Buharlaştırma Bölümü

Buharlaştırma bölümünde, zayıf çözeltinin buharlaştırılması ve soda (Na2CO3) ile

"zayıf çözelti" olarak adlandırılan filtratın otoklavlara tekrar geri dönüş (kapalı devre) çözeltisi olarak kullanılabilmesi için söz konusu çözeltinin konsantrasyonunun yükseltilmesi gerekmektedir. Bunu gerçekleştirmek için çözeltideki suyun uçurulması sağlanarak (evaparatör bataryaları Kestner tipi aparatlardan oluşur) Na2O

konsantrasyonu 140 g/L 'den 255 g/L 'ye çıkarılmaktadır. Bu bölümde ayrıca zamanla dönüş çözeltisinde birikebilen safsızlıkların çözeltiden ayrılması sağlanmaktadır (ETİ Alüminyum, 1977, 2009).

1.3.2.5 Kalsinasyon Bölümü

Kalsinasyon bölümünde, Bayer Prosesi sonucunda elde edilen hidratın döner fırınlarda fiziksel ve kimyasal suyu uçurularak kalsine edilir ve alümina (Al2O3) elde

edilir. Bayer Prosesi ile alümina üretiminde son yıllarda kaydedilen en önemli gelişme, kalsinasyon işleminin döner fırınlar yerine akışkan yataklı fırınlarda yapılmasıdır. Ancak Seydişehir Alüminyum Tesislerinde kalsinasyon işlemi halen döner fırınlarda yapılmaktadır. Üretim filtrelerinde süzülerek ayrılan hidrat keki çok önemli olan su ile yıkama işlemine tabi tutularak, olabildiğince sodyum alüminattan arındırılmaktadır. Daha ilerde de görüleceği gibi bu yıkama kalitesi alüminanın kalitesini ve birim fiyatını doğru orantılı olarak etkilemektedir. Böylece yıkanmış hidrat, fuel-oil yakılarak 1100 ºC 'lik sıcaklıkta çalışan 2 adet döner fırında (çap 3,6 m, uzunluk 75 m) kalsine edilerek nem ve yapısal suyunu kaybetmektedir. Seydişehir 'de yalnız metalurjik kalitede alümina üretilmekte olup, proses gereği mamül üründe en az % 25 α-Al203 'ün bulunması gerekmektedir. Her birinin kapasitesi 16 ton/saat alümina

olan kalsinatörlerden çıkan ara ürün pnömatik nakliyat sistemiyle depolara sevk edilmektedir (ETİ Alüminyum, 1977, 2009).

1.3.2.6 Alüminyum Sülfat Bölümü

Alüminyum Sülfat Ünitesinde, üretilen hidratın bir kısmı kullanılarak sisteme sülfürik asit ilavesi ile reaksiyona sokulup, daha sonra kristalize edilmesi ile alüminyum sülfat (Al2(SO4)3) elde edilmektedir. Alüminyum sülfat, proses içinde

daha sonraki aşamalarda kullanılan bir ürün değildir. Alüminyum sülfat ünitesinin kapasitesi 35.000 ton/yıl alüminyum sülfattır (ETİ Alüminyum, 2009).

1.3.3 Sıvı Alüminyum Üretimi

Alümina üretiminden sonraki aşama, alüminanın ergimiş kriyolit banyosunda elektrolizi ile metalik alüminyuma dönüştürülmesidir. Birincil alüminyum, alüminanın alüminyum elektroliz hücrelerinde yüksek akım (100-400 kA) altındaki 960-970 ºC sıcaklıkta elektrolit adı verilen kriyolit-alüminyum florür ergimiş tuz eriği içinde çözünmesi, ayrışması ve indirgenmesi sonucu nötrleşen alüminyum metalinin tabanda birikmesi ile elde edilmektedir. Proses sırasında alüminanın parçalanmasıyla açığa çıkan oksijen ise petrol koku ve bağlayıcı olarak taş kömürü ziftinden oluşan anot karbonu ile birleşerek oluşan CO2, CO, CnHn ve elekrolitteki

reaksiyonlar sonucu gaz fazına geçen flor bileşikleri ile birlikte gaz temizleme sistemine gitmektedir.

Tabanda biriken sıvı alüminyum belirli periyotlarla kapalı vakum pompalarıyla çekilip alaşımlandırma ve kalıplara dökülmek üzere dökümhane birimine gönderilmektedir. Hall-Heroult Prosesi’nde anot malzemesi olarak karbon kullanılır. Elektroliz işlemi süresince anot karbonu tükenir. Oluşturma biçimlerine göre iki ayrı tip anot vardır: Prebaked (önceden pişmiş) ve Soderberg (kendi kendine pişen) anotlar. Önceden pişmiş anotlar, elektroliz ünitesinden ayrı bir tesiste, zift ve kok karışımının blok halinde şekillendirilmelerinin ardından bir fırında pişirilmeleriyle elde edilir. Hücre boyutlarına bağlı olarak değişen sayılarda anot bloğu bir araya getirilerek bir mekanizmalar grubu yardımıyla hücrelerin üzerine bağlanır. Soderberg anotlar ise daha farklıdır. Elektroliz ünitesinden ayrı bir tesiste belirli oranlarda zift ve kok içeren bir karışım hazırlanır. Peletler halinde üretilen bu karışıma “Anot Pasta” denir. Elektroliz işlemi süresince Soderberg anot alttan tükendikçe, üstten taze anot pasta beslemesi yapılır. Hücrenin ürettiği sıcaklık yardımıyla pasta içindeki zift önce ergimeye, daha sonra belli bir sıcaklığa erişince, kok taneciklerini birbirine bağlayarak koklaşmaya başlar (ETİ Alüminyum, 2009).

Sonuçta tek parça bütün bir anot karbonu haline gelir. Hem önceden pişmiş hem de Soderberg tipi anotların temel hammaddesi olarak zift (genel olarak taş kömürü zifti) ve petrol koku kullanılır. Bunlardan zift bağlayıcı, petrol koku ise dolgu malzemesi olarak görev yapmaktadır. Alüminyum fabrikasında 4 adet elektroliz ünitesi bulunmaktadır. Her bir ünitede 62 hücre olmak üzere toplam 248 hücre yer almaktadır (ETİ Alüminyum, 2009).

1.3.4 Sıvı Alüminyum Dökümü

Alüminyumun ergitilmesinde yaygın Reverber fırınları kullanılmaktadır. Büyük miktarlarda metalin ergitilmesinde, hurdaların değerlendirilmesinde ve ön alaşım hazırlanmasında Reverber fırınları özellikle tercih edilmektedir. Seydişehir Alüminyum Tesisleri dökümhanesinde fuel oil yakıtlı 4 adet Reverber fırını kullanılmaktadır. Bunların iki adedi yassı ingot ve T-İngot döküm fırınlarına diğer iki adedi ise yuvarlak ingot döküm fırınlarına ergimiş metal hazırlamaktadır. Reverber fırınlarında hazırlanmış sıvı metal, mikser fırınlarına alınarak döküm süresince sabit sıcaklıkta tutulur. Mikser fırınlarında gerekirse rafinasyon ve gaz giderme işlemleri de yapılmaktadır. Mikser fırınları, erintinin çevreden az etkilenerek temiz kalması ve gerekli hassas ısı kontrolünün sağlanması için genellikle elektrik enerjisi ile ısıtılır (ETİ Alüminyum, 2009).

Dökümhanede 5 adet oda tipli, 16 ton kapasiteli, sabit yapıda, elektrik ısıtmalı ve döküm deliği tıkaçlı mikser fırınları bulunmaktadır. Mikser fırınlarının iki adedi yassı ve T-İngot üretimine, iki adedi ise yuvarlak ingot üretimine ayrılmıştır. Bu 4 mikser fırınının ön tarafına dairesel konveyör bağlanarak 2-10 kg ’lık külçeler üretmek mümkündür. Beşinci mikser fırınında hem yassı ve T İngot hem de önünde kurulu sabit konveyörde külçe üretilmektedir. İndüksiyon fırınları çeşitli ağır ve hafif metaller ve alaşımların ergitilmesinde, ısıtılmasında ve sıcak tutulmasında kullanılmaktadır. İndüksiyon fırınları, indüktörleriyle oluşturdukları manyetik alanı fırın içinde malzeme de akıma, akımı da ısıya çevirerek ergitme yaparlar. Dökümhanede iki adet 2,5 ton şarj kapasitede nüvesin ve yaş dövme astarlı

indüksiyon fırını bulunmaktadır. Bu fırınlarda döküm alaşımları ve ön alaşımlar üretilmektedir (ETİ Alüminyum, 2009).

1.3.5 Döküm Ürünlerinin Haddelenmesi

Entegre prosesin son halkasını oluşturan haddehaneler bünyesinde üç üretim ünitesi bulunmaktadır. Bunlar; Profil ünitesi, Levha ünitesi ve Folyo ünitesidir. Talep edilen alaşım, çap ve boyutlarda dökümhanede üretilen yuvarlak ingotlar homojenleştirilerek profil ünitesine alınır. İngot ısıtma fırınlarında ortalama 450 ºC sıcaklığa ısıtılan ingotlar 1250 ve 2500 TF ’luk ekstrüzyon preslerinde şekillendirilerek doğrama ve sanayi tipi profil haline getirilmektedir . Levha ünitesinde sıcak hadde, soğuk hadde ve değerlendirme (levha, şerit, disk) olmak üzere üç ayrı bölüm bulunmaktadır. Dökümhanede istenen alaşımda üretilen yassı ingotlar yüzey temizleme işleminden sonra 460-470 ºC metal sıcaklığı elde edecek şekilde 8 saat tav fırında ısıtılarak sıcak hadde tezgahında çift yönlü olarak haddelenir (ETİ Alüminyum, 2009).