DECEMBER BAZI TÜRK LİNYİTLERİNİN AÇIK HAVADA DAĞILABİLİRLİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ ÖZET

Transkript

1 MADENCİLİK ARALIK DECEMBER 997 CİLTVOLUME SAYI NO BAZI TÜRK LİNYİTLERİNİN AÇIK HAVADA DAĞILABİLİRLİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Determination of Slacking Characteristics of Some Turkish Lignites Hüseyin KOCA ( * } Anahtar Sözcükler: Açık Havada Dağılabilirlik, Dağılabilirlik İndeksleri, Linyitlerin Fiziksel Özellikleri. ÖZET Bazı Türk linyitlerinin açık havada dağılabilirlik özellikleri USBM tarafından geliştirilen bir yöntem ile belirlenmiştir. Bir dizi ıslatma, kurutma ve eleme işlemine tafii tutulan numunelerin toplam elek altı oranları hesaplanmış ve bu değerler açık havada dağılabilirlik indeksleri olarak kabul edilmiştir. Deneyler sonucunda, KütahyaSeyitömer bölgesi linyitlerinin açık havada dağılabilirlik indeksleri, A damarı için 8; B damarı için 70,; ve Dragline panosu için 7,7 olarak bulunmuştur. KütahyaTunçbilek, ManisaSoma, ÇanakkaleÇan ve EskişehirKoyunağılı bölgesi linyitlerinin açık havada dağılabilirlik indeksleri ise sırası ile,8, 0,7,, ve,9 olarak bulunmuştur. Bu değerlere göre çalışılan linyitlerin açık havada dağılabilirlik indekslerinin orta ve çok dağılabilir sınıfına girdiği tespit edilmiştir. ABSTRACT The measurements of slacking indicies of some Turkish lignites were made by using the method developed by United States Bureau of Mines. After a series of wetting, drying and sieving experiments, cumulative undersize fraction was calculated and designated as the slacking indicies. KütahyaSeyitömer region lignites have given slacking indicies of 8, 70, and 7,7 for A, B and Dragline seams, respectively. The average slacking indices of Kütahya Tunçbilek, ManisaSoma, ÇanakkaleÇan and EskişehirKoyunağılı region lignites were determined as,8, 0,7,, and,9, respectively. These figures represent from moderate slacking to strong slacking characteristics according to slacking classes of coal. ( *' Yrd.Doç. Dr., Anadolu Üniversitesi, BMYO., Maden Bölümü, Eskişehir MADENCİLİK/ARALIK 997

2 l.giriş Son yıllarda kömür kullanımına getirilen kısıtlamalar nedeni ile ülkemize büyük miktarda ithal linyit girişi başlamıştır. Ülke ekonomisine yük getirmekten başka, ülke madenciliğimizin geleceğini olumsuz yönde etkileyen ve yapılan yatırımları önemli ölçüde azaltan ithal linyitler ile rekabet edebilmek, kendi öz kaynaklarımızın harekete geçirilmesi ile olacaktır. Ülkemiz linyit rezervlerinin gerek domestik ısıtmada, gerekse termik santrallerde yakılarak değerlendirilebilmesi için yıkanmalarının zorunlu olduğu bilinen bir gerçektir. Diğer yandan özellikle düşük ısıl değerli ve nem içeriği yüksek linyitlerin yıkanması, onların "Açık Havada Dağılabilirlik İndekslerine" bağlı olarak kendiliğinden ufalanmasına neden olabilmektedir. (Fieldner ve ark., 90; Ateşok, 98).. DENEYSEL ÇALIŞMALAR. Numune Linyit numuneleri, standart test yöntemine göre yeni açılmış damar yüzeylerinin en altından en üstüne kadar bir tarama yapılarak alınmıştır. Kömür damarlarının dört ayrı noktasından alman numuneler, ayrı ayrı bir çeneli kırıcıda mm altına kırılmış ve konileme dörtleme yöntemi ile azaltılarak her bölge için yaklaşık 'er kg'lık 'er numune hazırlanmıştır. Kırılan numuneler,9 mm açıklıklı elekten elenerek, elde edilen +,9 mm fraksiyonu deneylerde kullanılmıştır. +,9 mm fraksiyonunda kömür harici yabancı maddeler el. ile ayıklanmış ve tanelerin yüzeyleri bir fırça ile temizlenerek tozlar uzaklaştırılmış, numuneler l'er kg'a indirilmiştir.. Deneysel Yöntem Linyitlerin açık havada dağılabilirlikleri United States Bureau of Mines (USBM) tarafından geliştirilen yöntem ile belirlenmiştir (Fieldner ve ark., 90; Barkley,9). Deneylerde +,9 mm fraksiyonu öncelikle,7 mm açıklıklı elekten dakika süre ile elenerek, elek altına geçen miktar tartılmış ve elemeden dolayı oluşan "KırılmaDüzeltme İndeksi" belirlenmiştir. Elek üstünde kalan numuneler oda sıcaklığından etüvde C fazla ısıda, saat kurutuldu. Etüvden çıkarılarak oda sıcaklığına kadar soğutulan numuneler bir kap içerisinde suya konarak saat süre ile bekletilmiştir. Sudan çıkarılan numunelerin yüzeyindeki fazla sular süzülerek tekrar etüvde 0 C de saat bekletilmiştir. Etüvden çıkarılan numuneler yine oda sıcaklığına soğutularak,7 mm açıklıklı elekten yukarıda açıklandığı gibi dakika süre ile elendi ve elek altı miktarı tartılmıştır. Burada elde edilen elek altı oranından daha önce bulunan kırılmadüzeltme indeksi çıkarılarak elde edilen indeks kömürün açık havada dağılabilirlik. indeksi olarak kabul edilmiştir.. açık havada dağılabilirlik indeksinin belirlendiği deneyde,7 mm elek üstünde kalan numune yine saat suda bekletilip, 0 C lik etüvde saat kurutulup daha sonra,7 mm açıklıklı elekten elenerek elde edilen toplam elek altı yüzdesi;. açık havada dağılabilirlik indeksi olarak kabul edilmiştir. Aynı şekilde ıslatma, kurutma ve eleme deneylerine kez devam edilerek adet, toplam açık havada dağılabilirlik indeksi bulunmuştur. Ancak düzeltme faktörü sadece. indekse uygulanmıştır.. SONUÇLAR ve TARTIŞMALAR Kütahya Seyitömer bölgesi A damarı linyitlerinin açık havada dağılabilirlik deney MADENCİLİK/ARALIK 997

3 sonuçları Çizelge.l'de verilmiştir. Numunelerin rutubetleri ve kırılmadüzeltme indeksleri de aynı çizelgede gösterilmiştir. Aynı şekilde sonuçlar B damarı linyitleri için Çizelge 'de ve Dragline panosu linyitleri için de Çizelge 'te verilmiştir. Çizelgelerdeki. açık havada dağılma indekslerinden kırılmadüzeltme indeksleri çıkarılmıştır. A damarı linyitleri için verilen sonuçlar irdelendiğinde ilk iki deneyde. elemenin sonunda numunelerin tamamen dağıldığı, diğer iki deneyde ise. elemenin sonunda 00 oranından dağılmanın olduğu elemenin saptanmıştır. B damarı linyitleri için ise. sonunda ortalama 9, oranında dağılma olduğu belirlenmiştir. Dragline panosu linyitlerinde de deneylerin 'sinde.elemenin diğer 'sinde de. elemenin sonunda tamamen dağılma belirlenmiştir. Çizelgeler 7'de ise ManisaSoma bölgesi linyitleri, KütahyaTunçbilek bölgesi linyitleri, ÇanakkaleÇan bölgesi linyitleri ve EskişehirKoyunağıh bölgesi linyitleri için yapılan açık havada dağılabilirlik deneyleri sonuçları verilmiştir.. elemenin sonunda ManisaSoma bölgesi linyitleri için ortalama,8, KütahyaTunçbilek linyitleri için ortalama 0,8, ÇanakkaleÇan bölgesi Çizelge. A Damarı Linyitleri Açık Havada Dağılabilirlik İndeksleri Deney Rutubet Düzeltme Dağılma Indeksleri,,7mm To plam Elek Altı,.» J,,,,, Fâktörü,,9,,,, 8, 8, 8,0 80, 8,0 9,7 9, 90, 87,7 90, 97, 97, 9, 9,,9,8 98, 97, 98,9 Çizelge. B Damarı Linyitleri Açık Havada Dağılabilirlik İndeksleri Deney Rutubet Düzeltme Dağılma Indeksleri,,7mm To plam Elek Altı, P'aktörü,, 0, 70, 78, 8,0 8,8 89,9 9,, 0, 8, 77, 80, 8,7 87, 9, o, 0, 7, 80, 80,9 87, 9, 9,9 J, 0, 70,9 77,7 8,9 88, 9, 9,, 0, 70, 78, 8, 8,7 90, 9, ç izelge. Dragline Panosu Linyitleri Açık Havada Dağılabilirlik İndeksleri Deney Rutubet Düzeltme Dağılma tndeksleri,.7mm To plam Elek Altı,,, Faktörü,,7, 7, 78, 8,9 89,9 89,7 9, 9,9 97, 9,9,,,,,,, 79, 7, 7,7 9, 8, 88, 9,7 88,9 9, 97, 9, 9,8 9, 98, MADENCİLİK / ARALIK 997 7

4 linyitleri için ortalama,, ve Eskişehir Koyunağılı bölgesi linyitleri için de ortalama 97,8 oranında açık havada dağılabiliriik saptanmıştır. Çizelgede verilen dağılabiliriik indeksleri. elemenin sonunda elde edilen değerlerdir ve bunlardan kırılmadüzeltme indeksleri çıkarılarak düzeltme yapılmıştır. Kömürlerin açık havada dağılabilirliklerine göre sınıflandırılmaları. eleme sonunda elde* edilen indekslerin alt bölüme ayrılması ile yapılmıştır (Fieldner ve ark., 90). Bu sınıflandırma Çizelge 8'de verilmiştir. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sadece. eleme sonunda elde edilen indekslerin kullanımı standart test yönteminden kaynaklanmaktadır ve elemeden Çizelge. ManisaSoma Bölgesi Linyitleri Açık Havada Dağılabiliriik İndeksleri Deney Rutubet Düzeltme Dağılma İndeksleri,,7mm Toplam Elek Altı,,,,,, Faktörü, 0,9 0, 0,7 0, 0,7, 7,9,,0 0,7 8,,8,,,,, 7, 8, 0, 7, 8,,0,7,,, 7,9 7,8 0,0,0, 9, 0,,8 Çizelge. KütahyaTunçbilek Bölgesi Linyitleri Açık Havada Dağılabiliriik İndeksleri Deney Rutubet Düzeltme Dağılma Indeksleri,,7mm Toplam Elek Altı, 0, 0, 0, 0, 0, Faktörü, 0, 0,7 0, 0,8 0,,7,9 7,,,8,,,,, 9,8,,0 8,8,0,,,9 7, 8, 8,,9 8, 9,0 9,,, 8,9 9,7 0,8 Çizelge. ÇanakkaleÇan Bölgesi Linyitleri Açık Havada Dağılabiliriik İndeksleri Deney Rutubet Düzeltme Dağılma Indeksleri,,7mm Toplam Elek Altı,,,,,, Faktörü,,,0 0,9,, 9,7 ',,9 8,,,0,, 9, 7,, 7,9,9, 9,9,8 0, 8,,, 7,,8 0,7,,7 8,,, 7,9, Çizelge 7. EskişehirKoyıınağılı Bölgesi Linyitleri Açık Havada Dağılabiliriik İndeksleri Deney Rutubet Düzeltme Dağılma Indeksleri,,7mm Toplam Elek Altı,, 7, 7, 7, 7, 7, Faktörü,,, 0,9,,, 7, 9,7,,9, 0,9,0 9, 7,8 7, 8, 7, 8,7 80, 90, 98,7 89,9 97, 9, 9, 9,0 98, 9, 9,7 9, 97,8 8 MADENCİLİK/ARALIK 997

5 Çizelge 8. Kömürlerin Açık Havada Dağılabilirlik İndeksleri SINIF Dağılmaz Çok Az Dağılabilir Az Dağılabilir Orta Dağılabilir Çok Dağılabilir Çok Fazla Dağılabilir KırılmaDüzeltme indeksi Uygulandıktan Sonra Bulunan.Açık Havada Dağılabilirlik indeksi, dolayı oluşan kırılma indeksleri diğer elemeler için hesaplanamamaktadır. Yapılan deneylerde elde edilen ortalama değerler, birinci elemenin sonunda düzeltme faktörlerinden sonra Seyitömer bölgesi, A damarı linyitleri için 8, B damarı linyitleri için 70, ve Dragline panosu linyitleri için 7,7, ManisaSoma bölgesi linyitleri için elde edilen ortalama değer,8, Kütahya Tunçbilek bölgesi linyitleri için ortalama 0,7, ÇanakkaleÇan bölgesi linyitleri için ortalama, ve E^skişehirKoyunağılı bölgesi linyitleri için,9 olarak saptanmıştır. Çizelge 8'de verilen sınıflandırma ile kıyaslandığında Seyitömer bölgesi linyitlerinin tamamı ile ÇanakkaleÇan ve EskişehirKoyunağılı bölgeleri linyitlerinin çok dağılabilir sınıfında olduğu görülmektedir. Ancak ÇanakkaleÇan bölgesi linyitlerinin orta dağılabilir sınıfına çok yakın bir konumda olduğu, hatta yapılan iki deney sonucuna göre de orta dağılabilir sınıfında bulunduğu görülmektedir. KütahyaTunçbilek ve ManisaSoma bölgesi linyitlerinin ise orta dağılabilir sınıfında olduğu saptanmıştır. Çizelge 'te verilen KütahyaTunçbilek bölgesi linyitleri dağılabilirlik indeksleri incelendiğinde her ne kadar ortalama değer orta dağılabilir sınıfında olsa da, yapılan ilk deneyde elde edilen indeks az dağılabilir sınırındadır. Tunçbilek bölgesi linyitleri de az dağılabilir ve orta dağılabilir sınıfında kabul edilebilir. Literatürde açık havada dağılabilirlik, kömürlerin kurudukları zaman kendiliğinden ufalanması olarak açıklanmaktadır (Ateşok, 98; Koca, 99). Özellikle büyük miktarda rutubet içeren kömürlerde açık havada dağılabilirliğin daha fazla olduğu belirtilmiştir (Williams, 9). Çizelgeler 7'den görülebileceği gibi çalışılan tüm linyit numunelerinin nem içeriği 0, ile, arasında değişmektedir. Elde edilen sonuçların incelenmesi ile dağılabilirlik indekslerinin linyitlerin nem içeriklerine göre sıralandığını tespit edilmiştir. Kömürlerin açık havada dağılabilirliklerine, ıslanma ve kuruma sırasında kömür yüzeyleri ile iç kısımları arasında oluşan farklı gerilmelerin neden olduğu belirtilmiştir (Fieldner ve ark., 90; Ateşok, 98). Islak bir kömür parçası açık havada kurumaya bırakıldığında yüzeyinden rutubet kaybetmeye başlar. Parçanın yüzeyi kurudukça iç kesimlerdeki rutubet yüzeye hareket ederek kaybolan rutubetin yerini alır. Aynı şekilde kuru bir kömür parçası ıslandığında parça yüzeyinden iç kısımlara doğru rutubet akışı başlar. Eğer yüzeydeki rutubet kaybı veya kazanımı, rutubetin yüzeye gelişinden veya yüzeyden iç kısımlara gidişinden daha hızlı olursa, parça yüzeyi iç kısımlara nazaran daha hızlı büzülür yada genişler. Böylece yüzeyde gerilmeler oluşur, bunun sonucunda, kömür parçası kendiliğinden çatlayarak zamanla dağılır. MADENCİLİK/ARALIK T^&WSWl*^* ç w " * "WWSV '

6 Yapılan bir başka çalışmada Seyitömer bölgesi linyitlerinin mineralojik yapısının, açık havada dağılabilirlik üzerine etkisi araştırılmış ve polarizan mikroskopta çalışmalar yapılmıştır. (Koca, 99). Parlatma bloklarından çekilen fotoğraflarda linyit numunelerinin organik yapı ve kil, kalsit, pirit gibi inorganik minerallerden oluştuğu tespit edilmiştir. İnorganik minerallerin, organik matriks içerisinde dissémine halde olduğu gibi, yer yer kolayca gözlenebilen bantlar şeklinde de dağıldığı saptanmıştır (Koca, 99). Seyitömer bölgesi linyitlerinin mineralojik yapısının, yüksek nem içeriği ile birlikte açık havada dağılabilirliği üzerine önemli bir etkisi olduğu kabul edilmiştir. Linyit içerisindeki kil ve diğer inorganik minerallerin rutubet kazanımı yada kaybı ve bunların yanında şişme özellikleri linyitten çok daha farklı olduğu açıktır.. SONUÇ KAYNAKLAR ATEŞOK, G., 98; "Kömür Hazırlama", Kurtiş Matbaası, istanbul. BARKLEY, J. F., 9; "The Storage of Coal", USBMJ.C. 7,.USA. FIELDNER, A. C, SELVIG, W. A., FREDERIC, W. H., 90; "Accelerated Laboratory Test for Determination of Slacking Characteristics of Coal", USBM R.I. 0,.USA. KOCA, H., 99; "Seyitömer Havzası Kömürlerinin Yıkanabilirlik Özelliklerinin Belirlenmesi ve Otisca Prosesinin Uygulanabilirliğinin Araştırılması", Doktora Tezi, Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir. WILLIAMS, A, W., 9; "Coal Manual for Industry", Van Rees Press, USA. Bazı Türk linyitlerinin açık havada dağılabilirlik özellikleri USBM tarafından geliştirilen ve bir seri ıslatma, kurutma ve eleme deneyinden oluşan, yöntem ile araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda çalışılan linyit numunelerinin açık havada dağılabilirlik indeksleri,8 ile 8 arasında değiştiği saptanmıştır. Bu değerler sınıflandırma tablosunda görüldüğü gibi orta dağılabilir ile çok dağılabilir karakteristikleri göstermektedir. Değişik linyit numuneleri için saptanan açık havada dağılabilirlik indeksleri aşağıda verilmiştir: KütahyaSeyitömer bölgesi linyitleri: A damarı linyitleri : 8 B damarı linyitleri : 70, Dragline pan. Linyit. : 7,7 ManisaSoma böl. linyit. : 0,7 KütahyaTunçbilek böl. Lin. :,8 ÇanakkaleÇan böl. Lin. :, EskişehirKoyunağılı böl. Lin.:,9 0 MADENCİLİK /ARALIK 997