Öğütme Teknolojileri

  • Published on
    06-Aug-2015

  • View
    783

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

nce tme teknolojileri

Transcript

<p>Yrd.Do. Dr. Hasan HACIFAZLIOLU stanbul niversitesi, Mhendislik Fakltesi Maden Mhendislii Bl. Avclar/STANBUL hasanh@istanbul.edu.tr TME TEKNOLOJLER 2013 Bir cevher hazrlama tesisisinde tme ilemi enerjininenyounharcandbirimdir.zelliklemikronizetmelerdeenerjitketimi ok yksek boyutlara ulamaktadr. Endstrilemilkelerderetilenelektriin yaklak%3boyutkltmeamacyla kullanlmaktadr.A.B.DEnerjiBakanl tarafndanyaymlanmCommunitionand EnergyConversationraporundayaplacak iyiletirmeler ile; -tme makineleri tasarm ile %3-6,-snflandrclarn tasarm ile %9-13,-proses kontrol ile %9,-tme katk maddesi kullanm ile %3-6,-diermakinetasarmile%3oranndaenerji tasarrufu salanabilecei belirtilmitir. tme-Enerji likisi imentoendstrisi,dnyaenerjisininyaklak%3,5unukullananenbykendstrilerden birisidir.Klinkervekatkmaddelerinintlmesiaamasnda,tlenklinkerinvekatk maddelerinin zelliklerine bal olarak ton bana 26-40 kWs lik enerji tketilmektedir. imentoendstrilerinde,retimprosesindeharcanantoplamenerjinin%40'tme aamasnda harcanmaktadr . Enerjinin bu kadar ok harcand bir endstride, tme randmann artrmak iin hem enerjiyi aztketenufalamamakinelerinigelitirmeli,hemdetmedevresistemlerinivealma parametrelerinin optimum dizayn salanmaldr. BATISKE Ske imento Sanayii T.A. 1. Boyut Kltmenin ve tmenin Amac 2. Boyut Kltme Hakknda Genel Bilgiler 3. Boyut Kltmede Harcanan Enerji (Bond) 4. Klasik Deirmenler (ubuklu,Bilyal,Otojen v.s) 5. Alternatif Deirmenler (Kartrmal, Valsli, Merdaneli v.s) 6. Ya ve Kuru tme uygulamalar, Deirmen Astarlar 7. tme Devreleri, tmede Enerji Tasarrufu 8. imento Hammaddeleri ve retim Teknolojisi 9. Seramik ve Cam Hammaddeleri ve retim Teknolojisi 10. Tarm Sektrnde tme Uygulamalar tme Teknolojileri Ders erii TMEDEK AMA NEDR? tme tarmla balar. Tarmda tmeninamac budaydan un retmek, akabinde ekmekretmektir Cevher hazrlamada tmedeki temel ama, Cevheri zenginletirebilmek iin uygun taneboyutuna getirmektir. lkel deirmen tipleri. Cevher Hazrlamada Neden tme Yaparz? SU+MAYA ISIL LEM tme UN SATILABLR RN 1- Cevheri zenginletirebilmek iin uygun tane boyutuna getirmek, cevherdeki faydal mineralleri serbestleme boyutuna getirmek iin tme yaplr. Cevher Hazrlamada Neden tme Yaparz? 2- Zenginletirmeye gerek yoksa, bazen satlabilir rn hazrlamak iin cevher tlr. rnein, cam sanayisinde kullanlan kuvars kumu100 mikron ile 500 mikron arasnda olmaldr. Dier bir rnek; kiretann tlerek imento haline getirilmesi tme Serbest Altn, Koza Altnda (Bergama) -38 mikrona tlr Zenginletirme Flotasyon Li Sallantl Masa Spiral MGS Falkon Knelson Altn kazanmak iin 38 mikron Serbest Tane Serbest OlmayanTaneler (ARA RN) Krma ilemi iin; genellikle eneli, konili, ekili, darbeli ve merdaneli krclar kullanlr tme ilemi iin; Bilyal, ubuklu, Valsli deirmenler kullanlr Boyut Kltme lemi=Krma ve tme -Taneleri Serbest Hale Getirme/Boyut Kltme Krma ve tme lemleri ile gerekletirilir. Krma; Krclarla (Crusher), tme Deirmenlerle (Mills) yaplr. Krma = 25 mm zerinde yaplan boyut kltme ilemi (2mye kadar) tme= 25 mmden daha kk boyut kltme ilemi. tme tme CEVHER tme ncesinde kullanlan baz Krc (Crusher) tipleri Merdaneli (Roll) Krc eneli (Jaw) Krcekili (Hammer) Krc Darbeli (Impact) Krc Konili (Cone) Krc veya Jiratr (Gyratory) Krc Boyut Kltme Aamas Krc /tc Tipi Krlan Malzemenin Tane Boyutu Harcanan Enerji (kwh/t) ri Krma (Birincil Krma) ENEL KIRICI200 cm - 10 cm (karpuz,ceviz) 0.2-0.55 TL Boyut Kltme leminin Snflandrlmas tmenin alt snr sonsuz deildir. zel deirmenler ile alt snr 0.1 mikrondur. Ancak 1 mikronun altnda topaklanma meydana gelecei iin tme zorlar, enerji ok fazla harcanr. Pnmokonyoz: en zararl solunabilir tozlar 0.5-5mikron aras, kmr ocanda akcierde birikim10gr zerinde ise hastala yol aar 1 cm= 10 mm &amp; 1 mm=1000 mikron BOYUT KLTMEDE (KIRMA ve TMEDE) TANEYE UYGULANAN KUVVETLER Darbe Sktrma Kesme Srtnme Krarak tme Andrarak tme Boyut Kltmede Tanenin Karlaabilecei Kuvvetler TME LE LGL NEML NOT: Malzemenin sert veya yumuak olmas, o malzemeninkolay veya zor tlecei anlamna gelmez. tlebilirlik malzemenin kristal yaps ve bu yap ierisindeki bozukluklarla ilgilidir. tlebilirlik krlganlklailikilidir. rnein; Mika, demir minerallerine gre daha yumuak olmasna ramen daha zor tlr.Demir mineralinin krlganldaha yksektir.Mika sertlik: 2.5 Demir minerali sertlik:5Boyut Kltme leminin Forml (tme Forml) tlecek Malzeme Enerji SesIs Gerekli enerji ne kadardr? rnein, d80 boyutu 500 mikron olanbir malzemeyi 10 mikrona indirmek iin ne kadar enerji gerekir? Miktar %20Miktar %80500 mikronlukElek Krlm Malzeme D80=500 micron Boyut 500 micron 100grD80=Malzemenin %80inin getii boyuttur.Tamburtipideirmenlerdebilyalar ykseltilerekpotansiyelenerji kazanr, bu enerjiyi tanenin zerine aktarrvetanelerkrlr.Buenerji E=mghdr.||.|</p> <p>\|1 21 1d dHarcanan enerjinin hesaplanmasnda en yaygn kullanlan 3 teori bulunmaktadr.Bunlar; 1-Rittinger Teorisi Bu teoriye gre Boyut Kltme iin gerekli enerji iin 1/d2 1/d1 esas almaktadr. Burada; d1 : Deirmene giren malzemenin % 80nin getii elek boyutu (mikron) d2 : Deirmenden kan malzemenin % 80nin getii elek boyutu (mikron) 2-Kick Teorisi Bu teoriye gre Boyut Kltme iin gerekli enerji iin d1/d2 esas almaktadr. 3-Bond Teorisi Bond teorisine gre; boyut kltme iin gerekli enerji ile orantldr BOYUT KLTMEDE HARCANAN ENERJ DER TEORLER Hukki Teorisi Holmes Teorisi Charles Teorisi .. Gnmzde boyut kltme ilemlerinde harcanan enerjinin hesaplanmasndadaha kesin sonu veren Bond eitlii kullanlmaktadr. ||.|</p> <p>\| =1 21 1. 10d dWi WBoyut kltmede ton bana harcanan enerji(kwsaat/ton) indeksi(kwsaat/ton) Deirmenden kan malzemenin % 80nin getii elek boyutu (mikron) Deirmenebeslenen malzemenin%80nin getii elek boyutu (mikron) Bond Eitlii (1 ton Malzeme iin): Tablolarla Bellidir Kmr : 11kws/t (sertlik:3) Demir: 13 kws/t (sertlik:5) Kuvars: 13 kws/t (sertlik:7) Krom :10 kws/t (sertlik: 5.5) Kurun :11 kws/t (sertlik: 5) Mika: 134 kws/t (sertlik: 2.5) Sertlikle tlebilirlik arasnda iliki yoktur!! Sonsuz byklkteki bir taneyi 100 mikronun altna tmek iin gerekli olan enerji miktar. rnek: Krma/tmede(Boyut Kltmede)harcanan enerjinin hesaplanmas Soru:Ocaktankarlanfosfat cevherinin%80i(d80)49cmdelik aklkl elekten gemektedir. Cevherin %80i(d80)16cmelektengeecek ekilde krlacaktr. Bu krma ilemi iin gereklimotorgcnhesaplaynz (Wi=11.14 kwsaat/ton). Not: Saatte 120 ton cevher krlacaktr. ||.|</p> <p>\| =1 21 1. 10d dWi W? Kwsaat/ton 11.14160 000490 000 0.12 Kwsaat/ton Saatte 120 ton krlacana gre: 120x0.12=14.4 Kwsaat enerji gereklidir. MOTOR GC, gerekli enerjinin %25 fazlas seilir=18 kwsaat DERMENLERN SINIFLANDIRILMASI 1- Deirmen gvdesi ekillerine gre (tambur tipi, konik tip vs) 2- tc elemanlarna gre (bilyal, ubuklu deirmenler vs.) 3- Etkin kuvvetine gre (ezme(silindir tipi), arpma (jet tipi deirmen) 3- tme ortamnn tipine gre (ya veya kuru tcler) Basnl Hava Girii Ters ynl nozullar &amp; tme Blgesi rn k Snflandrma Blgesi Snflandrma Rotoru Snflandrma Motoru Tambur TipiKonik Tip Silindirli De.Jet Tipi Kartrmal Tip tme Sistemleri (Balca 6 tme sistemi bulunur) 1) Aktarlan ortam sistemi 2) Yuvarlanan merdane sistemi 3) Dnen disk sistemi 4) Tokmakla dvme sistemi 5) arpma ile ufalama sistemi 6) Kartrma sistemi arpma Sistemi 1) ubuklu deirmen 2) Bilyal deirmen 3) Otojen deirmen 4) akll deirmen 5) Kamaral deirmenler 1) Jet deirmenler 1) Merdanelideirmen 1)Silindirli (Valsli) deirmen 2)Horomill 3)Loesche deirmeni1) Klasik elleveya mekanik tme Kartrma Sistemi 1) Kartrmal deirmenler 2) ivili deirmenler 1- ubuklu Deirmenler 2- Bilyal Deirmenler 3- Otojen Deirmenler 4- akll Deirmenler AKTARILAN ORTAMLA ALIAN DERMENLER (KLASK DNEN TAMBUR DERMENLER) tc ortam, tambur ierisinde aktarlarak tme yaplr. Tambur tipi deirmenlerde tme PotansiyelEnerji:Cisimlerinbulunduklarfizikseldurumlardantr depolandkabuledilenenerjidir.rnekolarakykseklerekaldrlanbircisim barajlardabirikensusktrlanveyagerilenyaypotansiyelenerjidepolar potansiyelenerjiyerdenykseklieveyacisimdekideiikliebaldr.Epile gsterilir.Cisimlerinbulunduklardurumlardandolaysahipolduklarenerjidir. Bunlardan biri yerekimi potansiyel enerjisidir. E=mghdr.Tambur tipi deirmenlerde, ubuklar, bilyalar veya cevherin iri paralar belli bir ykseklie karlarak tanelerin zerine dmesisalanr.tme,tcortamnkazanm olduu potansiyel enerjiyi=mgh taneler zerine vermesi ilegerekleir.zelliklebilyalveotojendeirmenlerde tmedarbekuvvetiilegerekleir.Darbekuvvetinin byklmghileilikiliolup,m(ktle)veh(ykseklik) arttka artar. ubukludeirmenlergenelliklebirincikademetme devrelerinde kullanlr. ri boyutta kaba tcler olarak da bilinmektedir. Genellikle ya tmede kullanlrlar. Krmailemindensonrakirnalpbilyaldeirmene hazrlarlar. ubukludeirmenlerdeboyaporan(L/D)1.4-2.5 arasndadr.Buorann1.25inaltnaolmasdurumunda, deirmeniindekiubuklarnbirbirinekararaktme ortamnbozulmasna,orannn2.5denbykolmas durumundaiseubuklarnkrlmasna,eilmesine, istiflerinin bozulmasna neden olmaktadr. Uygulamada kullanlan en uzun ubuk boyu 6.8 metredir. Kullanlanubukboyu,deirmeninialnastar arasndakimesafeden10-15cmdahaksaolmaldr. Seilecekenbykubukapisetlecekmalzeme ierisindekienbyktaneboyutundanbirazdahabyk olmaldrUBUKLU DERMENLER ubukludeirmenindndrlmesiiingereklig, ubuklarndeirmeniindekapladklarhacme(arj oranna),deirmeninkritikhznavedeirmeniapna baldr. ubuklarndeirmenierisindekikapladklarhacim genellikle %40-45 arasndadr. ubukludeirmenlerkritikhzlarnn%50-65ihzlarda altrlrlar.Busayedeubuklarserbestdmeyerine kayarak hareket eder ve yuvarlanarak taneleri trler. Deirmenlerdemalzeme,ubuklarnarasndabirhat boyuncatldkleriiintmesonrashomojenbir rneldeedilir.Bunedenleubukludeirmenlerbilyal deirmenler ncesi genelde ak devre olarak alrlar. Ayrcalamboyutundaazrnverdikleriiinflotasyon ncesi tme ilemi iin de uygundur. </p> <p> ubukludeirmenlerindierdeirmenleregre balca avantajlar; 1)tmeekli,rnntaneboyutdalmnkontrol ettiindenkapaldevretmeyegerekkalmaz,homojen rn verir. 2)ubuklararasbolukazolduundantmeverimi daha yksektir, ayrca lam oluturmaz. 3) Anan ubuklarn deitirilmesi daha kolaydr. Kapal Devre Ak Devre KROM ZENGNLETRME TESS (UBUKLU DERMEN) AKMETAL MADENCLK-ADANA: 3'er adet 245 kW, 735 d/dk zelliklerinde, mangan astarl, 2400*3000 mm boyutlarnda ubuklu deirmen, 210 kW, 735 d/dk zelliklerinde, mangan astarl, 2100*3000 mm boyutlarnda bilyal deirmen, 4 adet 350'lik hidrosiklon, 3 adedi yedek 7 adet 5*4 amur pompas ve 2 adet 3 m yksekliinde ktrme konisi bulunmaktadr. ubuklu deirmenlere besleme oluklar aracl ile yaplmaktadr, hidrosiklon alt akmlar bilyal deirmene beslenmekte ve kapal devre almaktadr. Hidrosiklon st akmlar (- 1 mm) ise hidrosizerlara beslenmektedir. Kayarak dme ubuklu de.%50-75 kritik hz Kendi eksenietrafnda dnme kaskat hareketi Serbestdme Katarakt har. </p> <p> KRTK HIZ;Tamburtipideirmenlerdeubuklarnyadabilyalarndeirmen eperine yapk olarak hareket ettii MNMUM hzdr. Buhzdatmeverimliolmazbubakmdandeirmenlerbuhzn genelde%60-80ikadarbirhzdadndrlr.ubukludeirmende kritikhzngenellikle%60i,bilyaldeirmende%75i,otojen deirmede %80i alnr.</p> <p>ok yava hz Orta hz deal hz Kritik Hz Kavram Kritik hzda, Bilyalar zerine etkiyen yerekimi kuvveti ile santrifuj kuvveti birbirine eittir. Budurumdabilyalardeirmeneperineyapkolarakhareketeder.Hz%50-80orannda azaltlrsa, ubuklar deirmen ierisinde parabolik bir yol izler ve tme verimlilii artar. Bu hz normal veya ideal hzdr.Nk=42.3 / D D=Deirmen ap (m) Nk=Kritik Hz (d./dk) rnek: D= 1 m ise Kritik Hz= 42.3/1 42.3 dev./dk Deirmen iindeki malzemenin hza gre hareketi Kritik hz.. Deirmenin evresel hz:m/sn (w) W=2 rN= 2 x3.14x0.5x42.3 W=132.82 m/dak. =2.21 m/sn mVR r2rmgD=2Rd=2rRYandakiekildebirbiyanndeirmenintavannaaslkalmas halindeetkiedenkuvvetlergrlmektedir.Birbilyannveya ubuun deirmenin tavanna asl kalmas o bilyaya etki eden ikiesaskuvvetinbirbirineenazndaneitolmasveya merkezka kuvvetinin bilyann arlk kuvvetinden fazla olmas ile mmkndr. Bilya arl = Merkezka kuvvet mgmvR r..=2burada: m = Bilyann ktlesi, Kgv = Teetsel hz, m/sng = Yerekimi ivmesi, m/sn2 R = Deirmen ap, m r = Bilya yar ap, m vR r N= 260t( )burada: N = Dn hz, dev. /dak. Yukardaki formlde teetsel hz ifadesi yerine konulduunda: m.g=4 (R- r) N60 (R- r)=4 (R- r)N60 2 2 222 22t t N =g.604 (R- r) 222tve N =42,3(D- d) olarak bulunur. BilyaveyaubukapddeirmenapD.yegreokkkkabuledildiindenhesaplardadaima N =42,3D olarak alnr. Yukardaki teetsel hzn dn hz olarak ifadesi de yledir:Deirmenin kritik dn hzvR r N= 260t( )burada: N = Dn hz, dev. /dak. Yukardaki formlde teetsel hz ifadesi yerine konulduunda: m.g=4 (R- r) N60 (R- r)=4 (R- r)N60 2 2 222 22t t N =g.604 (R- r) 222tve N =42,3(D- d) olarak bulunur. BilyaveyaubukapddeirmenapD.yegreokkkkabuledildiindenhesaplardadaima N =42,3D olarak alnr. tme ortam elik bilyalardan oluan deirmenlere bilyal deirmen denir. Genellikle tmenin son kademesinde kullanlr. ubuklu deirmenlere gre daha ince rn veren bu deirmenlerde boyun apa oran 1 ile 1.5 arasnda deimektedir. Genel olarak ince tmelerde deirmenin boyu daha uzundur. Deirmen boyunun apa oran 3 ile 5 arasnda ise tp deirmen olarak adlandrlr. Tp deirmenler deiik beslemelere sahip kompartmanlara blnmtr ve genellikle klinker gibi kuru tmelerde kullanlmaktadr. tc ortam elik bilya yerine akmak ta veya seramik akllardan olutuu zaman, buna akll deirmen ad verilir. Bilyal deirmenler, silindir gvdeli deirmen, silindiro-konik gvdeli deirmen ve konik gvdeli deirmen olmak zere farkl gvde ekillerine sahip olabilmektedir. Konik bir bilyal deirmenin giri taraf silindirik k taraf ise konik ekillidir. Byle bir gvdenin dnmesi ile kk apl bilyalar ve malzeme k tarafna, byk apl bilyalar ve iri malzeme ise silindir ksmnda toplanmaktadr.BLYALI DERMENLER Tp deirmen Konik deirmen Bilyal deirmen Tp deirmen (TubeMill) Bir eit bilyal deirmendir. Boylar klasik bilyal deirmenlere gre daha uzundur. Genellikle imento hammaddelerinin tlmesinde kullanlr.Deirmenlerde boy uzatlrsa taneincelii azalr, ap arttrlrsa kapasiteartar! Bilyaldeirmenlerdetme,bilyalarncevhertaneleriilenoktasaltemassonucunda gereklemektedir.Yeterlisreverilmesidurumundabudeirmenlerileistenilenincelikte rnalnabilmektedir.Buyzdenbilyaldeirmenlerile20mikronakadartmeyapmak mmkndr. Ancakakdevrealtrlanbilyaldeirmendeneldeedilenrnokgenitaneboyutuna sahiptir (homojen deil!). Bu problemi ortadan kaldrmak iin bilyal deirmenler, elek veya hidrosiklon ile kapal devre altrlrlar. Bakabirdeyilebilyaldeirmenlerdetlmincern,sistemdenuzaklatrlarakiri tanelerletmeileminedevamedilir.Aksitakdirdearlam(20mikronlukmalzeme) oluur ve zenginletirme verimsiz olur.Taze Besleme 25 mm -100 mikron +100 mikron Hidrosiklon Boyuta gre ayrma Yapar, snflandrcdr. Eleklerin kullanlamad ince boyutlarn(-100mikron) ayrmnda kullanlr. KAPALI DEVRE TME Devreden Yk= X/Y X: alt akm malzeme miktar Y: st akm malzeme miktar 1- ubuklu deirmende tc ortam 1-10 cm apnda elik ubuklardan, bilyal deirmenlerde tc ortam 1-10 cm apnda elik veya seramik bilyalardan oluur. 2- ubuklu deirmenler iri tmede(25-1 mm), bilyal deirmenler ince (-1 mm) tmede kullanlr.ubuklu deirmenle n tme (birincil tme) yaplr. 3- ubuklu deirmende oluan tlm rn boyut bakmndan homojendir. (tme ubuklar arasndabirhatboyuncage...</p>