Demir Çelik Kavramı ve Sektörün Genel Özellikleri

Tarih boyunca demir çelik sektöründe meydana gelen ilerlemeler toplumların sosyal, kültürel, siyasal ve ekonomik yapılarında da köklü değişmelerin oluşmasına katkı sağlamıştır. Kısacası günümüzde modern dünyanın oluşması ve şekillenmesinde, demir çelik ve buna bağlı endüstrilerde meydana gelen pozitif gelişmelerin etkisi büyüktür.

Demir, doğada serbestçe bulunan demir cevherinin fırınlarda işlenmesiyle meydana getirilir. Çelik ise, demirin bazı kimyasal işlemlerden geçirilmesiyle elde edilir. Ayrıca hurdanın toplanıp ergitilmesiyle de demir ve çelik üretimi gerçekleştirilir.

Türk Dil Kurumu’nun tanımına göre Demir; Atom no su periyodik cetvelde 26, simgesi FE, atom ağırlığı ise 55,850 ve yoğunluğu da yaklaşık 7,8 olan; yaklaşık 1510 °C'de eriyen, rengi koyu mavi ve çelik, döküm ve alaşımlar halinde sanayide kullanılmaya en uygun elementtir.

Çelik ise; birleşiminde karbon ve demir elementleri olan, su ile esnek ve sert bir hale getirilebilen bir alaşımdır.

Endüstriyel anlamda demir çelik ise; demir cevheri veya hurdanın ergitilmesinin ardından çeşitli yöntemler uygulanarak, çubuk(inşaat demiri) , çeşitli profil ürünleri, tel ürünleri, boru, sac, levha vb. haline getirilmesini döküm, haddeleme, dövme, ısıl işlem uygulamaları ve koruyucu maddelerle kaplanmaları sonucu oluşur. . Demir ve çelik, insanlığın varoluşundan beri keşfedilen en önemli buluşlardandır. Günümüzde, metaller içerisinde kullanımı en yaygın olandır ve Dünya’da üretimi yapılan metal türlerinin en büyük bölümünü meydana getirir. Diğer metallere göre üretiminin daha düşük maliyetlerle gerçekleştirilmesi ve dayanıklılığı yüksek bir madde olmasından ötürü demir çelik sektörü, birçok sektöre hammadde sağlamaktadır. Kısacası, geçmişten günümüze toplumların sanayileşmesi, kalkınması ve gelişmesindeki temel yapı maddesidir. Demir çelik sektörü; savunma sanayi, ağır makine, ulaşım, inşaat, beyaz eşya, otomotiv, gemi imalatı gibi ülkelerin gelişmesindeki stratejik öneme sahip sektörlere hammadde sağlamaktadır. Ayrıca günümüzde, gelişmekte olan ülkelerde kişi başına tüketilen demir çelik miktarı; bu ülkelerin kalkınma düzeyini ifade eden bir gösterge olarak kullanılmaktadır.

Önerilen Makale: Çelik boru malzemeler ve uygulamaları hakkında detaylı bilgi almak için hassas çelik boru sayfamızı ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.

Demir çelik sektörü sermaye yoğun bir sektördür. Kısacası diğer sektörlere göre ilk yatırım maliyeti oldukça yüksektir. Ayrıca gelişmiş teknoloji ve kalifiye işgücüne ihtiyaç duymaktadır. Geçmişten günümüze doğru sektöre baktığımızda, ilk olarak kamu kesimi ağırlıklı yatırımların gerçekleştiğini ifade edebiliriz. 19.yy. sonu ve 20.yy’ın ilk yarısında, dünyada büyük savaşlar ve ekonomik krizler meydana gelmiştir. Bu dönemde, dünya genelinde sektöre kamu kaynaklarıyla yatırım yapılmıştır.

20.yy’ın ikinci yarısından sonra uluslararası ticarette serbestleşme eğilimleri görülmektedir. Dolayısıyla bu dönemde, demir çelik endüstrisine özel sektör yatırımlarının hız kazandığı belirtilebilir. Günümüzde ise dünya genelinde küreselleşmenin, yani sermayenin özel kesimde yoğunlaşmasıyla birlikte rekabetin arttığı ve sektörde özel kesim yatırımlarının ağırlıkta olduğu ifade edilebilir.

Sektörde ağırlıklı olarak demir cevheri, kok kömürü, hurda, pik, ferro alyaj ve sünger demir gibi hammaddeler kullanılmaktadır.

Hurda kullanılarak üretim yapan firmaların, ilk kurulum maliyetleri daha düşüktür. Ayrıca hurda kullanılarak gerçekleştirilen üretim yönteminde, diğer hammaddelerle gerçekleştirilen üretim yöntemlerine göre daha az enerji kullanılmaktadır. Bu nedenle üretim maliyeti daha düşüktür. Ayrıca hammadde olarak hurdanın kullanılması, diğer üretim yöntemlerine göre çevreyi daha az kirletir. Günümüzde firmalar; ilk kurulum, üretim ve çevresel faktörleri göz önüne aldığında, hurda ile üretim yapan demir çelik üretim tesisleri kurmayı tercih etmektedir.
 

18. yüzyılda meydana gelen Sanayi devriminden sonra demir çelik ürünleri, fabrikalarda yığın şekilde üretilmeye başlanmıştır. Bu tarihten günümüze kadar geliştirilen 3 temel yöntemle yığın demir çelik üretimi gerçekleştirilmektedir. Bunlar OHF (Open Hearth Furnance), BOF (Bazik Oksijen Fırınları) ve EAO (Elektrik Ark Ocağı) yöntemleridir.

OHF Yöntemi

Bu yöntem 1850’li yıllarda kullanılmaya başlanmıştır. Açık fırın veya Bessemer yöntemi olarak da adlandırılmaktadır. Günümüzde gelişen yeni teknolojilerin etkisiyle birlikte bu yöntemin kullanımı gittikçe azalmıştır. Ülkemizde OHF yöntemi ile üretim yapılmamaktadır. Dünya genelinde ise bu yöntemle üretim yapan tesisler, üretimin daha hızlı ve üretim miktarının daha yüksek olduğu teknolojilere, yani EAO veya BOF yöntemine geçiş yapmaktadır.

BOF Yöntemi

BOF yöntemiyle gerçekleştirilen çelik üretiminde hammadde olarak demir cevheri ve kok kömürü kullanılmaktadır. Bu hammaddeler, yüksek sıcaklıktaki fırınlarda ergitilerek çelik üretimi gerçekleştirilir. Bu üretim yöntemi genellikle entegre tesislerde kullanılmaktadır. Günümüzde BOF yöntemiyle demir çelik üretimini tercih eden ülkeler, aynı zamanda demir cevheri ve kok kömürü bakımından zengin kaynaklara sahiptir.
EAO Yöntemi

EAO yönteminde ise hammadde olarak demir çelik hurdası kullanılmaktadır. Hurda, elektrik enerjisi yardımıyla ergitilerek çeliğe dönüştürülmektedir. Bu üretim yöntemini kullanan kuruluşlar EAO Tesisleri olarak adlandırılmaktadır. İlk kurulum ve üretim maliyetinin düşük olması, hurdanın diğer hammadde kaynaklarına göre daha zengin oluşu ve ayrıca çevreye daha az zarar vermesi nedeniyle tercih edilmektedir.
 

Sektörde kütük, slab, uzun ve yassı olmak üzere 4 temel ürün çeşidinin üretildiğini ifade etmemiz mümkündür. Bu ürünlerden kütük ve slab, yarı ürünler olarak ifade edilebilir. Kütüğün işlenmesiyle uzun çelik ürünleri, slabın işlenmesiyle de yassı çelik ürünleri üretilmektedir. Uzun çelik ürünleri genellikle inşaat ve ulaşım sektöründe kullanılmaktadır. Bunlar; inşaat sektöründe kullanılan çubuklar, profiller ile tel, çivi ve otomotiv sanayinde kullanılan filmaşin ile demiryolu raylarıdır.

Yassı çelik ürünleri ise otomotivde ve gemi inşa sektöründe kullanılan levha ve saclar, altyapı ve inşaat sektörlerinde kullanılan boru ve sıcak haddelenen profiller, bazı ofis ve ev araç gereçleri için kullanılan tenekeler, beyaz eşya gibi dayanıklı tüketim malları için kullanılan levhalar olarak sınıflandırılabilir.

Yassı çelik ürünleri, Global anlamda olduğu gibi Türkiye’de de beyaz eşya gibi dayanıklı tüketim malları ile boru ve profil gibi yatırım malları sektörlerinin ana girdisini oluşturmaktadır. Bu noktadan hareketle bir ülkede yassı çelik tüketme miktarı, o ülkedeki gelişmişliğin ve refah seviyesinin en önemli göstergelerinden biri olarak görülmektedir. Sanayileşme sürecini tamamlamış toplumlarda demir çeliğin üretim miktarı ve tüketimi içinde yassı çelik ürünlerinin oranının, gelişmekte olan toplumlara göre daha yüksek miktarda olması bu düşünceyi doğrulamaktadır.