REFRAKTER KİLLER

REFRAKTER KİLLER VE ŞİFERTON







1. GİRİŞ

1.1. Sektöre Giren Malların Tanımı, Sınıflandırılması, Bulunuş Şekli, Uluslararası
Piyasalarda Spesifikasyonları

Genel olarak kil, tanecik büyüklüğü iki mikrondan küçük olan tanelerin çoğunlukta olduğu, ıslatıldığında plastik, pişirildiğinde sürekli sert kalan hidrate alüminyum silikat minerallerinden oluşan bir sistem olarak tanımlanabilir. Kil mineralleri temelde silika, alümina ve suyun oluşturduğu sulu silikatlardır. Ayrıca demir, alkali ve toprak alkalileri farkedilebilir derecede içerirler (Ampian, 1985).

Killer genelde altı gruba ayrılırlar. Bunlar;

1. Kaolin,
2. Bağlama kili,
3. Ateş killeri (şamot),
4. Bentonit,
5. Fuller toprağı,
6. Diğer killer ve şeyl.

Kaolinler tortul ve artık yataklar olarak oluşurlar. Artık kaolin yatakları ana kayacın yerinde altere olması ile oluşurlar. Bununla birlikte refrakter malzeme olarak kullanılanlar genellikle tortul kökenlidirler. Ergime dereceleri 1760oC olup, refrakter malzeme olarak kullanılmaktadırlar (Apaydın, 1981).

Bağlama killeri, sedimanter kökenlidirler. Organik malzemeler, serisit mikalar ve kaolinit içerirler. Genellikle kaolinitten daha ince tane boyuna sahiptirler. Bağlama killeri 1500oC'den daha yüksek sıcaklıklara kadar dayanırlar. Refrakter tuğla yapımında bağlayıcı olarak kullanılırlar.

Yurdumuzda siferton olarak bilinen ateş killeri, detrital bir kil olarak tanımlanırlar. Düşük miktarda demir oksit, kireç, magnezyum ve alkalileri içerirler. 1500oC ve daha yüksek sıcaklıklarda bozunmadan kalabilirler. Kömür damarlarının altında bulunurlar.

Refrakter Killerin Oluşumu: Feldspatça zengin bazik ve andezitik piroklastik kayaçların aşınması ve Neojen lagüner havzalarına taşınması ve depolanması sonucu bağlama kili yatakları teşekkül etmiştir. Lagüner havzaya aynı zamanda ağaç ve bitki artıklarının taşınması ile de linyit seviyeleri oluşmuştur. Kil yataklarındaki ve yataklanma durumundaki düzensizlikler, taşınma esnasındaki mevsimlik tabiat şartları arasındaki değişikliklerden ve lagüner havzalardaki çapraz tabakalanma şartlarından meydana gelmiştir. Havzalara aynı zamanda değişik istikametlerden değişik karakterde malzeme taşınması, havzalarda teşekkül eden killerin yanal ve dikey yönde farklı kalitede olmasına ve kil-kum gibi tedrici geçişli malzemelerin yataklanmasına yol açmıştır.

Şamot kili yatakları ise yerinde (rezidüel) teşekkül etmiş olup ince taneli yeşil renkli volkanik tüflerin üst kısımlarında mercekler halinde meydana gelmiştir. Cevherleşmeyi kontrol eden faktörler olarak;

- Feldspatça zengin andezitik kayaçların mevcudiyeti,
- Ayrışma, aşınma ve taşıma olaylarını meydana getiren olaylar,
- Uygun bir neojen göl havzasının mevcudiyeti,
- Havzada uygun pH ortamını doğuran nedenler,
- Hümüs asidinin varlığı, bu asidin killerin ateşe dayanıklılığını düşüren oksitlerin (Fe2O3, K2O, Na2O, CaO v.b) ortamdan uzaklaştırılmasında etkili olması,
- Havza içerisinde gölsel ortamda meydana gelen çalkantılı ve durgun ortamlar.

Üst seviyede mevcut olan sedimanter menşeli plastik bağlama kili ve kömür yataklarında tabakalanma bariz bir şekilde görüldüğü halde mevzii merceksi olarak teşekkül etmiş olan şamot kili yataklarında hiçbir tabakalanma görülmez, attaki ana kayaç olan volkanik tüflere tedrici olarak geçiş gözlenir.

Feldspatça zengin kayaçların sıcaklık, yüksek basınç ve karbondioksit etkisi ile meydana gelen olaya Kaolinleşme adı verilir.

Feldspatların bünyelerinde bulunan alkali oksitlerin (K2O, Na2O) su ile çözülmesi ile aşağıdaki tepkimeler sonucu geriye kaolinitler kalır.

K2O. Al2O3 . 6 SiO2 + 2 H2O (Hid.) = Al2O3 . 6 SiO2 . H2O + 2 KOH
Al2O3 . 6 SiO2 . H2O (Desilisifikasyon) = Al2O3 . 4 SiO2 + H2O + SiO2
(Pirofillit)
Al2O3 . 6 SiO2 . H2O (Desilisifikasyon) = Al2O3 . 2 SiO2 + H2O + 4 SiO2
Al2O3 . 2 SiO2 . H2O (Hidratasyon) = Al2O3 . 2 SiO2 + 2 H2O
(Kaolinit)
Al2O3.2SiO2.H2O (Desilisifikasyon) = Al2O3.H2O+SiO2 (Diyaspor)
Al2O3 . H2O + H2O (Hidratasyon) = Al2O3 . 2 H2O (Boksit)
Al2O3 . H2O + 2 H2O (Hidratasyon) = Al2O3 . 3 H2O (Gibbsite)

İlk oluştukları yatakta bulunan killer birincil kil, su ile taşınması ve yeniden rezerv oluşturmuş killer ise ikincil kil olarak adlandırılır.

Kil Mineralleri Grupları: Kil mineralleri genellikle 4 grupta incelenir.

1. Kaolinit grubu killer,
2. Smektit grubu killer,
3. İllit grubu killer,
4. Klorit grubu killer.

Kaolinit Grubu Killer : Ana mineral olarak kaolinit (Al2O3 . 2 SiO2 . 2 H2O) içerirler. Doğada saf kaolinit yatakları bulunmaz. Genellikle demiroksit, silisyum oksit, silika türünde mika gibi yabancı maddeler içerirler.

Smektit Grubu Killer : Bu gruba giren killerin mineral yapıları kaolinit gibi aluminyum silikat olmalarına karşılık çok farklı bir görünüm içerisindedirler. Yapılarında magnezyum, kalsiyum, demir, sodyum gibi elementler içerirler. Montmorillonit, saponit, stevensit vb. bu grupta yer alır.

İllit Grubu Killer : Smektit grubu killerden farklı olarak potasyum içermeleridir. Killerin bu grubuna mika grubu da denir. (K2O.3 Al2O3 . 6 SiO2 + 2 H2O = Muskovit)

Klorit Grubu Killer : Bu grup killeri ince taneli ve yeşil renklidirler. Bu grup killer bol miktarda magnezyum, demir (II), demir (III) ve alumina içermektedirler.

Refrakter Killerin Bulunuş Şekli :

-Bağlama Killeri : Genellikle gri renkli bağlama kili ve kahverengi bağlama kili olmak üzere iki tip bağlama kili bulunur.

Gri Bağlama Kili : Gri bağlama kili genellikle taban seviyede Fe2O3 bakımından yüksek olan bir kille temsil edilen gri bağlama kili seviyeleri dikey yönde linyit kömürü ve kum-lekeli kil ardalanmalı, yanal yönde ise kumtaşı ve lekeli killerle geçişler meydana gelmektedir. Fe2O3 oranı % 3-5, Al2O3 oranı % 28-35 arasında değişir. Mekanik mukavemetleri ortalama 25-30 kg/cm3'dür. Tabakalanma yataydır. Plastik bir kildir, 1350oC'de pişme rengi açık tarçın rengindedir. Organik madde azdır, içerisinde bazen ince kömür parçacıkları görülür. Bu da kilde ateş zayiatının artmasına neden olur. SK'sı 28-30, rutubeti % 20-25, ateşte zayiatı % 9-11 arasında değişir.

Kahverengi Bağlama Kili : Kahverengi bağlama kilinin rengi organik maddeden ileri gelir. Organik maddelere bağlı olarak ateşte zayiatı yükselir. Dikey ve yanal yönlerde tedrici geçişlerle kalite değişikliği gösterir. Fe2O3 oranı % 2-3, Al2O3 oranı % 36-41 arasında değişir. Mekanik mukavemeti 30-35 kg/cm3, SK 30-32, ateşte zayiatı % 14-15, rutubet % 25-28 arasında değişir. 1350oC'de pişme rengi açık tarçın rengindedir.

Gerek gri bağlama kili ve gerekse kahverengi bağlama killerinin ana minerali kaolinit kil mineralidir. Ayrıca serbest halde silis, karbonlu madde ve az miktarda alkali bulundururlar.

-Şamot Killeri : Şamot killeri genellikle gri ve açık bej renkli ve yer yer de açık kahverengi renktedir. Plastik olmaması ve suda hemen dağılması ile kolayca tanınır. Ateş zayiatı bünyedeki organik madde ve sudan ileri gelmekte ve Al2O3 içeriğine bağlı olarak değişmektedir. Islak rengi koyu gri olan kil açık renge dönüşmekte ve çok kırılgan olmaktadır. Kuruduğunda parmaklar arasında kolayca ufalanıp dağılmaktadır. Devamlılığı yoktur, yanal ve düşey yönde süreksizlik gösterir.

Şamot killerinin demir oksit ve alkali oksitleri ihtiva etmesi halinde refrakterliğinin (SK) düşmesine neden olur. Şamot kili yataklarındaki ana kil minerali kaolinit (Al2O3 . 2 SiO2 . 2H2O) ve gibsit (Al2O3 . 3 H2O) olup yer yer birlikte bulunurlar.

Refrakter killerde kaliteyi bozan mineraller olarak pirit (linyit tabakalarının içinde disemine halde organik kökenli sekonder oluşum), siderit (şamot killerinin altındaki seviyede mercimek boyutunda saçılmış taneler halinde rastlanan demir karbonattır), organik atıklar, montmorillonitik kil katkıları, alkali bileşikler ve karbonatları sayabiliriz.

Şiferton (Ateş Kili) : Şiferton plastik olmayan, Paleozoyik yaşlı refrakter kildir. Karasal tatlı su göllerinde, durgun sularda teşekkül etmiştir. Alkali ve demir mineralleri bakımından fakir killer refrakter özellikler gösterir. Şiferton hammaddesinde aluminyum oksit ve silisyum oksit mineralleri hakim minerallerdir. Tabiatta şiferton tabakalarına, karbonifer, taş kömürü (genel olarak Westfaliyen-C) damarlarının bazılarının tabanında, bazen aralarında çok az olarak da ince bir seviye halinde üzerinde (tavanında) rastlanılmaktadır. Kömürü teşekkül ettiren Karbonifer bitkilerinden meydana gelen hümüs asitleri tabanda bulunan elverişli killerde bazı kimyasal değişiklikler meydana getirmektedir. Bilindiği gibi hümüs asitleri killerdeki demir minerallerini ve alkali oksitleri kimyasal değişikliğe uğratarak beraberinde daha derinlere götürürler. Asit tesirine daha fazla maruz kalan üst seviyelerde ateşe mukavemet derecesi daha yüksektir. Asit tesirinin azalmasıyla birlikte ateşe mukavemet dereceleri düşer. Hümüs asitlerinin miktarıyla doğru orantılıdır. Ocaklardaki şiferton aynasında iyi kalite A, aynanın tabanına doğru B, sonra C kalite şiferton bulunmasının sebebi budur. Karboniferde mevcut her kömür damarının tabanında şiferton teşekkül etmemiştir. Prodüktif seviye olarak kabul edilen Westfaliyen-C serileri ise genel olarak kömür bakımından prodüktif kabul edilmemektedir. Karbonifer havzasındaki Westfaliyen-C serisinde bulunan kömür damarlarından Çınarlı damarı, Kuru dere damarı gibi isimler şiferton damarları ortaya çıkmıştır.

Şiferton teşekkülü için sularda pH durumunun elverişli olması, etraftan gelen malzemenin kimya bileşimlerinin uygun olması, alkali ve demir bileşiklerinin fakir olması, Al2O3 ve SiO2 . oranının refrakter özellik için belirli yüzdede bulunması gerekir. Taneler çok ince, uzun zaman süspansiyon halinde sularda kalmalı ve yavaş yavaş çökelmelidir. Suların durgun olması, fırtınalı olmaması ve tuzlu olmaması gereklidir. Tuzlu sularda çökelme hızlıdır.

Arzu edilen ekonomik şiferton damarı aşağıda izah edildiği şekilde tabiatta teşekkül etmiş olmalıdır. Tavanda kömür damarı bulunmalıdır. Bu damar oldukça sert olmalı ve tavan basıncını mümkün olduğu kadar karşılayabilmelidir. Şiferton damarı yataya yakın bir şekilde bulunmalıdır.

Şifertonun kalite sınıflaması aşağıda belirtilen şeklindedir;
1- A Kalite Şiferton: (SK 35 veya daha yukarı, rengi siyah, midye kabuğu şeklinde kırılma gösterir. Sert, kaya gibi).
2- B Kalite Şiferton: A kalite şifertonun altında bulunur. SK 34, SK 33 (1730-1755oC) koyu gri renklidir.
3- C Kalite Şiferton: B kalite şifertonun altındadır. SK 32, 31, 30 olup (1695-1710oC) koyu kahverengi renklidir.
4- D Kalite Şiferton: C kalite şifertonun altındadır. SK 29, 28, 27, 26 (1585-1680oC) açık kahverengi, kirli sarı, beyazımsı renktedir.

Yukarıda tavandan tabana doğru dört kaliteye ayırdığımız şiferton damarının tabanında gre seviyesi vardır. Bu damarın kalınlığı 3-4 metre arasında olmalıdır. Kimyasal analiz sonuçlarına göre şiferton hammaddesinde bulunan bileşikler ve yüzdeleri ortalama olarak aşağıda belirtilmiştir.
SiO2 % 40-50
Al2O3 % 25-40
Fe2O3 max % 3
MgO % 0,5-1
CaO % 0,5-1

Bu bileşimde bulunan kil içinde alkali oksitler olmamalıdır.

Killerin endüstride birçok kullanım alanı vardır. Kullanım alanları kilin kimyasal bileşimine bağlı olarak çeşitli sınırlamalar getirmektedir. Genellikle refrakter malzeme olarak kullanılacak killerde, kile refrakterlik özelliği veren alumina miktarının yüksek olması istenir. Alumina içeriğinin artırılması, silis veya demir içeriğinin düşürülmesi ile sağlanabilir. Bunun için killer fiziksel veya gerektiğinde kimyasal zenginleştirme işlemine tabi tutulurlar. Killerin zenginleştirilmesi yaş veya kuru işlemle yapılabilir.

Refrakter Hammadelere Uygulanan İşlemler :

-Refrakter malzemelerin sinterleme sıcaklığına bağlı olarak metalurjik yapısı mevcuttur. Ham haldeki refrakter maddeler seramik bağın oluşturduğu sıcaklıklarda pişirildiğinde genel anlamda sinterleşmiş olurlar. Sinterlemede yapıda istenen faz değişimlerin dolayısıyle mullit oluşumunun tamamlandığı, ısı karşısında oluşabilecek tüm olumsuzlukların bitirildiği, hacimsel değişmeler nedeniyle iç gerilimlere, dolayısiyle deformasyonlara maruz kalacaktır.

-Bağlama Kilinin Kurutulması ve Öğütülmesi : Ham bağlama killeri % 20-25 oranında doğal rutubet ve % 10-15 oranında ateş zayıatına sahiptir. Bu maddelerin gerek tuğla harmanlarında ve gerekse harç harmanlarında kullanılabilmesi için rutubetin indirilmesi ve pişme esnasında gerekli reaksiyonların çok iyi oluşabilmesi için de çok ince olarak öğütülmesi gereklidir.



Şifertonun Zenginleştirilmesi: Refrakter malzemelerde istenmeyen en önemli maddelerden biri Fe2O3'dir. Demiroksit miktarını azaltmak ve mümkün olan en düşük değere indirilebilmesi için Ön Yıkama ve Manyetik Ayırma işlemine tabii tutulması gereklidir. Şiferton hammaddesi önce bir kırma işlemine tabi tutulur ve ön yakma fırınında ateş zayıatı % 2'nin altına düşürülür.Böylece şifertonun içindeki manyetik olmayan demiroksitlerin manyetik hale gelmesi sağlanır. Ön yakılmış şiferton için, manyetik seperatölerde tamburlardaki manyetik alan şiddeti ayarlanarak manyetik seperatörlerde demir oksit ayıklama işlemi yapılmış olur. Manyetik seperatörlerden alınan konsantre şiferton döner fırınlarda sinterlenerek ateş zayıatı % 0,3 seviyesinin altına düşürülür.


2.2.1. Tüketim Alanları, Talep Miktarları

Refrakter killerli ilgili olarak dünya üretimi, tüketimi ve taleplerinin belirlenmesine yarayacak bilgiler kil kapsamındadır.

Refrakter killerin tüketim alanları olarak:
1. Şekilli Tuğlalar-Refrakterler
1.1. Yoğun Tuğlalar
1.1.1.Şamot ve Yüksek Alüminalı Tuğlalar
1.1.1.1. Ağır Hizmet Tuğlaları
1.1.1.2. Genel Hizmet Tuğlaları
1.1.1.3. Hafif Hizmet Tuğlaları
1.1.2. Diğer Tuğlalar (Silika, Porsil)
1.2. Hafif Tuğlalar (İzole Tuğlalar)
1.2.1. Şamot İzole Tuğlaları
1.2.2. Kizelgur İzole Tuğlaları
2. Şekilsiz Refrakterler (Harçlar)
2.1. Örgü Harçları
2.1.1.Yoğun Tuğla Örgü Harçları (Şamot ve Yüksek alumina örgü harçları)
2.1.2. Hafif Tuğla Örgü Harçları (İzole örgü harçları)
2.2. Monolitik Harçlar (Uygulama şekline göre; döküm,dövme,püskürtme ve plastik)
2.2.1. Yoğun Monolitikler (Şamot ve yüksek alümina monolitler)
2.2.2. Hafif Monolitikler (İzole monolitler)

Yoğun tuğlalarda % 46 aluminaya sahip olanlar şamot, % 46 ve daha yüksek aluminaya sahip olanlar ise yüksek aluminalı tuğlalar olarak adlandırılır. Demir çelik sanayiinde yüksek hacim ağırlıklı, sürtünme, kırılma ve curuf atağı mukavemetine sahip olan dolayısıyle ağır şartlarda kullanılacak tuğlalara Ağır Hizmet Tuğlaları, kullanım yeri şartlarının daha hafif olduğu yerlerde Genel Hizmet Tuğlaları, kullanım yeri hafif olan yerlerde Hafif Hizmet Tuğlası adı verilir. İzolasyon tuğlaları izolasyon amaçlıdır ve esas çalışma tuğlaların arkasında kullanılır. Harçlar tuğlaları birbirine bağlayan toz malzemelerdir.

Kullanım Yerleri : Çalışma şartlarının ağır olduğu demir-çelik, çimento, petrokimya sanayiinde ağır hizmet tuğlaları, cam sanayiinde ve kok fırınlarında silika asidik ortamlarda asit tuğlaları diğer çalışma ortamlarında genel hizmet ve hafif hizmet tuğlaları kullanılır.

Killer homojenlik, plastiklik, nem ve kuru mukavemet ile diğer teknolojik özelliklerinin farklılığından dolayı çeşitli kullanım alanlarına sahiptir. Dünya kil üretiminin yaklaşık % 75'i pişirilen ve şekillendirilen seramik ürünlerinin imalatında kullanılmaktadır. Dünya kil üretiminin geriye kalan % 25'i ise killerin özelliklerine göre refrakter sanayiinde, çimento, sondaj çamuru, dolgu ve kaplama malzemesi olarak, temizlik, deterjan, gıda ve ilaç sanayiinde kullanılmaktadır.

Refrakter killer refrakter sanayiinin ana hammaddesini teşkil eder. Kullanımı gittikçe artmakta buna bağlı olarak özellik arzeden yeni kullanım alanları genişlemektedir. Dünyada üretim ve tüketimi özellikler arzetmesi nedeniyle daha çok iç piyasaya yönelik olarak yapılmaktadır. Son yıllarda firmaların kapasite artırımı ve döner fırınlarda sinterleme kapasite artımı sonucunda yurtdışı ithalatları da artmaktadır.

Clays, Mineral Facts and Problems 1985'e göre 1983'de dünya kil kaolen ve bentonit talebi 500 milyon ton olmuştur. Ancak bu killerin büyük bir kısmı refrakter sanayiinin dışında kullanılmaktadır. Geçmiş yıllarda özellikle çelik sanayinin hızla geliştiği yıllarda dünya refrakter tüketimi yılda ortalama % 6 arttığı, gelecekte refrakter kil, şamot yerine daha iyi performans veren kalsine boksit, sentetik mullit, andaluzit, kalsine disten gibi daha yüksek aluminalı hammadde arzında görülen gelişmeler sonucunda refrakter kil talebini etkileyecektir. 1980'li yıllarda ton çelik başına yurdumuzda 36-38 kg refrakter malzeme tüketilirken ithalatın başlaması ile kullanılan yüksek kaliteli sinterler sonucunda 1992 yılında bu rakam ortalama 11 kg refrakter malzeme tüketimine inmiştir. Dünyada bu rakam 8-9 kg refrakter/ton çelik üretimi olarak gerçekleşmektedir.






2.3. Üretim

2.3.1. Üretim Teknolojisi

Dünya kil üretiminin büyük bir kısmı, modern açık işletme ekipmanlarının kullanıldığı, açık işletme yöntemleriyle yapılmaktadır. Daha az miktarda kil üretimi ise kapalı (yeraltı) işletme yöntemleri ile yapılmaktadır. Özellikle yurdumuzda şiferton üretimi tamamen yeraltı üretim yöntemiyle yapılmaktadır. Gerek açık işletme, gerekse kapalı işletme yöntemlerinde, kil damarı kalınlığına göre makina ve ekipmanlarının yanında emek yoğun bir şekilde üretim yapılmaktadır. Kilin oluşum sırasındaki şartlara bağlı olarak çok kısa mesafede yatay ve dikey değişmeler göstermesi nedeniyle kullanılmadan önce killerin harmanlanması ve homojenleştirilmesi gerekmektedir.

Üretimi yapılan kilin kalitesine bağlı olarak tüvenan olarak kullanıldığı gibi, kullanım amacına göre kilin zenginleştirilmesi, ateş killerinde ve şamotlarda kalsine edilmesi gereklidir.

Üretilen killer kırma işleminden sonra havuzlarda su içerisinde karıştırıcılar yardımıyla çözünür, daha sonra ilkel yıkama, süzme veya hidrosiklonlar vasıtasıyle zenginleştirme işlemine tabi tutulurlar. Filtre preslerden ve kurutuculardan sonra ateş killeri ve şamotlar döner fırın veya dikey fırınlarda sinterleme (kalsine) işlemine tabi tutulurlar.

Bu işlemler ana hammaddelerden biri olan şamot (şamot kili ve şiferton) hammaddesinin sinterlenmesi ile, bağlama kilinin (% 5 rutubete kadar) kurutulması ve öğütülmesini içerir.

Refrakter malzemelerde istenilmeyen en önemli maddelerden biri demirdir. Şiferton hammaddesindeki demir miktarını azaltmak ve mümkün olan en düşük değere indirmek için ön yakma işlemine tabi tutulur. Malzeme 900oC'de ateş zayiatı % 2'nin altına düşürülür ve şifertonun içindeki manyetik olmayan bünye demirlerinin manyetik hale gelmesi sağlanır. Manyetik seperatörlerde demir oksit istenen değere düşürülür. Manyetik seperatörlerden alınan konsantre şiferton sinterlenerek düşük ateş zayiatı ve poroziteye sahip sinter elde edilir.

Ön yakma ve manyetik seperatör ünitelerinde hazırlanan malzemeler yüksek maliyet nedeniyle ekonomik olmaktan çıkmıştır



3.2.1. Tüketim Alanları

Refrakter killer yüksek sıcaklıkta çalışan fırın ve benzeri ünitelerin yapımında veya içinin kaplanmasında kullanılan, sıcaklık altında fiziksel ve kimyasal nitelikte çeşitli aşındırıcı etkilere karşı erimeden ve fiziksel özelliklerini koruyarak dayanabilen refrakter malzemelerden alumina silikat grubunun imalinde kullanılırlar. İSO Uluslararası Standart Teşkilatı tarafından refrakter malzemelerin tanımı şöyle yapılmaktadır. Refrakter (Ateşe dayanıklı) malzemeler, bünyelerinin tamamı metal veya alaşım olmayan ve fakat metalik bir bileşime sahip olabilen ve refrakterliği asgari 1500oC olan malzeme ve mamüllerdir.

Bir diğer tanım ise "Yüksek sıcaklıklara ve bu sıcaklıklarda katı, sıvı ve gazların fiziksel ve kimyasal etkilerine karşı koyabilme özelliğine sahip malzemeler" olarak yapılabilir. Tanımdan da anlaşılacağı üzere kömür sobasından çeşitli ağır sanayii fırınlarına kadar her yerde refrakter malzemelerin kullanımı sözkonusudur. Farklı kullanım yerleri nedeniyle refrakter malzemeden beklenen özellikler de çeşitlenmektedir. Günümüzde refrakter malzeme özellikleri son derece gelişmiş, türleri ve kullanım yerleri artmıştır.

Refrakter malzemeler, İSO Uluslararası Standart Teşkilatı'nca iki grupta incelenmektedir. Buna göre;

a) Şekilli Refrakter Mamüller
-Yüksek Aluminalı Mamüller (Tuğlalar)
-Şamot Tuğlalar
-Düşük Aluminalı ve Silisli Tuğlalar (Sömi-Silika)
-Bazik Tuğlalar (Manyezit, Manyezit-Krom, Krom-Manyezit, Dolomit, Kromit)
-Özel Tuğlalar (Zirkonya, Zirkon, Karbon, Grafit, Silisyum Karbür, Nitrürler, Borürler vb.)

b) Şekilsiz Refrakter Malzemeler
-Dövme Malzemeler
-Dökme Malzemeler
-Örgü Harçları
-Plastik Malzemeler
-Püskürtme Malzemeleri

Ülkemiz refrakter malzeme sanayii kolu bugün 3500-4000'e yakın sayıda işçi, idari, teknik eleman istihdam etmekte ve 2 trilyonu bulan yıllık cirosu ile milli ekonomiye büyük bir katkıda bulunmakta olduğundan bu sanayii dalının ana hammaddeler girdilerinden olan refrakter killerin önemi bu sanayii dalının rakamlarıyla birlikte ifade edilmesi gerekir.


3.3.3. Üretim Yöntemi-Teknoloji

Refrakter kil üretiminde, üst örtü tabakasının iş makinalarıyla kaldırılmasından sonra refrakter killerin üzerinde bulunan seramik ve bağlama killeri yine iş makinaları kullanılarak kil üretimi sağlandıktan sonra bu killeri takibeden kömür üretimi yapılmaktadır. Kömürün altında (genellikle) bulunan refrakter killer genellikle havza kenarlarında teşekkül etmiş olmaları nedeniyle en son olarak üretilmektedirler. Üretimde iş makinaları ağırlıklı olarak çalışılması nedeniyle ince damarların tamamen zayi olması, ocaklarda bazen işletme zayiatı % 30 seviyesine ulaşmaktadır. Çıkarılan killere nadiren elle triyajı yapılmakta, kil içinde bulunan Siderit (Demir nodülleri) ve kömür temizlenmektedir. Ülkemizde refrakter killerde herhangi bir zenginleştirme sözkonusu değildir. Kil üretimi kömür ile birlikte yürütülmesi nedeniyle birim maliyetler değişkendir.

Son yıllarda kurulan bazı kil yıkama tesislerinin, çok yüksek maliyetle üretim yaptıkları, bu yüzden büyük güçlük içinde bulundukları bilinmektedir.

Yurdumuzda yeraltı işletme yöntemiyle çıkartılan şifertonun işçilik ve üretim girdilerinin yüksekliği yanında önyakma ve manyetik işlem sonucunda çok pahalı bir sinter olması sonucunda üretimi durmuştur.

Ocak maliyeti ve nakliyeyi de içeren Filyos Ateş Tuğla Sanayiine ait fiyatları vermek yararlı olacaktır.



3.6. Çevre İle İlgili Sorunlar

Madencilik sektöründe, özellikle açık maden işletmelerinde üst örtü tabakasının kaldırılması (Dekapaj) sırasında doğal örtüye belirli bir zarar verilmesi sözkonusudur. Bunun yanında kaldırılan örtü tabakasının taşınarak pasa döküm sahalarının belirli bir alan işgal etmesi sonucunda belirli bir tahribat sözkonusu olmaktadır. Madenlerin her şeyden önce yurdumuzun doğal kaynakları olması, bu zenginliklerin bir defaya mahsus kullanımı olması nedeniyle en ekonomik bir biçimde değerlendirilmesi ve öncelikle değerlendirilmesi gereklidir. Herşeyden önce doğaya belirli bir tahribat veriliyor olması ilk planda gözükse dahi, madenlerin terkinde iyi bir plan yapılması ile kaybedilen alanlar çok kısa bir sürede daha planlı ve daha güzel olarak topluma kazandırmak mümkün olmaktadır. İstanbul bölgesinde Yeniköy bölgesinde Kutman Madenciliğin daha önce kömür üretimi yapılan alanlarda yaptığı düzenlemeler ve tesis edilen özel orman ile doğaya oldukça güzel bir görünüm kazandırılmıştır. Bunun yanında İstanbul Belediyesi'nin Metal Madencilik firmasına ait kil ocağının çöp imha merkezi haline dönüştürülmesi sonucunda üretime hazır hale getirilen yüzbinlerce ton kilin ziyan olmasına neden olmuştur. İstanbul bölgesinde Yeniköy, Gümüşdere bölgesinde kömür üretimine ağırlık verilmiş olunması nedeniyle çevreden gelen baskılar sonucunda bu bölgelerden yalnızca kömür alınabilmiş, kömürün altında bulunan killer ya çok az ya da hiç alınmadan yeniden üzerlerine pasa dökülmek suretiyle killerin üzeri kapatılmıştır. Bu da milli ekonomiye belirli zarar getirmiştir.