2024 |
| Submission Date | January 11, 2024 |
| Acceptance Date | January 18, 2024 |
| Published in Issue | Year 2024 Volume: 16 Issue: 1 |
All Rights Reserved. Kırıkkale University, Faculty of Engineering.