2.1. GİRİŞ BÖLÜM 2 - CEVHER HAZIRLAMA

Transkript

1 2.1. GİRİŞ BÖLÜM 2 - CEVHER HAZIRLAMA Tabiatta bilinen 2500 tür mineral bulunmasına rağmen bunlardan ancak 250 kadarı ticari değer taşıyan yataklarda bulunmaktadır. Bu minerallerin oluşturduğu cevherden doğrudan metal üretimine geçebilmek, bazı istisnalar dışında, mümkün değildir. Çünkü metalurjik işleme sokulan cevherin öngörülen belli bir değerin üzerinde metal içermesi gerekmektedir. Bu şart tek başına yeterli değildir. Cevherin içerisinde bulunan, metalurjik süreci bozan ve üretilecek metalin içerisinde istenmeyen safsızlıklardan da arındırılması, yapılması gereken bir işlem olarak ortaya çıkmaktadır. Bu konumuyla cevher hazırlama, madencilik faaliyetleri ile metalurjik süreçler arasında yer alan, bir süreçtir. Cevher hazırlama iki temel işlemden oluşmaktadır; Serbestleşme: Değerli minerallerin, değersiz minerallerden (gang) serbest duruma getirilmesi işlemidir. Ayırma ve Zenginleştirme: Serbestleşmiş minerallerin aynı tür mineral içerecek ürünlere dönüştürülmesi işlemidir. 1

2 Serbestleşme, zenginleştirme öncesi yapılması gereken, aşağıda sıralanan işlemleri kapsar. 1. Örnek alma 2. Tane boyu analizleri 3. Ufalama (Kırma ve Öğütme) 4. Sınıflandırma ÖRNEK ALMA Bir cevher yatağından, madencilik çalışmaları sonucu üretilen hakkındaki sonuçlara, iki ayrı aşamada ihtiyaç duyulur. cevherin özellikleri Birinci aşama madencilik çalışmalarının başlamasından önceki zamanı ve cevherin üretildiği zamanı kapsar. Bu aşamada cevher hazırlamacı uygun cevher hazırlama sürecini ve buna bağlı olarak akım şemasını tasarlamak için cevherin özelliklerini bilmek zorundadır. Bu amaçla cevherin mineralojik ve kimyasal yapısının ortaya konmasından sonra, laboratuar ve pilot ölçekte denemeler yapılması gerekecektir. Son aşamada ise tesisin öngörülen verimle çalışmasını sağlamak amacıyla gerek tesise beslenen cevherin gerekse elde edilen ürünlerin özelliklerinin belirlenmesi ve buna göre önlemler alınması gerekmektedir. 2

3 ÖRNEK ALMA Yukarıdaki bilgileri elde etmek iki yaklaşımla mümkündür. Birincisi özellikleri bilinmek istenen cevher ve ürünlerin tümünün elden geçirilerek sonuca ulaşılmasıdır. Bu yaklaşım uygulamada imkansız bir işlemdir. İkinci yaklaşımda ise tüm cevher kütlesi yerine cevherin tüm özelliklerini kapsayan, miktarı göreceli olarak çok küçük bir örnek alınarak gerekli bilgileri sağlamak mümkündür. Örnek almanın önemi burada ortaya çıkmaktadır. Elde edilecek bilgiler, ancak doğru bir örnek alımıyla, anlam kazanacaktır. Cevher kütlesini temsil etmeyen örnekten elde edilecek bilgilere dayanılarak kurulacak bir cevher hazırlama tesisinin verimli ve ekonomik çalışması mümkün değildir. Örnek alma işlemlerini yığından ve hareket halindeki cevherden örnek almak üzere ikiye ayırmak mümkündür ÖRNEK ALMA / YIĞINDAN ÖRNEK ALMAK Bir cevher yığınından örnek alma işlemini etkileyen etkenleri aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür. 1. Cevher Tenörü: Tenör yükseldikçe alınması gereken örnek miktarı artar. Yüksek tenörlü cevher yığınından az miktarda örnek alınacak olursa mesela tenörü cevher yığınının tenörünü temsil edemeyecek kadar düşük ya da yüksek olabilir. O halde temsili tenöre yaklaşabilmek için fazla miktarda örnek alınmasına ihtiyaç vardır. 2. Tane Boyu: Cevher yığınının tane boyu arttıkça örnek miktarı artar. Çünkü iri tanelerde değerli minerallerin toplanma ihtimali olduğu gibi tamamen değersiz gang mineralleri de bulunabilir. Bu ihtimali ortadan kaldırmak için iri cevher parçaları ufalanarak yığınla harmanlanmalı sonra örneklemeye geçilmelidir. 3

4 ÖRNEK ALMA / YIĞINDAN ÖRNEK ALMAK 3. Düzenli Dağılım: Homojenite cevherin birim hacminde yada ağırlığında cevher minerallerinin oluşturduğu tenör ve mineralojik özelliklerinin tüm cevher kütlesinde benzer olması olarak tanımlanabilir. Homojenlik şartının sağlanması için minerallerin cevher yığınında yeteri kadar düzenli dağılmış olması gerekir. 4. İşin Niteliği: Mesela hangi amaçla alınacağı duyarlılık açısından önemlidir. Amaç örnek miktarını belirlemektir. Mesela; kimyasal analiz yapılmak üzere alınacak örnek miktarı birkaç gram kadarken zenginleştirme amacıyla alınacak örnek miktarı birkaç yüz kilogram düzeyindedir ÖRNEK ALMA / HAREKET HALİNDEKİ CEVHERDEN ÖRNEK ALMAK Cevher hazırlama tesislerinde cevher, kuru olarak, genellikle bantlar üzerinde hareket durumundadır. Bu sebeple burada söz konusu edilecek örnekleme işlemleri bantlardan örnek almayı kapsayacaktır. 1. Sabit Hacimli Örnekleyici : Bant üzerinde akmakta olan tanesel malzemenin bir kısmını sabit hacimli bir kaba aktarmak yoluyla örnekleme yapılmaktadır. Örnekleme sırasında süre ayarlanmazsa kabin taşması söz konusu olduğundan hatalara yol açabilir. 2. Sürgülü Örnekleyici : Akış halindeki malzemenin tümünün bir sürgü vasıtasıyla belirlenen bir süre için akış yönünün değiştirilerek örnek olarak alınmasını sağlayan bir sistemdir. 3. Hareketli Kanatlı Örnekleyici : Bu sistem aynı zamanda örnek azaltma işlemlerine de uygulanabilir. Bant üzerinden dökülmekte olan malzemenin bir kısmını belirlenen bir süre için akan kütleden ayrı aktarabilen bir sistemdir. Ayrılan örnek miktarının çok olması nedeniyle malzeme örnekleme masasından geçirilerek azaltılabilir 4

5 ÖRNEK ALMA / ÖRNEK AZALTMA YÖNTEMLERİ Bir cevher yığınından alınan örnek miktarı her zaman gerekli olan miktarın üzerindedir. Genellikle analiz yapmak için birkaç gram, laboratuar ölçekte çalışmalar için birkaç yüz kilogram örnek yeterli olmaktadır. Bu sebeple büyük bir cevher yığınından öngörülen miktarda örnek alma, sistemli bir şekilde örneği azaltmakla mümkündür. Örnekleme işleminin her aşamasında tane boyu ufalaması uygulanarak ihtiyaç duyulan örnek miktarı elde edilmeye çalışılır. Örnek azaltma yöntemlerini aşağıdaki gibi sıralamak ve irdelemek yerinde olacaktır ÖRNEK ALMA / ÖRNEK AZALTMA YÖNTEMLERİ a) Alternatif Kürek Yöntemi: Bu yöntem etkin bir şekilde kullanılabilir. İri parçaları kırılmış cevher düz ve sert bir yüzey üzerinde harmanlandıktan sonra koni oluşturacak şekilde yığılır. Oluşturulan cevher yığınından örneği üç kürek cevher bir tarafa bir kürek cevher bir tarafa konulmak suretiyle örnek alınır. b) Konileme Dörtleme Yöntemi: İri cevher parçaları kırıldıktan sonra ve ana cevher yığınıyla harmanlandıktan sonra cevher bir koni oluşturacak şekilde yığılır. Koninin üzerinden bastırarak cevher birkaç cm kalınlığında ve düzgün olarak yayılır. Yayılmış olan cevher dört eşit parçaya bölünür. Çapraz parçalar birleştirilerek örnek olarak alınır. Böylece cevher iki eşit parçaya bölünmüş olur. c) Bölücü İle Örnek Alma: a ve b de anlatılan yöntemlerle alınan örnekten veya örnekleme işlemine uğramamış daha az miktardaki cevher yığınından örnek alma bölücü denilen aygıt kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu işlemde cevher kütlesi iki benzer parçaya bölünür. Parçalardan biri örnek olarak alınırken diğeri gerekirse saklanır. Kullanılacak bölücünün boyutları alınmak istenen örneğin miktarı ile orantılı olmalıdır. 5

6 ÖRNEK ALMA / ÖRNEK AZALTMA YÖNTEMLERİ d) Masa Örnekleyici: Yine yığından örnekleme yapmada kullanılan bir araçtır. Yüzeyinde delikler ve kanallar bulunan eğimli bir yüzeyden oluşur. Delik sayısı kadar örnek almak mümkündür. e) Döner Örnek Bölücü: Bir titreşimli besleyici ve bir eksen etrafında döner bir dizi kavanozdan oluşmaktadır. Kavanoz sayısı kadar örnek almak mümkündür. f) Sarkaçlı Örnek Bölücü: Bu aygıt belirlenen miktarda salınım yapan bir beslenme konisi (hoper) ve onun altına yerleştirilmiş iki adet toplama kabından oluşmaktadır. g) Pedallı Örnek Bölücü: Akmakta olan cevherin önüne yerleştirilmiş hareketli bir pedal cevherin akış yönünü değiştirmekte ve alttaki iki toplama kabına eşit olarak akmasını sağlamaktadır TANE BOYU ANALİZLERİ Tanelerin özelliklerinin belirlenmesi cevher hazırlama süreçlerinde hayati önem taşır. Tane özellikleri her tanenin boyutu taneler topluluğunun ortalama boyutu, tanelerin şekilleri ve tane boyutlarının aralığı başta gelmek üzere çeşitlilikler gösterir. Bunlardan en önemlisi tane boyutudur. Tane boyutunun bilinmesi aşağıdaki sebeplerden dolayı gereklidir. 1. Alıcı Firmanın İsteği: Tanesel yapı gösteren malzemelerin kullanım yerlerine göre belirli boyutlarda veya boyut aralıklarında olması gerekmektedir. 2. Ufalama Süreçlerinin Kontrolü: Tane boyutunun, bu süreçlerin her aşamasında, bilinmesi ufalamanın etkinliği açısından önemlidir. Böylece aşırı derecedeki ufalama önlenebileceği gibi ufalama araçlarının kapasiteleri de artırılabilecektir. 3. Cevher Zenginleştirme Sürecinin Gereği: Her zenginleştirme yönteminin uygulanabileceği alt ve üst tane boyu değişkendir. Bu sebeple etkin bir zenginleştirme işlemi için tane boyu dağılımının bilinmesi gereklidir. 4. Serbestleşme Derecesinin Saptanması: Uygun serbestleşme derecesinin sağlanabildiği en iri tane boyutunun bilinmesi gereğinden fazla ufalama yapılmasını önleyeceğinden oldukça önemlidir. 6

7 TANE BOYU ANALİZLERİ Sadece düzenli geometrik şekiller, tanımlanabilen boyutlara sahiptir. Mesela bir kürenin boyutu onun çapı ile bir küpün boyutu bir kenarın uzunluğu ile belirlenir. Oysa cevher hazırlama işlemlerinde karşılaşılan taneler kesin olarak tanımlanamayan boyutlara sahip düzensiz şekiller göstermektedir. Çoğunlukla bir taneyi tanımlayan boyutun tek bir boyut olması istendiğinde tane sanki tanımlanabilen bir boyuta sahipmiş gibi yaklaşık bir tanımın yapılması gereği ortadadır. Bu tanım NOMİNAL ÇAP (dm) olarak ifade edilmektedir. Belirli geometrik şekillere sahip olmayan taneler için bir çok çap tanımlanabilir. Ya tanenin gerçek bir fiziksel özelliği olarak hacim, yüzey alanı gibi ya da tanımlanabilen şartlar altındaki davranışı olarak akışkan içinde çökelme gibi tanımlar yapmak mümkündür UFALAMA Patlayıcı maddeler kullanılarak cevherler tabii yataklarından gevşetilerek üretilirler. Bu sebeple patlatma ufalama işleminin ilk aşaması olarak kabul edilir. Ufalama cevher hazırlama tesisinde yapılan, kırma ve öğütme işlemlerini kapsar. Kırma işlemi, cevher yatağından gelen cevher parçalarının küçültülerek öğütme işlemine sokulmasına kadar sürdürülen bir işlemdir. Öğütme ise, kırılarak belli bir boyuta indirilmiş cevherin tane boyunun daha da inceltilerek bağlı durumdaki gang ve değerli minerallerin birbirinden serbest hale getirilmesi işlemlerini kapsar. Kırma, cevherin sabit bir yüzey üzerinde sıkıştırılması veya sabit bir yüzeye çaptırılmasıyla şok oluşturarak gerçekleştirilir. Öğütmede ise cevher birbirinden bağımsız (çubuk, bilye veya çakıl sileks ) ortamlar tarafından aşındırılarak ufalanır. Kırma işlemi, genel olarak, küçültme oranları 3 ile 11 arasında değişen birkaç aşamada kuru olarak yapılır. Küçültme oranı, kırıcıya giren en iri tane boyunun kırıcıyı terk eden en iri tane boyuna oranı olarak tanımlanır. Ufalama ile boyut küçültmesi yapılırken aynı zamanda yüzeyin büyümesi sağlanır. 7

8 UFALAMA / KIRICILAR Kırma, ufalama işleminin ilk evresidir. Bu işlemde temel amaç değerli mineralleri gang minerallerinden serbestleştirmektir. Kırma, genel olarak kuru yapılan bir işlem olup iki veya üç aşamada yapılır. Cevher yatağından gelen cevher parçalarının büyüklüğü 150 cm kadar olabilmektedir. Bu büyüklükteki cevher parçaları birincil (primary) kırma işleminde, büyük kırma makinaları (kırıcılar) kullanılarak cm ye küçültülebilir. Birincil kırıcılar genellikle zamanlarının %75 ini kırmada kullanabilirler. İkincil (secondary) kırma işlemi, birincil kırma işlemi sonucunda oluşan ürünün (kırılmış cevherin) boyutlarını 2 cm ile 0.5 cm arasına indirmekten ibarettir. Genellikle ikinci kırma işlemi birincil kırıcıdan gelen cevherin yeteri kadar ince tane boyuna indirilmesini sağlayabilir. Ancak cevher sert ve kırılmaya karşı dirençli ise, üçüncül (tertiary) bir kırma işlemine gerek kalabilir. A. BİRİNCİL KIRICILAR 1. Çeneli Kırıcılar a) Çift İstinat (dayanak) Kollu Çeneli Kırıcı b)tek İstinat (dayanak) Kollu Çeneli Kırıcı c) Dodge Çeneli Kırıcı 2. Döner (Gyratory) Kırıcı B. İKİNCİL KIRICILAR 1. Konik Kırıcılar 2. Merdaneli Kırıcılar C. DARBELİ KIRICILAR 1. Çekiçli Kırıcılar 2. Şoklu kırıcılar 8

9 BİRİNCİL KIRICILAR Birincil kırıcılar ağır iş makinaları olup, maden ocağından gelen iri boyuttaki cevher parçalarını ikincil kırıcılara verebilecek uygun tane boyuna kadar kırmak amacıyla kullanılırlar. Birincil kırıcılar, bir ızgara kullanılarak veya kullanılmadan, açık devre halinde kullanılırlar. BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR Bu kırıcıların en belirgin özelliği, birbirine göre dar açı ile yerleştirilmiş biri sabit diğeri hareketli iki metal plakadan oluşmuş olmasıdır. Çenelerin arasına beslenen iri cevher parçaları, çeneler tarafından sıkıştırılıp serbest bırakılarak, aşağı doğru akar. Sonuçta çıkış ağzından kırıcıyı terk eder. 9

10 BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR Sertliği ve aşındırıcılığı ne olursa olsun her türlü ocak malzemesini kırmakta kullanılan primer ve skonder kırıcılardır. CK110 ve CK140 tiplerinde çene ayarları ve mafsal pleyti değişimi,hidrolik sistem yardımıyla yapılmakta,çenelerin değişimi ve tersyüz edilmesi az vakit almaktadır. İstenirse otomatik yağlanma uygulanmaktadır. CK90 ve SCK90 tiplerinde ince kırma için özel çeneler mevcuttur. BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR 10

11 BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR 11

12 BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR ÇİFT İSTİNAT KOLLU ÇENELİ KIRICILAR Çenenin hareketi, eksantrik kolunun dikey hareketi tarafından sağlanır. Eksantrik kolunun aşağı ve yukarı doğru olan hareketi bir eksantrik tarafından sağlanmaktadır. Arka istinat kolunun dayandığı plaka, eksantrik yukarı çekilirken, arka istinat kolunu, yanal olarak iter. Dolayısıyla eksantrik kolu itilmiş olur. Eksantrik kolu, hareketli çeneye bağlı olan ön istinat kolunu iter. Ön istinat kolu ise çeneyi harekete geçirir. Böylece iki çene arasındaki aralık daralır. Eksantrik kolunun aşağı doğru olan hareketi; çenenin kendi ağırlığı nedeniyle ve gergi yayı yardımıyla çeneler arasındaki aralığın açılmasına neden olur. BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR TEK İSTİNAT KOLLU ÇENELİ KIRICILAR Bu kırıcıda oynar çene eksantrik koluna bağlı durumdadır. Oynar çenenin hareketi, çift istinat kollu kırıcınınkinden farklıdır. Oynar çene sabit çeneye doğru yaklaşırken, eksantrik koluna bağlı olduğundan, dikey yönde de hareket yapmaktadır. Üst kısımlarda hareketin şekli daireselken aşağı inildikçe elipssele dönüşür. Bu hareket şekli kırılacak malzemenin çeneler arasında aşağı doğru akışını kolaylaştırır. Bundan dolayı tek istinat kollu kırıcıların çift istinat kollu kırıcılara göre kapasitesi daha yüksektir. Ancak çenelerdeki aşınma daha fazladır. 12

13 BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR DODGE ÇENELİ KIRICISI Bu kırıcının hareketli çenesi çıkış tarafından mafsallanmıştır. Bu sebeple sabit bir çıkış açıklığına sahiptir. Bu kırıcı ile çıkış tane iriliği kontrol edilebilir. Çıkışa yakın kısımlarda çenenin uzanımı az olduğundan, malzemenin çıkışa doğru hızlanarak akması imkansızdır. Bu özellik, eğer besleme miktarına dikkat edilmezse, kırıcının tıkanmasına yol açabilir. Dodge tipi çeneli kırıcılar laboratuar kullanımıyla sınırlıdırlar. BİRİNCİL KIRICILAR / DÖNER (GYRATORY) KIRICI Döner kırıcı çelikten yapılmış bir kırma kafası ve onu çevreleyen, yine çelikten yapılmış, bir mantodan oluşmaktadır. Kafa üstten yataklanmış olup alttan eksantriğe bağlanmıştır. Kırıcı boş olarak çalıştırıldığında kafa serbestçe, kendi etrafında döner. Bu durumda cevher beslendiğinde hareket tamamen eksantrik bir hal alır. Kırıcı kafası hareket halindeyken bir kesit alındığında, iki çeneli kırıcının yaptığı hareket ortaya çıkar. Kırıcının dış kısmı (manto) döküm çeliğinden veya çelik levhaların kaynakla bir araya getirilmesinden oluşmuştur. Mantonun iç yüzeyi manganez çeliğinden yapılmış astarlarla kaplanmıştır. Kırma kafası dökme çelikten üretilmiş ve yüzeyi manganez çeliği ile kaplanmıştır. Eksantrik dökme demirden yapılmış olup, içi bronz astarlarla kaplanmıştır. Döner kırıcılar tüm zamanlarını kırma işlemine harcadıkları için kapasiteleri çok yüksektir. Mesela; ağız açıklığı 1830 mm, çıkış açıklığı 200 mm olan bir döner kırıcı, maksimum boyutu 1370 mm olan cevherden saatte 3000 ton kırabilir. 13

14 BİRİNCİL KIRICILAR / DÖNER (GYRATORY) KIRICI BİRİNCİL KIRICILARIN KARŞILAŞTIRILMASI 1. Döner kırıcılar genel olarak yüksek kapasite için kullanılmakta olup, devamlı çalışan aletlerdir. Çeneli kırıcılar ise fasılalı olarak çalışırlar. 2. Çeneli kırıcılar, bütün kırma yüzeyi ile tam süre içinde kırma yapar, döner kırıcılar ise yarım yüzeyleri ile tam süre içinde kırma yapar. Dikkat edilecek husus bu sürekli çalışmanın sağlanması için kırma zonunun devamlı dolu tutulmasıdır. 3. Döner kırıcılar büyük işletmeler için daha avantajlıdır. Aynı ağız açıklığına sahip iki kırıcıdan döner kırıcının kırma boşluğu daha büyüktür, kapasitesi daha fazladır. (yaklaşık 2,5 misli) ve maksimum kapasitede ton cevher başına enerji sarfiyatı daha azdır. 4. Çeneli kırıcılar kapasiteden ziyade kırıcı ağız açıklığının önemli olduğu hallerde daha avantajlıdır. Tesis dizaynında faydalı bir ampirik formül Taggart tarafından aşağıdaki şekilde verilmiştir ; eğer Kırılacak Mal (ton/h) / ( Ağız Açıklığı )² (m²) ise çeneli kırıcı kullanmak aksi takdirde döner kırıcı kullanmak avantajlıdır. 14

15 BİRİNCİL KIRICILARIN KARŞILAŞTIRILMASI 5. Çeneli kırıcıları kapital ve bakım masrafları, döner kırıcıdan biraz daha düşüktür. Bu fark döner kırıcıların yerleştirme masraflarındaki avantajla dengelenmektedir. 6. Çeneli kırıcının, bakım, ufalama oranının değişebilmesi için küçük ayarlar yapılması, yeraltına veya başka bir lokasyona taşınması amacıyla, sökülüp parçalara ayrılması döner kırıcıya kıyasla daha kolaydır. Bu husus bazı hallerde çeneliye bir avantaj sağlamaktadır. 7. Killi, rutubetli ve plastik özellik gösteren malzemelerin kırılmasında daha büyük salgı genliği nedeniyle çeneli kırıcı daha avantajlıdır. Döner kırıcılar özellikle sert, aşındırıcı malzemeler için tercih edilir. 8. Ufalama oranları bakımında çeneli ve döner kırıcı arasında bir fark yoktur. Ufalama oranı 3 11 arasında değişebilir. Ortalama ufalama oranı 6 civarındadır. BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR TEKNİK ÖZELLİKLER / Technical Specifications 15

16 BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR KAPASİTE / Capacity BİRİNCİL KIRICILAR / ÇENELİ KIRICILAR ANA ÖLÇÜLER / Dimensions (mm) 16

17 İKİNCİL KIRICILAR İkincil kırıcılar, birincil kırıcılardan, daha hafif makinalar olup, birincil kırma işleminden gelen ( kırılmış ) cevheri besleme olarak kabul ederler. Maksimum besleme boyutu cm kadar olmaktadır. Cevher içindeki metal parçaları, tahta parçaları ve killer gibi zararlı maddeler birincil kırma aşamasında ortamdan uzaklaştırıldıklarından ikincil kırma işleminde önemli sorunlar çıkmaz. Cevherin taşınması ve kırıcılara beslenmesi için gereken donanım, birincil kırma işleminde olduğu gibi büyük ve hantal değildir. İkincil kırıcılarda kırma işlemini kuru olarak yaparlar. İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR Bu kırıcıları diğer döner kırıcılardan ayıran özellikler şunlardır. Daha kısa olan ana mil, üstten asılma yerine kırıcı kafa altında bulunan alt gövdeyle irtibatlı küresel yatak tarafından taşınır. Mil salgı esnasında bu yatak üzerinde hareket eder. Üst gövde diğer döner kırıcılarda olduğu gibi, yukarıdan aşağı daralan bir biçimde değil, genişleyen bir kesik koni şeklindedir. Kırılan malzeme için daha geniş bir boşalma alanı sağlar. Bu, konik kırıcıya yüksek kapasite temin eder. Kırma zonunun üst kısmını oluşturan gövde konisi ve alt kısmını oluşturan göbek konisi yayvandır. Yüksekliği alt çapın 1/3 kadar olabilir. Konik kırıcılar, kırıcı kafa alt çapı ile tanımlanır. 5 6 cm den 3.1 m çapa kadar imal edilmektedir. 3.1 m çaplı kırıcı 1.9 cm çıkış açıklığı ile 1100 t/h malzeme kırabilmektedir. Göbek konisi salgı genliği primer kırıcılardan 5 kat daha fazla olabilir. Bu sebeple boğaz kısmı oldukça geniş açılarak kırılan parçaların daha kolay boşalmasını sağlar. Bu kırıcılarda yüksek dönme hızları kullanılır. ( d/d ) salgı genliği ve hız büyük olduğundan konik kırıcılar malzemeyi basınçtan ziyade darbe ile kırarlar. Kırma oranı 20/1 hatta 25/1 olabilir. 17

18 İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR 18

19 İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR 19

20 İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR 20

21 İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR 21

22 İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR 22

23 İKİNCİL KIRICILAR / KONİK KIRICILAR İKİNCİL KIRICILAR / MERDANELİ KIRICILAR Yatay ve paralel eksenler etrafında zıt yönlerde dönen iki silindirden ibarettir. Kırılacak parça bu iki tambur arasına girerek baskı zorlaması ile kırılır. Çeşitli tiplerde imal edilmekle birlikte günümüzde en çok tamburlardan biri sabit diğeri ise kayabilen yataklar üzerinde dönen yaylı tip tercih edilmektedir. Modern merdaneli kırıcılar iki merdane milinden ayrı ayrı tahrikle çalışır. Silindirler birbirine aksi yönde ayrı motorlar vasıtası ile döndürülür. İkili veya üçlü setler halinde silindirlerden oluşan çok tamburlu (multi roll) merdaneler de yapılmakla birlikte modern tesislerde genellikle çift tamburlar kullanılmaktadır. 23

24 İKİNCİL KIRICILAR / MERDANELİ KIRICILAR Kırıcının ana yapı unsurları şunlardır. Gövde: Tek bir parçadan ibarettir. Sabit yatağın yatak mesnedi gövdenin bir parçasıdır. Döküm, çelik veya saç parçalardan kaynakla yapılmış olabilir. Gergi Çubukları ve Gergi Yayları : Bunların görevi kırma esnasında doğacak aşırı yüklere karşı esneklik sağlamaktır. Gergi çubuğu başına bir somun takılarak, merdaneler arası açıklık gergi yaylarına dokunmadan ayar edilebilir. Merdaneler: Merdane milleri yeteri çapta dökme çelikten ve ısıl işlem görmüş olarak yapılır. Merdane göbeği milin orta kısmına geçer ve buraya kamalanır. Kırma esnasında aşınma söz konusu olduğundan merdane yüzeylerine değişebilen astarlar konulur. Bazı merdane yüzeyleri yivli yapılmaktadır. Volanlar: Dökümden yapılmış ve yeteri ağırlıktaki volanların üst yüzeyleri trapez kayışı geçecek şekilde yivlidir. Her bir milin bir ucunda birer volan bulunur ve bunlar kırıcını ayrı ayrı yanlarına konmuştur. Tahrik bu volanlardan yapılır. İKİNCİL KIRICILAR / MERDANELİ KIRICILAR 24

25 İKİNCİL KIRICILAR / MERDANELİ KIRICILAR İKİNCİL KIRICILAR / MERDANELİ KIRICILARIN ÖZELLİKLERİ 1. Merdaneli kırıcılar diğer kırıcılara nazaran daha az ince malzeme içeren ürün verirler ve ufalama oranları daha düşüktür. 2. Bütün kırıcılar içinde yatırım maliyetleri en yüksek olan kırıcılardır. 3. Çok kırılgan, yapışkan, donmuş halde kalker, kömür, jips, fosfat ve yumuşak demir cevherlerinde dişli merdaneler tercih edilir. 4. Düz yüzeyli merdane milleri genellikle ince kırmada kullanılır. İri kırmada ise genellikle oluklu veya dişli merdaneler tercih edilir. 5. Merdaneler arasındaki kavrama açısı den daha yüksek olursa, merdanelerle cevher taneleri arasında kayma olacaktır. 25

26 İKİNCİL KIRICILAR / MERDANELİ KIRICILARIN ÖZELLİKLERİ 6. Merdaneli kırıcıların kapasiteleri aşağıdaki bağıntı ile hesaplanabilir. Q = 188,5. n. D. W. g.s ( ton / h ) Q = Kapasite ( ton / h ) n = Merdane hızı ( d / d ) D = Merdane çapı ( m ) W = Merdane genişliği ( m ) g = Beslenen malın özgül ağırlığı ( kg / m3 ) s = Merdaneler arası mesafe ( m ) 7. Merdaneli kırıcılarda aşınma oldukça fazladır. 8. Merdane hızı, kavrama açısına göre değişir. Kavrama açısı büyüdükçe hız azalır. DARBELİ KIRICILAR Hem primer ve hem de sekonder kırma kademesinde kullanılan bu aletlerde kırma işlemi basınçtan ziyade darbe zorlaması ile gerçekleşir. Serbestçe düşen cevher parçasına döner çekiçler vasıtasıyla uygulanan darbe kuvveti, cevher içinde gerilmelere ve kısa sürede parçalanmaya neden olmakta ve bu kuvvetler parçaların kırıcı plakalara çarptırılmasıyla daha da arttırılmaktadır. Darbe ile basınçla kırma arasında önemli bir farklılık şudur ; Basınçla kırılan parçalardaki iç gerilmeler daha sonra çatlamalara neden olurlar, darbe ise ani kırılmaya neden olur ve parça içinde gerilme bırakmaz. Bu özelliklerinden dolayı darbeli kırıcılar metal madenciliğinden çok ocaklarında uygulama alanı bulmaktadır. Ayrıca diğer bir avantajları kübik yapıda ürün vermesidir. 26

27 DARBELİ KIRICILAR / CP SERİSİ DARBELİ KIRICILAR Primer ve skonder darbeli kırıcılardır. Özel alaşımlı çekiçler ve kırma plakaları sayesinde sert ve aşındırıcı malzeme de kırarlar. Hidrolik sistem yardımı ile gövde açılır ve ayarlar yapılır. Aşırı yükleme tertibatı vardır. Küçültme ve kübik malzeme oranı yüksek kırıcılardır. Çarpma kanatları mafsallıdır. CP150 tipi primer kırıcı olarak kullanılır. DARBELİ KIRICILAR / CP SERİSİ DARBELİ KIRICILAR 27

28 DARBELİ KIRICILAR / CP SERİSİ DARBELİ KIRICILAR TEKNİK ÖZELLİKLER / Technical Specifications DARBELİ KIRICILAR / CP SERİSİ DARBELİ KIRICILAR KAPASİTE / Capacity 28

29 DARBELİ KIRICILAR / CP SERİSİ DARBELİ KIRICILAR ANA ÖLÇÜLER / Dimensions (mm) DARBELİ KIRICILAR / CP SERİSİ DARBELİ KIRICILAR 29

30 DARBELİ KIRICILAR / CD SERİSİ DARBELİ KIRICILAR Düşük ilk maliyet yatırımları ile orta sertlikte aşındırılacak ocak malzemeleri için en uygun sekonder kırıcılardır. Yüksek kapasiteleri ve küçültme oranları ile kübik şekilli malzeme üretirler. DARBELİ KIRICILAR / CD SERİSİ DARBELİ KIRICILAR 30

31 DARBELİ KIRICILAR / CD SERİSİ DARBELİ KIRICILAR DARBELİ KIRICILAR / CD SERİSİ DARBELİ KIRICILAR 31

32 DARBELİ KIRICILAR / CD SERİSİ DARBELİ KIRICILAR TEKNİK ÖZELLİKLER / Technical Specifications DARBELİ KIRICILAR / CD SERİSİ DARBELİ KIRICILAR ANA ÖLÇÜLER / Dimensions (mm) 32

33 DARBELİ KIRICILAR / ÇEKİÇLİ KIRICILAR Yumuşak malzemede (kireçtaşı) kum oranını artırmak ve kübik şekilli malzeme üretmek için kullanılan sekonder ve tersiyer kırıcılardır. Yüksek manganlı çekiçleri ve kırma plakaları sayesinde aşınmalar azdır. Hidrolik sistem yardımı ile gövde açılır. Yüksek hızda dönen rotor ile yüksek küçültme oranı elde edilir. İki yöne dönebilen rotor sayesinde aşınma parçalarının değişme süresi minimuma indirilmiştir. DARBELİ KIRICILAR / ÇEKİÇLİ KIRICILAR 33

34 DARBELİ KIRICILAR / ÇEKİÇLİ KIRICILAR DARBELİ KIRICILAR / ÇEKİÇLİ KIRICILAR Teknik Özellikler / Technical Specifications 34

35 DARBELİ KIRICILAR / ÇEKİÇLİ KIRICILAR Kapasite (t/s) / Capacity (t/h) DARBELİ KIRICILAR / ÇEKİÇLİ KIRICILAR Ana Ölçüler / Dimensions (mm) 35

36 UFALAMA / KIRICILAR UFALAMA / DEĞİRMENLER Öğütme, ufalama sürecinin en son aşamasıdır. Bu işlemde cevher taneleri, şok ve aşındırma işlemleri sonucu, kuru veya yaş olarak ufalanmaktadır. Öğütme işlemi yatay eksenleri etrafında dönen ve değirmen adı verilen aygıtlarda yürütülür. Değirmen içinde öğütme, aktarılan ortamın boyutu, miktarı, hareket çeşidi ve aralarındaki boşluk gibi faktörlere bağlıdır ve kırmanın aksine öğütme ihtimal kanunlarına bağlı bir işlemdir. Çeşitli mekanizmalarla gerçekleşir. Genellikle yaş, bazı hallerde kuru yapılır. Değirmen döndürülünce aktarılan ortam, su ve cevher karışımı, hıza bağlı olarak cevheri öğütür. Aktarılan ortamla çalışan değirmenler aktarılan ortam, gövde ve taşma şekillerine göre adlandırılır. 36

37 UFALAMA / DEĞİRMENLER UFALAMA / DEĞİRMENLER 37

38 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / GÖVDE (SHELL) Öğütücü ve öğütülen malzemeyi muhafaza eder. Kıvrılarak hazırlanmış çelik veya özel alaşımlı çelik plakaların kaynakla birleştirilmesi ile yapılır. Üzerinde astarları civatalamak için delikler açılmıştır ve bir veya iki adam girecek büyüklükte pencere delikleri bırakılmıştır. Öğütülecek parça büyüdükçe çap büyümelidir UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / YAN KAPAKLAR VE SİLİNDİRİK UZANTILAR (Mill Ends and Trunnions) 1 m den küçük çaplı olanlar modüler veya gri dökme demir (içindeki C ve Fek bileşik halinde) daha büyükleri ise çelik döküm plakaların kaynakla birleştirilmesiyle elde edilir. Şekilleri düz veya hafifçe bombeli olabilir. Giriş ve Çıkış tarafından yan kapak ortalarında silindirik uzantılar yapılmıştır ve yatakların yerleştirilmesine uygundur. Bu uzantılar çelik veya dökme çelikten ayrı olarak yapılarak yan kapaklara bağlanır veya küçük değirmenlerde yan kapakla birlikte yapılır. 38

39 UFALAMA / DEĞİRMENLER UFALAMA / DEĞİRMENLER 39

40 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / YATAKLAR (Bearings) Yatakların çoğu rijit yüksek vasıflı dökme demirden yapılır. Dairesel yatağın derecelik kısmı beyaz metal ile kaplanmıştır. Yatak yumuşak dövme çelik bir muhafaza içindedir. Bu muhafaza kısmı iki parçalıdır ve alt parçası civatalarla beton ayaklara bağlıdır. Ağır yükler taşırlar fakat düşük devirlerde çalışırlar. İki yatak ekseninin aynı olması ve dönüş esnasında kasıntılara neden olmaması önemlidir. Yağlama üst parçadaki kapaktan el ile yapılır. Büyük değirmenlerde ise motorla birlikte harekat eden otomatik yağ pompaları vardır. Uzun süreli duruşlarda ağır yük nedeniyle yağ filmi kopabilir. Değirmene yol vermeden önce basınçla yataklara yağ vermek gerekli tedbir olabilir UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / YATAKLAR (Bearings) 40

41 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / ASTARLAR (Liners) Değirmenlerin iç yüzeyleri astarlarla kaplıdır. Astarların iki görevi vardır. Birincisi, Değirmenin öğütücü ortam ve malzeme ile temas eden kısımlarının aşınmaya karşı korunması, darbelere dayanması ve değirmen şarjının en uygun şekilde hareket ettirilmesi, ikincisi ise öğütme elemanlarının değirmen içinde belirli yüksekliğe çıkmasını sağlamaktır. Değirmenin dönmesi sırasında öğütme elemanları ile astar arasındaki sürtünmeden dolayı, öğütme elemanları dinamik dengeye ulaşıncaya kadar yukarı kaldırılırlar. Öğütme elemanlarının bir kısmı, bu hareket sırasında, geriye doğru kayarken bir kısmı biraz daha yükseldikten sonra düşmeye maruz kalırlar. Düşük dönme hızlarında veya astarların düz olması durumunda, öğütme elemanları yuvarlanarak aşağı kayarlar. Bu harekete Kaskaden denir ve sonucunda aşınma ile öğütme gerçekleşir. Kaskaden hareketi, oldukça ince tane oluşumuna ve değirmen astarlarının daha fazla aşınmasına neden olur. Yüksek hızlarda veya değirmen astarlarının düz olması durumunda öğütücü elemanlar, değirmen içinde, daha yükseğe çıkarılırlar ve buradan düşerler. Düştükleri yerlerde bulunan cevher parçalarını, şok ve aşındırma yoluyla, öğütürler. Bu hareket ise Katarakt adını alır ve daha iri ürün sağlar ve daha az astar aşınmasına neden olur UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / ASTARLAR (Liners) 41

42 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / ASTARLAR (Liners) UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / ASTARLAR (Liners) 42

43 UFALAMA / DEĞİRMENLER Dönme hızı çok yüksek olursa, öğütme elemanları düşmeden değirmen astarına yapışık olarak kalırlar. Bu durumda öğütme söz konusu olmayacaktır. Öğütme elemanlarının değirmen iç yüzeylerine yapışarak, değirmenle birlikte dönmelerine neden olan değirmen hızı Kritik hız olarak tanımlanır. Kritik Hız şu bağıntıyla hesap edilir. Nk = 42.3 / D d D = Değirmen çapı ( m ) d = Bilya çapı ( m ) Astarlar, gövde, yan kapak ve boğaz astarları diye kullanılış yerine göre adlandırılır. Çubuklu değirmenlerde yan kapak astarları hafifçe konik şekilde düz astarlardır. Çubukların düz bir hat boyunca dönmesine yardımcı olur. Yüksek darbe mukavemeti olan krom molibden çeliğinden yapılırlar. Bilyalı değirmenlerde yan kapak astarları ise oluklu yüzey şeklindedirler. Beyaz dökme demir, Ni alaşımlı çelik, diğer aşınmaya dayanıklı malzeme veya lastikten yapılırlar UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / ASTARLAR (Liners) / GÖVDE ASTAR ŞEKİLLERİ Yan kapak silindirik uzantı astarları ise, yerine göre konik, düz veya malzemeyi hızlandırıcı veya geciktirici şekilde spiral şekilli yapılırlar. Sert dökme demir, çelik döküm ve üzerlerine lastik bir kaplama şeklinde yapılırlar. Gövde astar şekilleri genellikle Wave (dalgalı), Lorain, Stepped (basamaklı) Ship lap (Gemi gövdesi) olanlardır. Bilya çapı 5 cm ye kadar irilikte ise bilyalı eğirmen astarları sert dökme demir, daha fazla ise krom çeliği, mangan çeliği ve Ni ile sertleştirilmiş dökme demir malzemeden, çubuk çapı 4 cm ye kadar ise çubuklu değirmen astarları genellikle dalgalı tip ve dökme demir, Ni ile sertleştirilmiş dökme demir daha iri çaplı ise, haddelenmiş çelik plakalardan yapılır. Genellikle Lorain tipidir. 43

44 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / ASTARLAR (Liners) / GÖVDE ASTAR ŞEKİLLERİ UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / DEĞİRMEN GİRİŞİ VE BESLEME Yan kapak silindirik uzantısının (trunnion) orta boşluğundan değirmene mal girişi yapılır. Kullanılan besleme teçhizatı öğütmenin kuru ve yaş oluşuna ve açık veya kapalı devre çalışmasına bağlıdır. Ayrıca tane büyüklüğü ve besleme hızı da önemlidir. Kuru değirmenler genellikle bir titreşimli besleyici ile beslenir. Yaş öğütmede ise esas olarak 3 tip besleyici vardır. 1. Boru ile besleme 2. Tamburlu besleme 3. Tambur Kepçe kombinasyonu En basit besleme boru ile beslemedir (Spout feeder). Bu tip besleme genellikle açık devre çalışan çubuklu değirmenlerde ve hidrosiklonlarla, kapalı devre çalışan bilyalı değirmenlerde kullanılmaktadır. 44

45 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN YAPI UNSURLARI / DEĞİRMEN GİRİŞİ VE BESLEME UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ Üç esas tipi vardır. Çubuklu, Bilyalı ve Otojen değirmenler. İlave olarak çakıllı (tüpboru) değirmenler de aktarılan ortam değirmenidir. Hepsinde ortak olan yön yatay eksen etrafında dönen silindirik bir gövde, gövde içinde değiştirilebilen aşınma astarları ve öğütücü ortamdır. Besleme malı değirmene yan kapak silindirik uzantısından (trunnion) sürekli olarak verilir ve diğer uçtaki uzantıdan değirmeni öğütülmüş olarak terk eder. Genel olarak bu değirmenlerin yapı unsurları şunlardır ; 45

46 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / ÇUBUKLU DEĞİRMEN Bu tür değirmenler, ince kırma aygıtları olarak ele alınabilecekleri gibi, kaba öğütme araçları olarak da değerlendirilebilirler. Çubuklu değirmenlerin en belirgin özelliği, uzunluklarının çaplarının 1.5 ile 2.5. katı kadar olmasıdır. Bu tip değirmenler tane boyu 50 mm ye kadar olan malzemeleri besleme malzemesi olarak alabilirler ve 300 mikrona kadar öğütülebilirler. Beslenen cevherin nem oranı ya % 0 yada % 50 den daha büyük olması ideal bir durumdur. Çubuklu değirmenlerde öğütme genellikle yaş olarak yapılır. Kuru malzeme düşük bir akıcılığa sahiptir ve çubukların bükülmesine ve kırılmasına yol açan çubuk şişmesine neden olur. Kuru öğütme kok kömürünün, çimento klinkerinin ve kaya tuzunun öğütülmesinde kullanılır UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / ÇUBUKLU DEĞİRMEN Çubukların kesitleri kare, altıgen veya yuvarlak olabilir. Çubukların kimyasal bileşiminin % C, % Mn, % Si, %0.05 S olması önerilmektedir. Çubuk çapları genellikle 25 ile 150 mm arasında değişmektedir. Aşınan çubuklar, 25 mm den daha düşük çaplara düşünce değiştirilmelidir. Çubuklu değirmenlerde en uygun çubuk doldurma oranı değirmen hacminin % 35 dir. Çubuklu değirmenlerin iç yüzeyleri aşınmaya dayanıklı astarlarla kaplanır. Astar malzemesi Ni Cr Fe alaşımlı yüksek karbonlu çelik, Manganez çeliği, lastik ve seramik olabilir. Çubuklu değirmenler açık devre halinde çalıştırılırlar. Çubuklar arasında, besleme tarafında bir açı oluştuğundan aşırı ince tane üretimi söz konusu değildir. Cevher taneleri, çubuklar arasında, iriden inceye doğru bir dizilim gösterirler. 46

47 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / ÇUBUKLU DEĞİRMEN Çubuklu değirmenleri avantajları 1. Öğütme şekli, ürünün tane boyu dağılımını kontrol ettiğinden kapalı devre öğütmeye gerek kalmaz. 2. Öğütme ortamı çubuklar, bilyalara göre ucuzdur. 3. Çubuklar arası boşluk az olduğundan öğütme verimi yüksektir. 4. Aşınan çubukların değiştirilmesi kolaydır. Çubuklu değirmenlerde yaş öğütme işleminin tercih edilmesinin nedenleri 1. Öğütülen birim cevher ağırlığı için daha az güç tüketilir. 2. Değirmenin birim hacmi başına daha fazla cevher öğütülür. 3. Yaş öğütme, sınıflandırmaya kolaylık sağlar. 4. Tesiste malzemenin dolaşımını kolaylaştırır. 5. Toz sorununu ortadan kaldırır UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / BİLYALI DEĞİRMEN Bilyalı değirmenler ufalama sürecinin en son aşamasında kullanılan öğütme aygıtlarıdır. Bilyalı değirmenlerde öğütme işlemi yaş veya kuru olarak yapılabilir. Kuru öğütmede cevherin nem içeriğinin % 1 den daha az olması istenir. Aksi durumlarda nemli cevher hem bilyalara hem de astarlara sıvanır. En uygun besleme boyutu 1 mm dir. Bilyalar, dökme çelik, dökme demir veya dövme çelikten üretilebilirler. Genel olarak, bilyalar küresel şekillidir. Bununla beraber silindirik, konik ve diğer düzensiz şekilli olanlarda kullanılmaktadır. Bilyalar normal olarak değirmen hacminin % 40 ile % 45 i kadar bir yer kaplarlar. 47

48 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / BİLYALI DEĞİRMEN Bilya ile astar arasında noktasal değme söz konusu olduğundan, bilyalı değirmenlerde kullanılan astarların sağlam olmaları istenir. Değirmen içine yerleştirilen astar parçalarının her biri, genellikle, 38 cm ile 60 cm arasında değişmektedir. Kalın astarlar öğütme kapasitesini düşürür. Bilyaların, iriden inceye doğru bir dizilim gösterdiği durumu Hardinge değirmenlerinde görmek mümkündür. Hardinge değirmeninde konik kısmın acısı 30 derecedir. Değirmenin dönmesiyle oluşan merkezkaç sebebi ile, iri bilyalar besleme kısmında, ince bilyalar ise çıkış kısmına doğru toplanırlar. Böylece değirmen içerisinde kademeli bir öğütme sağlanmış olur UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / OTOJEN DEĞİRMEN Otojen öğütme, tuvenan veya iri olarak kırılmış cevherin, herhangi bir öğütücü ortam kullanılmaksızın, bir değirmende, öğütülmesi işlemini ifade eder. Yarı otojen öğütme, tuvenan veya irice kırılmış cevherin, bir değirmende, metal bilyaların da kullanılmasıyla öğütülmesi demektir. Parça ( lump ) öğütmesi, iri cevher parçalarının aynı cevherin ince tanelerini, bir değirmende, öğütmesi işlemini belirtmek için öğütülecek cevherin ince kırma geçirilmesi gerekmektedir. Otojen değirmenlerin en belirgin özelliği, çapın uzunluğa oranının çok yüksek olmasıdır. Öyle ki bu oran 5 e kadar çıkabilir. Otojen öğütme işlemi de, konvansiyonel (anlaşma) öğütmede olduğu gibi, yaş ve kuru olarak yapılır. Cevher, birincil kırıcıdan çıktığı haliyle, değirmene beslenmelidir. 48

49 UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / OTOJEN DEĞİRMEN Otojen Değirmenlerin Avantajları 1. Sadece bir ufalama aygıtı ile 25 cm den 0.1 mm nin altına kadar boyut küçültmesi yapılabilmektedir. 2. Öğütülen cevherin, metal bilya kullanılmadığı için, kirlenmesi söz konusu değildir. 3. Yatırım maliyetleri, diğerlerine göre, daha düşüktür. 4. Metal öğütücü ortam kullanılmadığından, enerji tüketimleri daha düşüktür. 5. Astar aşınması, diğer değirmenlerinkinden, daha fazladır. Ancak bilya aşınması söz konusu olmadığından, toplam aşınma daha azdır. Otojen Değirmenlerin Dezavantajları Otojen değirmenlerin olumsuz yanı, her çeşit cevherin öğütülmesine tam yanıt verememeleridir UFALAMA / DEĞİRMENLER DEĞİRMEN TİPLERİ / ÇAKIL DEĞİRMENLER Bu çeşit değirmenlerde, öğütücü eleman olarak, metal bilyalar yerine, çakıllar kullanılmaktadır. Özellikle, cam kumu, seramik hammaddeleri gibi, öğütülecek malzemelerde herhangi bir metal kirlenmesi istenmiyorsa, çakıl değirmenlerin kullanılması kaçınılmazdır. Çakıllar, doğal olabildikleri gibi amaca uygun olarak da üretilebilirler. Çakıl değirmenler sileks veya seramik astarlarla kaplanırlar. Çakıl değirmenler, görünüm olarak, bilyalı değirmenlere benzerler. Çakılların yoğunluğu, metal bilyalara göre daha düşük olduğundan aynı hacim ve doldurma oranına sahip bir çakıl değirmen bilyalı değirmene göre daha az güçle çalıştırılırlar. Ancak kapasiteleri daha düşük olur. 49

50 SINIFLANDIRMA Cevher hazırlamada sınıflandırma iki şekilde yapılır. 1. Eleme (sizing): Tane boyuna göre sınıflandırma. 2. Klasifikasyon (sorting) veya Akımda sınıflandırma: Tanelerin akışkan bir ortam içindeki çökelme hızlarına göre yapılan sınıflandırmadır SINIFLANDIRMA / ELEME Belirli boydan küçük ve büyük olan taneleri ayrı ürünler halinde elde etmektir. Endüstrinin hemen her dalında kuru ve yaş olarak uygulanan eleme işlemi tarif yönünden basitliği yanında uygulamada karşılaşılan problemleri açısından oldukça hassas ve önemli bir işlemdir. Elemenin pek çok amacı vardır. Cevher hazırlamadaki temel amaçları aşağıdaki şekilde sıralanabilir. 1. Ufalanacak malzemenin içinden ince kısmı ayırarak, gereksiz yere ufalamayı ve enerji sarfiyatını önlemek, ufalama makinalarının kapasite ve verimlerini arttırmak. 2. Kapalı devre ince kırma ve öğütme işlemlerinde iri malzemenin bir sonraki kademeye geçmesini önlemek. 3. Belirli gravite zenginleştirme proseslerine yakın tane boyutunda sınıflandırılmış besleme malı hazırlamak. 4. Malzemeyi tüketim yerinin teknolojik gereği olan ebat guruplarına ayırarak tüketimi kolaylaştırmak veya mümkün kılmak. 50

51 SINIFLANDIRMA / ELEME SINIFLANDIRMA / ELEME ELEMEDE TEMEL PRENSİPLER Her eleme işlemi bir yüzey üzerinde yapılır. Yüzeydeki deliklerle temas eden malzeme eğer delik ebadından küçükse aradan geçerek elek altına iner, büyük ise yüzey üzerinde kalır. Bu işlemin gerçekleşebilmesi için ; a) Tanelerin birbirinden serbest halde olmaları b) Sarsıntı veya dönme sonucu birleşip topaklanmamaları c) Her bir tanenin mümkün olduğunca deliklerle temas etmesi d) Alta geçenlerin ve üstte kalanların ayrı ürünler halinde alınabilmesi gerekir. Elemede randımanı etkileyen hususlar, elenecek malzemenin şartlarına, seçilen eleğe veya tesis düzenine bağlı olmakla beraber, endüstriyel elemede belirli bir elek ebadı ve elek yüzeyinden alınan kapasite de önemlidir. Elek yüzeyinin boyutları kapasiteyi ve randımanı etkiler. Genellikle yüzey artışı kapasiteyi doğru orantıda etkiler. 51

52 SINIFLANDIRMA / ELEME ELEME PERFORMANSI Elek performansını tam olarak tanımlayan kesin bir metot yoktur. Ancak çoğu zaman kullanılan çeşitli metotlar içinde en çok uygulanan elek performansı kriteri, belirli bir elek açıklığında elenebilen malzeme miktarına dayanan veya elde edilen ürünlerdeki yanlış tasnif edilmiş malzeme miktarına dayanan verimdir. Bu durumlarda elek üstü üründeki elek boyutunda daha ince malzeme veya elek altı üründeki elek boyutundan daha iri malzeme veya ikisinin kombinasyonu gibi ihtimaller ortaya çıkmaktadır SINIFLANDIRMA / ELEME ELEK ÇEŞİTLERİ Boyuta göre sınıflandırma yapan tüm aygıtları elek adı altında toplamak mümkündür. Elekler, önce sabit elekler ve hareketli elekler olmak üzere, iki ana gurup altında incelenebilir. 52

53 SINIFLANDIRMA / ELEME ELEK ÇEŞİTLERİ / SABİT ELEKLER Izgaralar Izgaralar, bir dizi paralel çubuklar, profiller veya rayların eşit aralıklarla yerleştirilmelerinden oluşurlar. Malzemenin ızgara üzerinde, akışını kolaylaştırmak için, ızgara elemanları (çubuk, ray, vs.), besleme boşaltma doğrultusunda monte edilirler. Bu aygıtlar, cevher içindeki çok iri parçaların silolara, ince tanelerin de kırıcılara girmesini engellemek ve böylece kırıcının yükünü azaltmak için kullanılırlar. Kırıcı öncesi ızgaraların eğimi, 20 derece ile 50 derece arasında değişmektedir. Statik Elekler Bu aygıtlar da ızgaralar gibi birbirine paralel bir dizi profil veya tellerden oluşurlar. Ancak, bu elemanlar malzeme akış yönüne paralel olmayıp diktirler. Statik elekler, genellikle yatayla 45 derece veya daha fazla bir açı yaparlar. Bu tip eleklere en güzel örnek yay veya DSM elekleridir SINIFLANDIRMA / ELEME ELEK ÇEŞİTLERİ / SABİT ELEKLER 53

54 SINIFLANDIRMA / ELEME ELEK ÇEŞİTLERİ / SABİT ELEKLER Izgaralı Elek SINIFLANDIRMA / ELEME ELEK ÇEŞİTLERİ / HAREKETLİ ELEKLER Döner Elekler Hafif bir eğime sahip, yaş ve kuru olarak kullanılabilen dönen silindirik elek olan bu aygıt eleme aygıtlarının en eskilerinden biridir. Döner eleğin yüzeyleri, ya tel örgülüdür ya da delikli levhalardan yapılmıştır. Malzeme, eleğin bir ucundan beslenir, boyut altı malzeme elek deliklerinden geçerken, boyut üstü malzeme eleğin zıt ucundan dışarı akar. Bazı döner eleklerden ikiden fazla boyutlandırılmış ürün almak mümkündür. Titreşimli Elekler Titreşimli elekler, cevher hazırlama işlemlerinde, en yaygın olarak kullanılan eleme aygıtlarıdır. Bu elekler 25 cm ile 250 mikron arasında geniş bir tane boyu aralığında uygulanabilmektedirler. Yaklaşık 600 d/d dan daha yüksek hız ve 2,5 cm den az bir uzanıma sahip olan titreşim hareketi ya mekanik ya da elektro mekanik titreştiricilerle, ya doğrudan elek yüzeyine yada ana gövdeye verilmektedir. Sallantılı Elekler Bu elekler yatay düzlemde gidip gelme hareketi yaparlar ve yatay ya da hafif eğimli olarak çalıştırılırlar. Dakikada arasında değişen salınım hareketi yaparlar. Bu elekler kömür hazırlamada yaygın, aşındırma özelliği olan cevherlerde ise seyrek olarak kullanılırlar. 54

55 SINIFLANDIRMA / ELEME SINIFLANDIRMA / KLASİFİKASYON Endüstriyel uygulamada sınıflandırma ortamı olarak su, hava veya benzeri diğer gazlar (baca gazları gibi) söz konusudur. Sınıflandırıcılar ortama göre adlandırılır. Ortam su ise yaş sınıflandırıcı, hava ise havalı sınıflandırıcı veya diğer benzer gazları da içine alabilmek amacıyla kuru sınıflandırıcı adlarını alırlar. Yapı yönünden çok çeşitli olan sınıflandırıcıları yatay akımlı ve düşey akımlı diye iki ana gruba ayırmak mümkündür. Birincide çoğunlukla tane boyutuna, ikincide ise, tane boyutu, şekil ve özgül ağırlığa göre ayırma söz konusudur. Her bir grup kendi içinde de bölümlere ayrılır. Çöken tanelerin mekanik bir araçla alındığı tiplere mekanik sınıflandırıcı denilmektedir. Bu tipler genellikle yatay akımlıdır. Çöktürme havuzları, koniler ve benzerleri diğer yatay akımlı sınıflandırıcılara örnek olarak verilebilir. Bunlarda, çöken malzeme dipten boşaltma ile alınır. Hidrolik sınıflandırıcılar olarak adlandırılanlarda ise dıştan verilen ilave su ile sınıflandırma zonunda bir düşey kaldırma ve bu zonda genellikle engelli çökme şartları oluşturulur. Serbest çökme nadiren ve kaba sınıflandırmalar için kullanılır. Yerçekimi etkisine ek olarak merkezkaç kuvvetten yararlanan tipte sınıflandırıcılar da var. 55

56 SINIFLANDIRMA / KLASİFİKASYON Sınıflandırmanın amaçları şunlardır; -İri taneleri incelerden ayırmak. Bunda, özgül ağırlık farkını gözetmeksizin, elemede olduğu gibi bir ayırma söz konusudur. Örnek olarak, iri kumun ince kumdan ayrılması verilebilir. -Çeşitli özgül ağırlıkta parçaları içeren ve geniş bir boyut aralığında dağılmış bir malzemeyi gruplara ayırarak, her bir grupta özgül ağırlığı yüksek parçaların düşüklerden daha küçük boyutta bulunmalarını sağlamak. -İnce parçalar içeren ve geniş boyut aralıklarına dağılmış bir malzemeyi daha dar boyut gruplarına ayırmak. Sınıflandırmada boyut ile birlikte, özgül ağırlık,tane şekli gibi etkenlerin rol oynaması, bu işlemi elemeden ayıran özelliklerdir SINIFLANDIRMA / KLASİFİKASYON Spiral Sınıflandırıcı Hidrosiklon Hidrosizer Koni Hidrolik Koni Elütriatör Havalı Sınıflandırıcı 56

57 SINIFLANDIRMA / KLASİFİKASYON 57