PROCEEDINGS OF THE 23 RD INTERNATIONAL MINING CONGRESS OF TURKEY INTERNATIONAL MINING CONGRESS OF TURKEY PROCEEDINGS OF THE 23RD A N TA LYA

Transkript

1 PROCEEDINGS OF THE 23RD INTERNATIONAL MINING CONGRESS OF TURKEY APRIL 16-19, 2013/ANTALYA-TURKEY PROCEEDINGS OF THE 23 RD INTERNATIONAL MINING CONGRESS OF TURKEY UCTEA Chamber of Mining Engineers of Turkey ISBN: EDITORS İlkay Bengü ÇELİK Mehtap Gülsün KILIÇ A N TA LYA 2013 UCTEA THE CHAMBER OF MINING ENGINEERS OF TURKEY

2 IMCET2013 / ANTALYA / TURKEY / APRIL PROCEEDINGS OF THE 23 RD INTERNATIONAL MINING CONGRESS AND EXHIBITION OF TURKEY EDITORS İlkay Bengü ÇELİK Mehtap Gülsün KILIÇ TMMOB MADEN MÜHENDİSLERİ ODASI Chamber of Mining Engineers of Turkey

3 IMCET2013 / ANTALYA / TURKEY / APRIL PROCEEDINGS OF THE 23 RD INTERNATIONAL MINING CONGRESS AND EXHIBITION OF TURKEY EDITORS İlkay Bengü ÇELİK Mehtap Gülsün KILIÇ III

4 This Congress is supported by TÜBİTAK (The Scientific and Technological Research Council of Turkey) All rights reserved 2013 The book or a part of the book cannot be republished without written permission of the Chamber of Mining Engineers. Responsibility for the content of the papers belongs to the authors. ISBN: Published by: TMMOB Maden Mühendisleri Odası Selanik Cad. 19/4 Kızılay-Ankara Phone: Fax: maden@maden.org.tr IV

5 Member of Boards of the Chamber President Vice President Secretary Treasurer : Mehmet TORUN : Ayhan YÜKSEL : Cemalettin SAĞTEKİN : Necmi ERGİN Emre DEMİR Mehmet ZAMAN Özlem ALTINÇELİK Executive Committee of the Congress Chairman Vice Chairman Secretary Treasurer Members : Nejat TAMZOK : Bülent TOKA : Muharrem TORALIOĞLU : Necmi ERGİN : Yusuf Ziya AKGÖK Nadir AVŞAROĞLU İlkay Bengü ÇELİK Emre DEMİR Mehtap Gülsün KILIÇ Ali ÖNEMLİ Elif TORUN V

6 Scientific Committee Hamdi Akçakoca Ata Utku Akçıl Hürriyet Akdaş Özgür Akkoyun C. Okay Aksoy İbrahim Alp Mesut Anıl Ali İhsan Arol Vedat Arslan M. Ümit Atalay Kerim Aydıner Namık Aydoğan Hakan Başarır Ataç Başçetin Turan Batar Oktay Bayat İrfan Bayraktar Fatih Bayram İsmail Bentli Özlem Bıçak Nuh Bilgin Volkan Bozkurt GülayBulut Metin Can Atilla Ceylanoğlu İlknur Cöcen Alaaddin Çakır İlkay Bengü Çelik Tayfun Çiçek Hasan Çiftçi Hanifi Çopur Servet Demirdağ Nuray Demirel Hacı Deveci Saffet Durak Göktay Ediz Zafir Ekmekçi Ercan Emir İrfan Engin Kaan Eraslan Selamet Erçelebi Bülent Erdem Murat Erdemoğlu Levent Ergün Ömür Acaroğlu Ergün Ömürden Genç Yurdal Genç Melih Geniş Kazım Görgülü Taki Güler Özcan Gülsoy Lütfullah Gündüz Orhan Gündüz Cenk Güray İrfan Güven Hasan Hacıfazlıoğlu Osman Zeki Hekimoğlu M. Ali Hindistan Çetin Hoşten Türker Hüdaverdi Halil İpek Fikri Kahraman Sair Kahraman Ali Kahriman Mehmet Karadeniz Doğan Karakuş Nuray Karapınar Celal Karpuz Erol Kaya Erdoğan Kaymakçı Çiğdem Keleş Ayhan Kesimal Ahmet Mahmut Kılıç Mehtap Gülsün Kılıç Yılmaz Koçak Gürcan Konak Seyfi Kulaksız Haldun Kurama İlgin Kurşun Asım Kutluata VI

7 Güzide Meltem Lüle Ufuk Malayoğlu Yadigar Müftüoğlu Erkin Nasuf Abdullah Obut İbrahim Ocak Turgay Onargan İbrahim Onur Ahmet Hakan Onur E. Caner Orhan Gündüz Ökten Ali Önemli Gülhan Özbayoğlu Yılmaz Özçelik Ümit Özer M. Kemal Özfırat Hakkı Tarık Özkahraman Cüneyt Atilla Öztürk Hasan Öztürk Savaş Özün Çağatay Pamukçu Kudret Tahsin Perek Eyüp Sabah Ali Sarıışık Hikmet Sis Osman Sivrikaya Oktay Şahbaz Cem Şensöğüt Ferhan Şimşir Nejat Tamzok Mehmet Tanrıverdi Adem Taşdemir Erhan Tercan Bülent Toka İhsan Toroğlu Gülşen Tozşin Hakan Tunçdemir Emrah Tugcan Tuzcu Bülent Tütmez Ali Uçar Yaşar Uçbaş İbrahim Uğur Yakup Umucu Suphi Ural Tuncay Uslu Bahtiyar Ünver Berna Vatan Ercüment Yalçın N. Erhan Yaşıtlı Hüseyin Yavuz Meftuni Yekeler Ahmet Yıldız Necati Yıldız Ali Osman Yılmaz A. Ekrem Yüce Ayhan Yüksel VII

8 6 Turkish Progress and Recent Trends in Chrome Beneficiation B. Elçi, A. Malazgirt 7 TTK Amasra Lavvarı Ağır Ortam Tamburu ve Siklonlarında Kömür Yıkama Performans Çalışması The Evaluation of Coal Washability Performance of Heavy Media Drum and Cyclones in TTK Amasra Coal Washing Plant A. Uçar, S. Süalp 8 Modifiye Su Siklonu ile İnce Boyutlu Taşkömürünün Zenginleştirilmesi Fine Hardcoal Beneficiation by Using Modified Water-Only Cyclone H. Hacıfazlıoğlu G. YERALTI MADENCİLİĞİ / UNDERGROUND MINING 1 Sondaj Noktalarının Yapay Sinir Ağları ile Belirlenmesi Determination of Drilling Points with Artificial Neural Networks A. H. Özdeniz, B. Karlık, C. Şensöğüt 2 Ömerler Mekanize Yeraltı Kömür Ocağında Tahkimat Tasarımına Yönelik Kaya Kütle Sınıflama Sistemleri Uygulaması Application of Rock Mass Classification Systems at Omerler Mechanized Underground Coal Mine for Support Design H.Yenice, M.V.Özdoğan, D.Karakuş, A.Gönen, G.Konak, A.Tosun, A.H.Onur, H.Köse, M.Çolak 3 Mechanical Properties of Shotcrete with Calcium Carbonate Admixture Kalsiyum Karbonat Katkılı Püskürtme Betonun Mekanik Özellikleri S.Tiryaki, H.Tunçdemir, E.Güçlü, O.Bayram 4 Ege Linyitleri İşletmesi (ELİ) Eynez Yeraltı Ocağı Mekanize Uzunayak Panosu Tavan Kömürü Üretiminin Sayısal Modellemesi Numerical Modelling of Mechanized Longwall Mining with Top Coal Caving in Aegean Lignite Establishment N.E. Yaşıtlı, F. Bayram, B. Ünver, N. Kavaklı XXV

9 TTK Amasra Lavvarı Ağır Ortam Tamburu ve Siklonlarında Kömür Yıkama Performans Çalı ması The Evaluation of Coal Washability Performance of Heavy Media Drum and Cyclones in TTK Amasra Coal Washing Plant A. Uçar, S. Süalp Dumlupınar Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Kütahya ÖZET Bu çalı ma kapsamında TTK ya bağlı Amasra Lavvarı nın performansı değerlendirilmi tir. Amasra Lavvarı nda kaliteli kömür üretimi gerçekle tirmek için ocaktan çıkarılan tüvenan kömür ve 10+0,5 mm boyut gruplarına sınıflandırılıp, bu boyut grupları sırasıyla ağır ortam tamburuna (AOT), ve iki adet ağır ortam siklonuna beslenmektedir. Performans değerlendirme kapsamında üç ayrı ağır ortam cihazının beslemelerinden, yüzen ürünlerinden ve batan ürünlerinden ayrı ayrı alınan numunelere yüzdürme batırma testleri uygulanmı tır. Test sonucu elde edilen ürünlere kül analizi yapılmı ve her ağır ortam cihazının performans eğrileri çizilmi tir. Bu performans eğrilerinden bir performans kriteri olan hata faktörleri (E p ) saptanmı ve kar ıla tırmaları yapılmı tır. Ağır ortam tamburunda yapılan performans çalı maları sonucunda hata faktörü olan E p değerinin ideal E p değeri sınırlarının biraz üzerinde olduğu görülmü tür. Ağır ortam siklonu 1 (AOS 1) için hesaplanan E p değeri ara tırmacıların öngördüğü ideal E p sınırları içerisinde kalmaktadır. Fakat ağır ortam siklonu 2 (AOS 2) üzerinde yapılan performans çalı malarında elde edilen E p değeri, birtakım ara tırmacıların ağır ortam siklonları için öngördüğü ideal E p sınırları içerisinde yer alırken, bazı ara tırmacılara göre de ideal sınırların üzerinde yer almaktadır. Ayrıca AOS 2 de daha fazla olmak üzere bütün cihazlarda kesme noktası kayması olmu tur. ABSTRACT In this study, performance of Amasra coal washing plant, which belongs to TTK, was evaluated. To perform high quality coal production in this plant, run of mine coal extracted from the quarry is classified into and mm size fractions and these classified size fractions are respectively fed to heavy media drum and two heavy media cyclones. For the performance evaluation, float sink tests were applied to samples taken separately from the feeds, concentrates and sink products of three heavy media devices. Ash analysis was made for the products obtained as a result of the test and performance curves of each heavy media device were plotted. The error factors (E p ), performance criteria, were determined from these performance curves and comparisons were performed. As a result of the performance studies made in heavy media drum, E p values of the error factor were found to be slightly above the limits of the ideal value of E p. E p value calculated for the heavy media cyclone 1 (HMC 1) remains within the ideal E p boundaries envisaged by researchers. The value of E p obtained from performance studies conducted on the heavy medium cyclone 2 (HMC 2) is located within the E p boundaries set forth for an ideal by a number of researchers, while according to some researchers, located on the ideal borders. In addition, shifting of cut off point has occurred in all the devices, including further for HMC

10 A. Uçar, S. Süalp 1 GĐRĐ Kömür, dünya çapında dağılmı büyük yataklara sahip olarak en çok bulunan fosil yakıttır ve genel olarak enerji üretiminde kullanılmaktadır. Dünya da kullanılan elektrik enerjisinin yakla ık %35 i termik santrallerden elde edilmektedir ve bu oran giderek artmaktadır. Bütün kömürler az ya da çok killer, silika (kuvars), karbonatlar (Ca, Mg veya Fe), ve sülfürler (genellikle pirit ve/veya markasit) gibi mineral maddeler içerirler (Larsen ve Gorbaty 2001, Smoot ve Baxter 2001). Bu nedenle kömür, büyük çevresel sorunlara neden olduğu için üretildikten sonra doğrudan kullanıma sunulamamaktadır. Günümüzde çe itli kullanım alanlarında farklılık göstermekle beraber, genel olarak kömürde a ağıdaki özellikler istenmektedir. Dü ük kül oranı, Dü ük nem içeriği, Dü ük kükürt, fosfor ve alkali içeriği, Belirli tane iriliği, kalorifik değer, Kokla ma yeteneği (Sönmez 2007, engül 2008). Kömürün yukarıda belirtilen özellikleri sağlaması, uygun bir yöntem veya yöntemlerle etkili bir ekilde yıkanması ile mümkündür. Kömür yıkama, tüvenan kömür içerisindeki istenmeyen safsızlıkların, kömür ve yanta arasındaki fiziksel ve/veya yüzey özellikleri farkından yararlanarak ayrılması i lemidir. Bu ekilde kömür yıkama i lemi sonucu, ürün özelliklerinde süreklilik sağlanmaktadır. Kömür yıkama için yöntem seçimi yapmadan önce mutlaka yapılması gereken ön çalı malar vardır. Bunlar temsili numune alımı, tüvenan kömürün kimyasal analizi, elek analizleri ve yüzdürme batırma testleridir. Kömür yıkama yöntemi seçimi öncesinde gerekli ara tırmalar yapılmadığı takdirde, beklenen ürünler alınamamakta ya da verimde önemli kayıplar ortaya çıkabilmektedir (Arslan vd 2009). Kömürün yıkanabilirlik özelliklerinin tespiti amacıyla yapılan yüzdürme batırma testleri, kurulması planlanan bir kömür yıkama tesisinin tasarımı için gerekli çalı maların ilk a amasını olu turmaktadır. Bu testler, kömürün farklı yoğunluk fraksiyonlarında dağılımı hakkında bilgi vermesi yanında, söz konusu kömürün yıkama i lemine tabi tutulması sonucunda elde edilebilecek ürünlerin miktarı ve kül oranı hakkında teorik bir bilgi vermektedir. Bu verilerin teorik olmasından, çoğu zaman uygulamada farklılıklar çıkmaktadır. Oysa, tesiste kullanılan cihazların ayırma performanslarının bilinmesi durumunda, yıkanması dü ünülen kömürlerden elde edilecek temiz kömür ve ist miktarlarının önceden gerçeğe yakın değerler ile tahmini mümkün olabilmektedir (Deniz ve Umucu 2004). 1.1 Kömür Yıkama Tesislerinde Performans Kömür yıkama tesisinin kurulması kadar, kurulu unda hedeflenen doğrultuda sürekli çalı masını sağlamak da önemlidir. Bu da ancak çalı ma ko ullarının devamlı denetimi, sonuçların değerlendirilmesi, hedeflerle kıyaslanması, gerekli düzeltmelerin yapılması ile mümkündür. Bu sürecin tümü performans ölçümü olarak adlandırılır. Performans ölçümü ile kayıp ve kaçakları kontrol altına alıp minimize etmek, maliyetleri en dü ük seviyede tutmak, plan ile fiili durumu kıyaslamak, varsa planda ortaya çıkan hataları gidermek mümkündür (Arslan vd 2009). Günümüzde en çok kullanılan yöntem Tromp eğrisi ile yapılan performans değerlendirmesidir. Tromp eğrisi, tüvenan kömürde belirli yoğunluktaki malzemenin ayırma sonunda temiz kömüre veya artık iste geçen oranlarını gösteren bir eğridir de ortaya çıkan ve günümüze kadar yaygın ekilde kullanılan Tromp eğrisi, imdiye kadar ayırım eğrisi, dağılım eğrisi, partisyon eğrisi, hata eğrisi gibi isimler 730

11 altında kullanılmı tır. Bu eğriden gerçek ayırma yoğunluğu, hassasiyet faktörü (imperfeksiyon), hata faktörü (E p ) gibi bilgiler elde edilebilmektedir. Elde edilen bu bilgiler sayısal olduğu için kıyaslanabilir değerlerdir. Bu bilgiler sayesinde tesisin hedeflenen doğrultuda çalı ıp çalı madığı belirlenirken, aynı zamanda performansta dü ü varsa bunların sebeplerinin ara tırılarak düzeltmelerin yapılması için gerekli bilgileri sağlaması söz konusudur (Ate ok 1986, Arslan vd 2009). Ağır ortam cihazlarında ortam yoğunluğunun ayırma yoğunluğuna e it olduğu dü ünülse de pratikte ortam yoğunluğu gerçek ortam yoğunluğuna e it olmamaktadır. Tüvenan kömürde bulunan ve yoğunlukları ayırma yoğunluğuna e it olan parçaların %50 sinin temiz kömüre, %50 sinin de artık iste geçeceği kabul edildiğinden, Tromp eğrisinin geçtiği %50 dağılım noktasındaki yoğunluk değeri ayırma yoğunluğu olarak tanımlanmaktadır. Tromp eğrisi ile gerçek ayırma yoğunluğu belirlenebildiğinde, bu değer ortam yoğunluğu ile kıyaslanabilmekte ve kesme noktasındaki kayma da rahatlıkla görülebilmektedir (Ate ok 1986, engül 2008). Bütün Tromp eğrilerinde %25 ile %75 dağlım katsayıları arasında kalan doğrunun eğimi, prosesin etkinliğinin bir ölçüsüdür. Tromp eğrisinde, %25 ve %75 dağılım faktörlerine tekabül eden yoğunluklar farkının yarısı hata faktörü olarak tanımlanır ve E p olarak ifade edilir. Hata faktörü, ayırma etkinliği hakkında bilgi vermektedir. Dü ük bir E p değeri iyi bir ayırıma i aret ederken, büyük bir E p değeri ayırımın iyi olmadığını gösterir (Gupta ve Yan 2006, Burt 1984, Süalp 2012, Kemal ve Arslan 1999). Bir ağır ortam cihazının performansı ile ilgili bir değerlendirme yapabilmek için Tromp eğrisine iki açıdan bakmak gerekmektedir. Bunlardan birincisi eğrinin dike yakın olup olmadığıdır. Ayırmanın %100 verimle yapıldığı bir ağır ortam cihazına ait ideal bir Tromp eğrisi diktir. Fakat, ortaya sayısal bir değer konulamadığından, bu yöntemle yapılan bir performans analizinin pek sağlıklı olmayacağı açıktır. Đkinci yöntem ise, hata faktörü olarak tanımlanan E p değeridir. E p değeri, performansı sayısal olarak ifade edebilen bir değer olduğundan, E p değeri kullanılarak yapılan performans analizlerinin daha sağlıklı sonuç vereceği açıktır (Arslan vd 2009). Ülkemizde devlet eliyle ta kömürü üretimi yapan tek kurulu olan Türkiye Ta kömürü Kurumu na ait yer altı ocaklarında üretilen kömürün açık ocaklara nazaran yeterince selektif bir ekilde kazanılamaması, ocak sonrası yıkama i lemlerinin önemini bir kat daha artırmaktadır. Büyük bir bölgesel potansiyele sahip olan TTK kömürünün yıkanması i lemleri, temiz kömür teknolojilerinin yaygınla ması açısından da son derece önemlidir. Bu durumda TTK ya ait kömür yıkama tesislerinin çalı ma ko ullarının denetimi, performansların ölçümü ve bu ölçüm sonuçlarının hedeflerle kıyaslanması gerekmektedir. Bu çalı ma kapsamında TTK ya bağlı Amasra Lavvarı nın performansı değerlendirilmi tir. Amasra Lavvarı nda kaliteli kömür üretimi gerçekle tirmek için ocaktan çıkarılan tüvenan kömür sınıflandırılarak, mm frnksiyonu ağır ortam tamburuna, 10+0,5 mm franksiyonu ise iki adet ağır ortam siklonuna beslenmektedir. 2 KÖMÜR YIKAMA TESĐSĐ PERFORMANS ÖLÇÜMÜ 2.1 Malzeme ve Yöntem TTK Amasra Ta kömürü Đ letmesi Müessesesi yer altı ocaklarından çıkarılan ve 100 mm altına indirilerek yıkama ünitelerine gönderilen tüvenan kömürün elek analizi Çizelge 1 de verilmi tir. Çizelge 1 de 731

12 A. Uçar, S. Süalp tane boyutu azaldıkça kül oranının da azaldığı görülmektedir. Çizelge 1. Amasra kömürü elek analizi Boyut (mm) Miktar (%) Kümülatif miktar (%) Kül (%) ,77 18,77 79, ,12 46,89 63, ,37 57,26 55, ,86 63,12 49,96 6+0,5 27,98 91,1 48,59 0,5 8, ,4 Performans değerlendirme kapsamında Amasra Lavvarı nda bulunan ağır ortam tamburu ve iki adet ağır ortam siklonunun besleme, yüzen ürün ve batan ürünlerinden ayrı ayrı numuneler alınmı ve her numuneye yüzdürme batırma testleri uygulanmı tır. Test sonucu elde edilen ürünlerin kül analizi yapılmı ve elde edilen sonuçlarla her bir ağır ortam cihazının performans eğrileri çizilmi tir. Bu performans eğrilerinden E p performans kriteri saptanmı ve kar ıla tırmaları yapılmı tır. 2.2 Yüzdürme Batırma Testleri Kömür hazırlamada, yüzdürme batırma testleri kömürün yıkanabilirliği ile ilgili bilgiler üretmek ve kömür yıkama cihazlarının performanslarını belirlemek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu testler, fazla zaman alıcı ve sıkıcı olması nedeniyle sınırlı sayıda yoğunluklarda yapılmaktadır. Testlerden elde edilen veriler, yıkanabilirlik eğrilerinin çizimi için kullanılmaktadır (Leonard 1979, Osborne 1988). Yüzdürme batırma testlerde kullanılan ağır ortam çözeltileri çinko klorür ile hazırlanmı ve 1,3 1,9 gr/cm 3 aralığında 0,1 gr/cm 3 artan ortam yoğunlukları kullanılmı tır. Testlerden alınan bütün yoğunluk fraksiyonlarındaki ürünler ayrı ayrı yıkanmı, kurutulmu, tartılmı ve kül analizleri yapılmı tır Ağır Ortam Tamburu Yüzdürme Batırma Test Sonuçları mm boyutlu iri kömürün yıkandığı AOT nun besleme, yüzen ve batan ürünlerinden alınan numunelere yüzdürme batırma testleri uygulanmı, elde edilen sonuçlarla olu turulan kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 1 3 te verilmi tir. ekil 1. Ağır ortam tamburu beslemesi kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 2. Ağır ortam tamburu yüzen ürünü kümülatif yüzen ve kül eğrileri AOT dan alınan ürünlerin kümülatif yüzen eğrileri incelendiğinde ayırım yoğunluğunun yakla ık olarak 1,8 gr/cm 3 olduğu anla ılmaktadır. Yüzen üründe 1,8 gr/cm 3 ten ağır tanelerin, batan üründe ise 1,8 gr/cm 3 ten hafif tanelerin miktarları oldukça azalmaktadır. 732

13 ekil 3. Ağır ortam tamburu batan ürünü kümülatif yüzen ve kül eğrileri. AOT dan alınan ürünlerin kül eğrilerine baktığımızda temiz kömürde bulunan 1,7 gr/cm 3 ten ağır, 1,8 gr/cm 3 ten hafif tanelerin kül değerlerinin yakla ık %45 olduğu anla ılmaktadır. Ortam yoğunluğu olan 1,7 gr/cm 3 ten hafif ve bir alt değeri olan 1,6 gr/cm 3 ten ağır tanelerin kül değerlerinin ise %36 civarında olduğu görülmektedir. Bu iki kül değeri arasında oldukça fark bulunmasına rağmen, temiz kömürde bulunan 1,7 gr/cm 3 ten ağır, 1,8 gr/cm 3 ten hafif tanelerin toplam temiz kömür numunesinin %2,76 sına tekabül etmesi nedeniyle ayırım yoğunluğunun 1,8 gr/cm 3 e kaymasının temiz kömür kalitesine fazla olumsuz etkide bulunmayacağı açıktır. Ayrıca batan üründe kül değerleri %50 56 arasında deği en %1,21 oranında kömür bulunmaktadır Ağır Ortam Siklonu 1 Yüzdürme Batırma Test Sonuçları 10+0,5 mm boyutlu ince kömürün yıkandığı AOS 1 in besleme, yüzen ürün ve batan ürünlerinden alınan numunelere yüzdürme batırma testi uygulanmı, elde edilen sonuçlarla olu turulan kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 4 6 da verilmi tir. ekil 4. Ağır ortam siklonu 1 beslemesi kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 5. Ağır ortam siklonu 1 yüzen ürünü kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 6. Ağır ortam siklonu 1 batan ürünü kümülatif yüzen ve kül eğrileri 733

14 A. Uçar, S. Süalp Lavvarda AOS 1 ve AOS 2 nin batan ürünleri birle tirildiğinden her iki siklonun batan ürünü ortak alınmı tır. AOS 1 den alınan ürünlerin kümülatif yüzen eğrileri incelendiğinde ayırım yoğunluğunun yakla ık olarak 1,8 gr/cm 3 olduğu görülmektedir. Yüzen üründe 1,8 gr/cm 3 ten ağır tanelerin, batan üründe ise 1,8 gr/cm 3 ten hafif tanelerin miktarları oldukça azalmaktadır. AOS 1 in kül eğrileri incelendiğinde temiz kömürde, ortam yoğunluğu olan 1,7 gr/cm 3 ten hafif ve 1,6 gr/cm 3 ten ağır tanelerin kül değerlerinin %37 civarında olduğu görülmektedir. Ayırım yoğunluğu olan 1,8 gr/cm 3 ten hafif ve 1,7 gr/cm 3 ten ağır tanelerin kül değeri ise %45 tir. Bu iki kül değeri arasında oldukça büyük bir fark olmasına rağmen, temiz kömürde bulunan 1,7 gr/cm 3 ten ağır, 1,8 gr/cm 3 ten hafif tanelerin toplam temiz kömür numunesinin %2,71 ine tekabül etmesi, ayırım yoğunluğunun 1,8 gr/cm 3 e kaymasının temiz kömür kalitesine fazla olumsuz etkide bulunmayacağı açıktır. Ayrıca batan üründe %3,91 oranında kül değerleri %50 57 arasında deği en kömür bulunmaktadır Ağır Ortam Siklonu 2 Yüzdürme Batırma Test Sonuçları 10+0,5 mm boyutlu ince kömürün yıkandığı diğer ağır ortam cihazı olan AOS 2 den alınan numunelere uygulanan yüzdürme batırma testi sonuçlarıyla olu turulan kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 7 9 da verilmi tir. AOS 2 den alınan numunelerin kümülatif yüzen eğrileri incelendiğinde ayırım yoğunluğunun 1,85 gr/cm 3 civarında olduğu görülmektedir. Yüzen üründe 1,85 gr/cm 3 ten ağır tanelerin, batan üründe ise 1,85 gr/cm 3 ten hafif tanelerin miktarları oldukça azalmaktadır. AOS 2 ye beslenen kömürün yakla ık %67 lik bir bölümünü 1,9 gr/cm 3 den hafif taneler olu turmaktadır. Bu özelliğiyle AOS 2 nin diğer iki ayırma cihazından daha yüksek bir temiz kömür verimine sahip olduğu söylenebilir. ekil 7. Ağır ortam siklonu 2 beslemesi kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 8. Ağır ortam siklonu 2 yüzen ürünü kümülatif yüzen ve kül eğrileri ekil 9. Ağır ortam siklonu 2 batan ürünü kümülatif yüzen ve kül eğrileri 734

15 AOS 2 nin kül eğrileri incelendiğinde temiz kömürde ortam yoğunluğu olan 1,7 gr/cm 3 ten hafif ve 1,6 gr/cm 3 ten ağır tanelerin kül değerinin %36 olduğu görülmektedir. Ayırma yoğunluğu olan 1,85 gr/cm 3 ten hafif ve ortam yoğunluğu olan 1,7 gr/cm 3 ten ağır tanelerin kül değerleri %42 ile %46 arasında deği mekte ve bu taneler toplam temiz kömür numunesinin yakla ık olarak %3,60 ına kar ılık gelmektedir. Kül değerleri arasında oldukça fazla fark olması ve kaçak kömürün temiz kömür içindeki miktarının çokluğu nedeniyle kesme noktası kayması, temiz kömür kalitesini diğer iki ağır ortam cihazına göre daha fazla olumsuz etkilemektedir. AOS 2 de ayırma yoğunluğu kayması 0,15 gr/cm 3 dür ve bu kesme noktası kayması dolayısıyla temiz kömüre giren ortam yoğunluğundan ağır tanelerin miktarca yüzdesi, diğer iki ağır ortam cihazına göre yakla ık %1 daha fazladır. Bu nedenle AOS 2 nin kesme noktası kaymasından ötürü elde edilen temiz kömüre en fazla olumsuz etki yaratan ağır ortam cihazıdır. 2.3 Ağır Ortam Cihazlarının Performansı Numune alınan dönemde TTK Amasra Lavvarı nda AOT ve AOS ları etrafındaki akı larda toplam yüzen ve batan miktarlar ile bu akı lardaki kül değerlerinin madde denkliği oturtulmu tur. Buna göre ve alınan numuneler üzerinde yapılan yüzdürme batırma testlerinden elde edilen veriler kullanılarak bu cihazların performans eğrileri çizilmi ve performans kriterleri belirlenmi tir Ağır Ortam Tamburu Performansı AOT performansını ortaya koyan ve ekil 10 da verilen Tromp eğrisinin bir miktar yatık olduğu görülmektedir. Ağır ortam tamburuna ait E p değeri 0,05 ve gerçek ayırım yoğunluğu 1,81 gr/cm 3 olarak belirlenmi tir. Ortam yoğunluğunun 1,7 gr/cm 3 olduğu bu ağır ortam cihazında 0,11 gr/cm 3 lük bir kesme noktası kayması bulunmaktadır. Bu durum, 1,7 gr/cm 3 ten ağır ve 1,81 gr/cm 3 ten hafif tanelerin de yüzen ürün içerisinde yer alması anlamına gelmektedir. Bu 0,11 gr/cm 3 lük dilimde yüzerek temiz kömüre dahil olan kaçak kömür toplam temiz kömür numunesinin %2,76 sını olu turmaktadır. ekil 10. Ağır ortam tamburu Tromp eğrisi Temiz kömüre dahil olan bu kaçak kömür, E p değerini de bir miktar yükseltmi tir. Laskowski ye göre AOT olması gereken ideal E p sınırları 0,03 0,04 iken bu sınırlar Leonard a göre 0,02 0,028, Gupta ve Burt a göre 0,01 ile 0,02 ve Wills e göre ise 0,02 ile 0,04 tür. AOT na ait E p değerinin, bu sınırları biraz a tığı ve buna bağlı olarak da yıkama performansının biraz dü ük olduğu görülmektedir (Burt 1984, Gupta ve Yan 2006, Wills ve Napier Munn 2006, Leonard 1979, Laskowski 2001) Ağır Ortam Siklonu 1 Performansı ekil 11 de verilen AOS 1 e ait Tromp eğrisinden gerçek ayırım yoğunluğunun 1,82 gr/cm 3 ve E p değerinin 0,045 olduğu görülmektedir. Bu 0,12 gr/cm 3 lük kesme noktası kayması nedeniyle yüzerek temiz kömüre karı an kaçak kömür toplam temiz kömür numunesinin %2,75 ini olu turmaktadır. 735

16 A. Uçar, S. Süalp ekil 11. Ağır ortam siklonu 1 Tromp eğrisi Ağır ortam siklonları için ideal E p sınırları Laskowski ye göre 0,03 0,08, Leonard a göre 0,031 0,058, Burt a göre 0,02 0,05, Guptay a göre 0,01 0,04 ve Wills e göre ise 0,025 ile 0,07 arasındadır (Burt 1984, Gupta ve Yan 2006, Wills ve Napier Munn 2006, Leonard 1979, Laskowski 2001). Kesme noktası kaymasına ve Tromp eğrisinin bir miktar yatık olmasına rağmen ağır ortam siklonu 1 in E p değeri, ara tırmacıların çoğunluğunun ağır ortam siklonları için öngördüğü ideal E p değeri sınırları içerisinde yer almaktadır. Buna göre yıkama performansı da yüksek olmu tur Ağır Ortam Siklonu 2 Performansı ekil 12 de verilen AOS 2 nin performans eğrisine bakıldığında, eğrinin daha yatık, gerçek ayırım yoğunluğunun 1,86 gr/cm 3 ve E p değerinin 0,06 olduğu görülmektedir. AOS 2 deki 0,16 gr/cm 3 lük kesme noktası kayması nedeniyle yüzerek temiz kömüre karı an kaçak kömür, toplam temiz kömürün %3,6 sını olu turmaktadır. AOS 2 nin 0,06 olan E p değeri, Laskowski ve Wills e göre ideal E p değeri sınırları içerisindeyken, Leonard, Gupta ve Burt a göre ideal sınırların üzerindedir. Bütün bu bilgiler ı ığında ağır ortam siklonu 2 nin orta dereceli bir performans ile yıkama yaptığı söylenebilir. ekil 12. Ağır ortam siklonu 2 Tromp eğrisi 3 SONUÇLAR VE ÖNERĐLER Her üç ağır ortam cihazında da kesme noktası kayması bulunmaktadır. Ağır ortam tamburundaki kesme noktası kaymasının performansa olumsuz etkisi olmaktadır. Ağır ortam siklonu 1 deki kesme noktası kayması, performansı olumsuz etkilememektedir. Ağır ortam siklonu 2 deki kesme noktası kayması performansı olumsuz etkilemektedir ve bu kesme noktası kaymasının temiz kömür kalitesine olumsuz etkisi diğer iki ağır ortam cihazından daha fazla olmaktadır. Ağır ortam tamburunun E p değeri, ara tırmacılar tarafından ortaya konulan ideal Ep değeri sınırlarının üzerindedir. Fakat performans eğrisinin fazla yatık olmaması, orta dereceli bir ayırma yaptığını göstermektedir. Ağır ortam siklonu 1 in E p değeri, ağır ortam siklonları için ara tırmacıların belirlediği ideal Ep sınırları içerisindedir. Ağır ortam siklonu 2 nin E p değeri, bazı ara tırmacılara göre ideal sınırlar içerisindeyken, bazılarının öngördüğü ideal E p sınırlarının üzerindedir. Bu durum ağır ortam siklonu 1 in orta dereceli bir ayırım yaptığını göstermektedir. 736

17 TTK Amasra Lavvarı nda en yüksek performansa sahip ağır ortam cihazı ağır ortam siklonu 1 dir. 4 ÖNERĐLER Ağır ortam cihazlarında saptanan kesme yoğunluğu kaymalarının temiz kömür kalitesine olumsuz etkilerinin en aza indirgenmesi amacıyla cihazlar için ayırma yoğunluğunun, istenilen kül değerine göre, gerçek ayırma yoğunluğundan ortam yoğunluğu civarına çekilmesi gerekmektedir. Ağır ortam cihazlarının anlık takibinin manuel olarak kontrol altında tutulması yerine bilgisayarlı sistemlerle kontrol edilmesinde büyük fayda vardır. Bilgisayarlı sistemle kontrol sayesinde kesme yoğunluğu kaymaları da anında tespit edilerek gerekli müdahalenin zamanında yapılması mümkün olacaktır. Bu ekilde temiz kömüre ist, iste de temiz kömür kaçakları minimum düzeye indirilerek cihazların performanslarındaki olası dü ü ler en kısa zamanda engellenmi olacaktır. Kömür yıkama tesisleri, özellikle sürece müdahale ve dolayısıyla farklı kalitede ürün almaya yönelik olarak verdiği esneklik sebebiyle ağır ortam cihazları dönemsel olarak deği ik ko ullarda ve dolayısıyla farklı performanslarda çalı maktadır. Bu nedenle performans değerlendirmede tek bir döneme ait olu turulmu veriler üzerinde çalı maktansa, farklı dönemlerde elde edilmi veriler üzerinde cihazların dönemsel performanslarını ortaya koymak, kömür yıkama cihazlarının performanslarını değerlendirmede bir ba ka önemli noktadır. Burt, R. O, 1984, Gravity concentration technology, Developments in Mineral Processing, ELSEVIER Science and Technology Books, p601. Deniz, V. ve Umucu, Y., 2004, Soma Buruyar irketinin ağır ortam tamburu ve siklonunda kömür yıkama performans çalı ması, Türkiye 14. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı, Zonguldak, s. Gupta, A. and Yan, D. S., 2006, Mineral Processing Design and Operation: An Introduction, Elsevier, 693p. Kemal, M. ve Arslan, V., 1999, Kömür Teknolojisi, DEÜ Mühendislik Fakültesi Yayın no:33, Đzmir, 370s. Larsen, J. W. and Gorbaty, M. L., 2001, Coal Structure and Reactivity, Encyclopedia of Physical Science and Technology, Energy, Robert A. Meyers (Editor), p, Laskowski, J. S, 2001, Coal flotation and fine coal utilization, Elsevier, 368 p. Leonard, J. W. and Hardinge, B. C., Coal preparation, Society For Mining, Metallurgy and Exploration, INC., Littleton, Colorado, 680 p. Leonard, J. W., 1979, Coal Preparation, Am. Inst. Min. Metali. Pet. Engs. 4th Edition Osborne, D. G., 1988, Coal Preparation Technology, Graham & Trotman Ltd. Cilt. I, s , London, UK. Smoot, L. D. and Baxter, L. L., 2001, Fossil Fuel Power Stations Coal Utilization, Encyclopedia of Physical Science and Technology, Energy, Robert A. Meyers (Editor), p, Sönmez, H., 2007, Tunçbilek lavvarı tikner altı iri atık kömürlerin modifiye flotasyon kolonu ile zenginle tirilmesi, Yüksek lisans tezi, Dumlupınar Üniversitesi, 45s. Süalp, S., 2012, TTK Amasra Lavvarı nın çalı ma ko ulları ve performansı, Yüksek lisans tezi, Dumlupınar Üniversitesi, 91 s. engül, C. O., 2008, TKĐ GLĐ müessesesi Ömerler kömür hazırlama tesisinin performansının değerlendirilmesi, Yüksek lisans tezi, Hacettepe Üniversitesi, 90s. Wills, B. A. and Napier Munn, T., 2006, Mineral Processing Technology, Elsevier, p444. KAYNAKLAR Arslan, V., Tanrıverdi, M., en, S. ve Er, B., 2009, Türkiye de kömür hazırlama tesisleri, performans ölçümünün önemi ve bir örnek uygulama, Türkiye 21. Uluslararası Madencilik Kongresi ve Sergisi Bildiriler Kitabı, s Ate ok, G., 1986, Kömür hazırlama, Kurti Matbaası., Đstanbul, 192s. 737