3. KIRMA-ELEME DEVRELERİNİN TASARIMI

21 3. KIRMA-ELEME DEVRELERİNİN TASARIMI Ufalama (boyut küçültme) devrelerinin yatırım tutarlarının ve işletme giderlerinin tüm cevher hazırlama ve zenginleştirme tesisinin maliyeti ve giderleri içindeki payının genellikle çok yüksek olması nedeniyle, belirli bir cevher için uygun bir ufalama devresinin seçimi cevher hazırlama tesislerinin tasarımı aşamasında alınması gereken en önemli kararlardan biridir. Ufalama devrelerinin tasarımında göz önünde bulundurulması gereken etkenler cevher türlerindeki değişkenlikler kadar geniş bir yelpaze içinde olmakla birlikte, uygun donatıların seçimi için aşağıdaki tasarım parametrelerinin bilinmesi gerekmektedir: Kırılacak malzemenin tanımı Malzemenin yığın yoğunluğu ve/veya özgül ağırlığı Beslenen malzemenin kırma, öğütme ve aşındırma endeksleri Nem miktarı kil içeriği gibi sorun yaratabilecek cevhere özgü nitelikler Kırma ve öğütme devrelerine giren beslenmelerin ve istenilen ürünlerin tane boyu limitleri (%80 geçen ) Tesise özgü parametreler (kapasite, iklim koşuları, yeterli suyun bulunabilmesi gibi) Bu parametreler ek olarak madendeki üretim programları ve hızları, madencilik yöntemleri ve maden makinelerinin büyüklükleri gibi etkenler de, özellikle kırıcı donatılarının türlerinin ve boyutlarının seçiminde, kırıcıların çalışma saatlerinin belirlenmesinde, tesis yeri seçiminde, ve stoklamanın gerekli olup olmadığı konusunda belirleyicidir. 3.1. Kırma Madencilikte patlayıcılar veya kazıyıcılar kullanılarak ana kayaçtan koparılan cevher parçalarının öğütme devresine beslenmeleri için uygun bir tane boyu aralıklarında ürün elde etmek için gerekli ilk işlem kırmadır. Çubuklu veya bilyalı değirmenlere malzeme hazırlayan kırma devrelerinde amaç mümkün olduğunca ince taneli bir kırma yapmaktadır, çünkü kırma işlemi öğütme işlemine göre daha ucuzdur. Eğer amaç yüksek tenörlü demir cevherinde olduğu gibi parça ve toz cevher üretmek ise kırma devreleri parça cevher üretimini artırıcı yönde tasarlanmalı ve işletilmelidir, çünkü parça cevherin birim satış fiyatı genellikle daha yüksektir. 3.1.1. Kırıcı tipleri: Kırma işlemi kademeli olarak yapıldığı için kırıcılarda birincil, ikincil, üçüncül ve hatta dördüncül kırıcılar olmak üzere sınıflandırmak mümkündür. Birincil kırıcıların amacı madende üretilen ham cevherin taşınmasında kolaylık sağlayacak ve/veya ikincil kırıcılara beslenecek boyuta küçültülmesidir. Temel olarak; birincil kırma işlemi için üç tip kırma ekipmanı vardır: Çeneli Döner konik (gyratory) (jiratör) Çarpmalı (darbeli) (şoklu)

22 Çizelge 3.1. Kırıcıların karşılaştırılması ÇENELİ DÖNER KONİK ÇARPMALI (DARBELİ) Besleme boyutu sınırlı sınırlı değil (besleme kontrolü yok) Kapasite <750 ton/saat >900-0 ton/saat İlk yatırım ve Bakım giderleri Tesise yerleştirme masrafları Kırılacak malzemenin özellikleri daha az sınırlı aynı ağırlıklardan daha büyük kapasite 1500-3000 t/h olur Az Çok Az Çok Az Az Rutubetli, kilimsi ve plastik malzemeler (az yapışkan) sert ve aşındırıcı (yapışkan değil) Kırılgan ve yumuşak (kübik taneli ve sağlam ürün verdiği için kırma taş ve agregada tercih edilebilirler (yapışkan ve aşındırıcı değil) Kırma oranları 4:1-9:1 3:1-10:1 20:1-40:1 Bu kırıcılar madendeki üretimle uyumlu çalışma durumundan olduklarından, üç vardiyalık bir iş gününde genellikle bir yada iki vardiya çalıştırılır. İkinci ve üçüncü kırıcıların konumları cevherin nem içeriğine, kırma öncesi ve sonrası kapasitelerine ve zenginleştirme devresine bağlı değişkenlere bağlıdır. Genellikle ince kırma ünitesi birincil (iri) kırma ünitesinden daha uzakta bulunur. Standart tip Symons konik kırıcılar ikinci aşama için kullanılırken, kısa kafalı konik kırıcılar üçüncül veya dördüncül aşama kırma işlemi için kullanılırlar. Özel tasarımlı bir konik kırıcı olan Gyradisk ise kum iriliğinde tane üretimi için dördüncül kırıcı olarak inşaat kumu üretiminde giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır. 3.1.2. Kırıcı Anma Ölçüleri Ve İşletim Özellikleri Bir kırıcının üretim kapasitesi (ton / saat) kırıcının büyüklüğüne bağlıdır. Kırıcı ölçüleri şekil 3.1 de görüldüğü gibi şöyledir. Çeneli kırıcı: Besleme ağız açıklığı boyutları (genişlik x uzunluk) ile alınır. Örneğin: 800 x 1020 çeneli kırıcı demek. Kırcının ağız genişliğinin 800, uzunluğunun ise 1020 olduğu anlamına gelir.

23 Döner konik kırıcı: Kırıcı besleme ağzındaki açıklık boyutu ve konik kafanın en geniş çapı ile belirtilir. Örneğin: 1067 1651 (42 65 inç) döner kırıcı demekle kırıcı ağız açıklığının 1067 (42 inç), konik kafanın en geniş çapı ise 1651 (65 inç) olduğu anlaşılır. Standart ve Kısa Kafalı Konik Kırıcılar: Kırıcı kafanın en geniş çapı ile ifade edilirler. Örneğin: 2 (7 ft) Konik Kırıcı demekle, Kırıcı Kafanın en geniş çapının 2 (7 ft) olduğu anlaşılır. Darbeli ve Çekiçli Kırıcılar: Bu kırıcılarda giriş ağız boyutları ile tanımlanırlar. Örneğin: 450 x 600 Darbeli Kırıcı demek Kırıcı giriş ağzının eni 450, boyu ise 600 olduğu anlamına gelir Çeneli ve döner konik kırıcılara beslenebilecek en büyük parça boyutu ağız açıklığının %80 90 ını geçmemelidir. Symons konik kırcılar için ise besleme ağzının en geniş olduğu konumdaki açıklığın % 90 ı kadardır. Böylece iri malzemelerin kırıcı ağzında tıkanıklık oluşturulması önlenmiş olur. Darbeli ve Çekiçli kırıcıların alabilecekleri en iri parça boyu ağız açıklığı ölçülerine bağlıdır ve bu boyut genellikle yapımcı firmaların katalogunda belirtilir. Kırıcı çıkış açıklıkları ürünün tane boyunu ve kırıcının kapasitesini belirler. Bazı kırıcılarda çıkış açıklığı ölçü ayarı genellikle en dar konumdan otomatik olarak yapılır. Her kırıcı için mümkün olan küçültme oranlarının ve önerilen besleme ve ürün tane boyu limitlerinin bilinmeli, kırmanın kaç kademede gerçekleştirebileceğinin kestirme açısından önemlidir. Çizelgede bu bilgiler verilmiştir Çizelge 3.2 Kırıcıların Küçültme Oranları Ve Normal Koşullarda Önerilen Ürün Üst Tane Boyları. Kırıcı Tipi Küçültme Oranı (1) Ürün Üst Tane Boyu Çeneli 4:1 9:1 10 16 cm Döner Konik Standart Symons Konik Kısa Kafalı Symons Konik Gyradisk 3:1 10:1 (ortalama 8:1) 3:1 5:1 2:1 4:1 6:1 10 16 cm 10 1,9 cm 2,5 1 cm 1,2 0,4 cm Darbeli ve Çekiçli 20:1 40:1 2,5 0,5 cm (2) (1) Kırıcıya giren malzeme çıkan ürünün üst tane boylarının arasındaki oran. (2) Kırıcı çıkışı ızgaralı ise ürün tane boyu ızgara aralığına bağlıdır.

24 800 x 1020 çeneli kırıcı 1067-1651 döner konik kırıcı A 800 A 1067 B 1651 B 2 standart konik kırıcı Standart tip A 2 B Kısa kafalı tip A A: Besleme ağız açıklığı B: ıkış açıklığı B Şekil 3.1 Kırıcı Anma Ölçüleri 3.1.3. Kırıcı Devreleri Komple bir kırma devresi için seçilecek kırıcılar ve eleklerin tipi, sayısı bir sonraki aşamanın durumuna bağlıdır. Madende üretilen ham cevherin parça boyu, cevherin sertliği ve kırılganlık derecesine bağlı olarak iki veya üç kademeli bir kırma devresi ile çubuklu veya bilyalı değirmenler için besleme malzemesi hazırlamak mümkündür. Çubuklu değirmenler için 14 19 nin altında, bilyalı değirmenler için ise 10- nin altına kırma genellikle yeterli görülmektedir. Ayrıca kırma taş ve kum gibi malzemelerin üretiminde ise devre dizaynı yine istenilen boyuta ve kapasiteye göre yapılır.

25 4000-5000 ton/gün kapasitelerin altında iki vardiya, 350-500 ton/gün kapasitelerde ise bir vardiyalık devre tasarımları yeterli olabilmektedir. Birincil kırıcılar açık devre olarak çalıştırılırlar. Birincil kırıcı olarak çeneli kırıcılar kullanılacaksa kırıcının sürekli beslenebilmesi için kırıcı öncesi bir besleme haznesinin olması yararlıdır. Eğer kırıcı ürününün en iri tane boyundan küçük parçaların gereksiz yere kırıcıya girmesi istenmiyorsa besleme haznesinden, ayarlanabilir hızlı, paletli besleyici ile alınan malzeme sabit veya titreşimli ızgaradan geçirilerek kırıcıya verilir. Böylece ızgara üstü parçalar yer çekimi ile kırıcıya yönlendirilir. Izgara altı ince malzeme ile kırıcı ürünü ile aynı bant konveyöre alınarak bir sonraki işleme gönderilecektir. İki Kademeli Kırılma Devresi: İkincil kırıcı öncesi bir ara stok kullanılmalıdır. Kullanılan kırıcı; genel olarak standart Symons konik kırıcı bazen kısa kafalı konik kırıcılarda kullanılabilir. Bilyalı değirmenler için kapalı devre tercih edilir. Üç Kademeli Kırılma Devresi: İkincil Kırıcı daima açık devre çalıştırılır. Kırıcıya beslenen malzemede ince tane oranı % 10-15 ise kırıcı öncesi bir elek kullanılır. Üçüncül kırıcı olarak kullanılan kısa kafalı konik kırıcı daima kapalı devre çalıştırılır. Aşağıdaki şekillerde, farklı amaçlar için oluşturulmuş farklı devreler görülmektedir.

26 1270 X 2032 NORDBERG Döner (Jiratör) Kırıcı 178 boğaz açıklığı. 2140 Standart Symons Konik Kırıcı 32 Boğaz açıklıklı 3 adet 2140 Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 Boğaz açıklıklı 4 adet 1150 t/h SİLO SİLO 410 t/h 410 t/h 410 t/h 410 t/h 1640 t/h 546 t/h 546 t/h 546 t/h 1800 t/h 1829 x 4877 Nordberg eleği 3 adet 490 t/h KABA YIĞIN 163 t/h 163 t/h 163 t/h 1829 x 4877 Nordberg eleği 4 adet 490 t/h 1150 t/h 1640 t/h Şekil 3.2 Çubuklu değerleri beslenecek cevher için üç aşamalı kırma devresi

900/1220 t/h 27 200 t/h 1070 X 1780 NORDBERG Döner (Jiratör) Kırıcı 150 boğaz açıklığı 300 HP motor gücü 600 t/h + SİLO Titreşimli besleyici -150 900 t/h 2460 x 6160 Nordberg eleği 750 t/h 400 t/h 2140 Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 Boğaz açıklıklı 300HP 400 t/h 2140 Standart Symons Konik Kırıcı 32 Boğaz açıklıklı 300HP 2460 x 6160 Nordberg eleği 2460 x 6160 Nordberg eleği t/h t/h Stok sahası 150 t/h - 150 t/h - 300 t/h - 300 t/h - 900 t/h - Bilyalı değirmen Şekil 3.3 Bilyalı değirmene beslenecek cevher için üç aşama kırma devresi

28 1482t/h 445t/h SİLO 2460 x 6160 Nordberg eleği Titreşimli besleyici 900 t/h 1/2 750 t/h 2140 Standart Symons Konik Kırıcı 32 Boğaz açıklıklı 400 t/h 2140 Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı Boğaz açıklıklı 300HP 400 t/h t/h 2460 x 6160 Nordberg eleği 2460 x 3048 Nordberg eleği t/h Sülfürlü ve oksitli cevherler için iki adet stok sahası 150 t/h - 16 140 t/h - 16 305 t/h - 16 305 t/h - 16 900 t/h 16 Çubuklu değirmen Şekil 3.4 Çubuklu değirmene beslenecek cevher için 2. ve 3. aşama kırma devresi

29 +63 670 t/h -203 1829 x 4877 Nordberg eleği +19 570 t/h 2140 Standart Symons Konik Kırıcı 29 Boğaz açıklıklı 350 t/h Stok sahası 1829 x 4877 Nordberg eleği +19 t/h -19 220 t/h -19 2140 Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 Boğaz açıklıklı 300HP 670 t/h -19 Şekil 3.5 İkincil ve üçüncül aşama kırma devresi akım şeması

30 1525 X 2604 NORDBERG Döner (Jiratör) Kırıcı 150 boğaz açıklığı 1482t/h 445t/h SİLO 3000 t/h 5000 t/h e kadar çıkabilir 1829 x 4877 Nordberg eleği 3 adet 3*87t/h 261 t/h TOPLAM - 603 t/h her hat için 2140 Standart Symons Konik Kırıcı 29 Boğaz açıklıklı 3 adet 2460 x 6160 Nordberg eleği 3 adet besleyici 2140 Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 Boğaz açıklıklı 5 adet 2460 x 6160 Nordberg eleği 3 adet 1927 t/h (385 t/h Her Kırıcı İçin) +19 + 2070 t/h 327 t/h TOPLAM 1482 t/h TOPLAM 2070 t/h - Stok sahası Bilyalı değirmen Şekil 3.6 Tek aşamalı bilyalı öğütme için üç aşama kırma devresi

31 3.1.4. Kırıcıların Güç Gereksinimleri Tasarım aşamasında seçilmesi gereken kırıcının güç gereksiniminin ve kırıcı ürününün tane boyu dağılımının kestirimi, devrenin enerji gereksiniminin. Kütle denkliğinin ve kırıcı kapasitelerinin belirlenmesi açısından önemlidir. Kırıcıya beslenecek malzemenin %80 inin geçtiği tane boyu (F 80, mikron) belirlediğimiz zaman, laboratuarda veya pilot çapta 10-15 ton kadar temsili cevherin, benzer kırıcıda kırılmasıyla tayin edilen kırılabilirlik endeksini (C 1, kw-saat/ton) Bond enerji eşitliğini kullanarak istenilen bir ürün tane boyu (P 80, mikron) için gerekli kırma birim enerjisini, ya da farklı kırma enerjileri için P 80 ni tahmin edebiliriz W 10C 1 1 P 80 1 F 80 (kw-saat/ton) (3.1) 3.1.5. Kırıcıların Seçimi Kırıcıların seçimi genellikle imalâtçı firmaların standart katalog bilgilerini dayanarak yapılır. Ön fizibilite çalışmaları için yeterli hassasiyette olabilecek bu yaklaşımda dikkat edilmesi gereken en önemli konu standart katalog bilgilerinin ortalama fiziksel özelliklere sahip malzemeler (orta sertlikte ve yığın yoğunluğu 1605 kg/m 3 (1,6 ton/m 3 )) (genellikle kireç taşı) için belirlenmiş olmaları ve her cevherin kendine özgü karakteristiklerini (besleme ve ürün tane boyu, besleme şekli, yığın uzunluğu, sertlik, kil içeriği, nem gibi) dikkate almamasıdır. Deneyimler sonucu elde edilen bu bilgiler, her bir kırıcı modeli ölçüleri ve çıkış açıklıklarına göre ton/saat lik kapasite çizelgeleri olarak verilirler. Ancak uygulamanın yapılacağı cevher, katalog bilgilerinin ait olduğu ortalama özellikteki malzemeden çok yumuşak veya çok sert ise ya da kil gibi sorun çıkarabilecek malzeme içeriyor ise katalog bilgilerine dayandırılan tasarım hesaplamaları çok büyük yanlışlıklara yol açabilir. Bundan kaçınmanın yolu da temsili cevher numuneleri ile pilot çalışma yapmaktır. Birincil kırıcıların seçiminde göz önünde bulunması gereken üç kıstas şunlardır: Beslenen malzemelerin parça büyüklüğü: En iri parça kırıcı açıklığını %80 ninden küçük olmalıdır. Ton/saat kapasitesi: Ağız açıklığı kıstasına göre seçilmiş kırıcının katalog performansı çizgilerinde verilen kapasitenin söz konusu uygulama için yeterli olmalıdır. Kırıcı çıkış açıklığı : Kırıcı kapasitesini ve ürün tane boyunu belirler. Her bir kırıcının çalışması önerilen belli bir çıkış açıklığı aralığı vardır. Çıkış açıklığı azalttıkça ürün üst tane boyu ile birlikte kırıcı kapasitesi ile azalır. Tasarım aşamasında kapasite çizelgelerinde kırıcı için önerilen çıkış açıklıklarından orta bir değere karşı gelen kapasite seçilir. Böylece işletme aşamasında ortaya çıkabilecek değişik koşullara uyum sağlayabilmesi için belli bir esneklik payı oluşturulur.

32 İkincil ve üçüncül konik kırıcıların seçimindeki en önemli kıstaslar ağız açıklığı ve istenilen kapasitedir. Standart ve kısa kafalı konik kırıcıların ürün üst tane boyu, kırıcı çıkış açıklığının en dar konumundaki boyutun yaklaşık iki katıdır. Yani kırıcı çıkış açıklığının en dar konumunda 10 olacak şekilde ayarlanmış ise, üründeki en iri tane boyu yaklaşık 20 olacaktır. Kapalı devre çalışan üçüncül kısa kafalı konik kırıcılarda geri çevrilen yükün istenilen verimli bir düzeyde olması için, kırıcı çıkışının en dar konumunun istenilen ürünün üst tane boyundan 3 daha aza ayarlanması önerilmektedir. Örneğin lik bilyalı değirmen besleme malzemesi hazırlayan bir kırıcı devresinde kısa kafalı konik kırıcı çıkışının en dar açıklığının 10 olması önerilir. 3.1.6. Kırıcı Kapasiteleri Ve Ürün Tane Boyu Dagılımları Kapasite: Çeneli, döner konik, darbeli, standart, ve kısa kafalı symons, konik kırıcılar için yaklaşık kapasiteler. Çizelge 3.3 3.14 da verilmiştir. Daha önce belirtildiği gibi bu kapasite değerleri cevher özelliklerine göre değişebilir. Tasarım kapasite hesaplamalarında birincil kırıcılar için gerçek kullanım zamanının, vardiya toplam çalışma saatinin % 75 i, ikincil ve üçüncül konik kırıcılar için ise % 83 ü olarak alınması önerilmektedir. Örnek 3.1 : Günde 3 vardiya ( 24 saat ) çalışması ve 20 000 ton / gün cevher kırması gereken bir tesiste birincil kırıcı kapasitesi nedir? Çözüm 3.1 : BKK = 20 000 / ( 24 x 0,75 ) = 1110 ton / saat olmalıdır. Bu kapasitede 0 ton / saat ten büyük olduğu için uygun büyüklükte bir döner konik kırıcının seçimini gerektirecektir. Aynı tesisin ikinci ve üçüncü kademelerindeki konik kırıcıların kapasitesi ise ikinci ve üçüncü KK = 20 000 / ( 24 x 0,83 ) = 0 ton / saat olmalıdır. Bu kapasiteyi sağlamak için kırıcı sayısı her bir kademe için birden fazla olabilir. Ürün Tane Boyu Dağılımları : Kırıcılardan çıkacak olan ürünün tane boyu dağılımı, beslemenin tane boyu dağılımına, kırılan malzemenin özelliklerine ve kırıcının yüklenme koşullarına bağlı olmakla birlikte, ortalama özelliklerdeki malzemeler için normal koşullar altında yapılacak bir kırma işleminden beklenilen tane boyu dağılımlarını da çizelgeler veya empirik formüller halinde bulmak mümkündür.

33 Çeneli kırıcıların ürün tane boyu dağılımı çizelge 3.10 da verilmiştir. Bu çizelgeden de anlaşılacağı gibi geneli kırıcıdan geçirilmiş orta sertlikteki ortalama bir malzeme kare gözlü eleklerde elendiğinde, ürünün yaklaşık % 15 i kırıcı çıkışının en dar konumundaki açıklığına eşit boyutta göz açıklıkları olan elek üzerinde kalmaktadır. Birincil döner konik kırıcılardan elde edilecek ürünün tane boyunu aşağıdaki empirik formüllerle hesaplamak mümkündür. P = 6 ( x ) 0,878 0,5 > x > 0,01 veya P = % 2 - % 74... ( 3.2 ) P = 121 ( x ) 0,711 0,7 > x > 0,5 veya P = % 74 - % 94... ( 3.3 ) P = ( x ) 0,173 1 > x > 0,7 veya P = % 94 - %... ( 3.4 ) P = Kırılmış malzemenin belli bir elek göz açıklığının altına gecen yüzdesi. X = Söz konusu elek açıklığının kırılmış malzemedeki en iri parça boyuna oranı Bu formülleri kullanabilmek için birincil döner konik kırıcı ürünün tahminen yüzde kaçının, kırıcı çıkışının en geniş konumundaki açıklığına eşit açıklıkları olan kare gözlü bir eleğin altına geçeceğinin bilinmesi gerekir. Bu değer kırıldıklarında yassı olmayan parça veren cevherler için ; % 90 yassı parçalı ürünler için ise ; % 80 85 olarak alınabilir. Çizelge 3.11 de darbeli kırıcıların iki modeli için ürün tane boyu dağılımı verilmiştir. Çizelge 3.12 de de çekiçli kırıcılar için ürün tane boyu dağlımı verilmiştir. Standart ve kısa kafalı symons konik kırıcılarının ürün tane boyu dağılımları ise çizelge 3. ve 3.14 de verilmiştir. Örnek 3.2 : Bir taş ocağından çıkarılacak olan yumuşak (darbeli kırılma endeksi = 8,5) kalker malzemenin ağız açıklığı 6 inç e ( 15,2 cm ) ayarlanması düşünülen bir döner konik kırıcıdan geçirilmesi tasarlanmaktadır.kırıcıdan elde edilecek ürünün elek analizini tahmin ediniz. Çözüm 3.2 : Bu malzeme kırıcı çıkış açıklığının en geniş konumunda olan 6 inç ( 15,2 cm ) aralıklı kare gözlü elekle elendiğinde % 90 nının elek altına geçmesi beklenmektedir. O halde P = % 90 olur. Buna göre formül seçilerek, kırılmış üründeki en iri parça boyu hesaplanır. P = 121 ( x ) 0,711 P = 121 ( elek açıklığı / en iri parça boyu ) 0,711 90 = 121 ( 6 inç / en iri parça boyu ) 0,711 en iri parça boyu = 9,1 inç ( 23,1 cm ) İstenilen diğer elek açıklıkları için X değeri hesaplanır ve buna göre uygun gelen formül seçilerek elek analizi tahmini yapılabilir

34 Örneğin ; Elek açıklığı 4 inç ise : X = 4 / 9,1 = 0,44 P = 6 ( 0,44 ) 0,878 = % 66,1 Elek açıklığı 3 inç ise : X = 3 / 9,1 = 0,33 P = 6 ( 0,33 ) 0,878 = % 51,38 Elek açıklığı 2 inç ise : X = 2 / 9,1 = 0,22 P = 6 ( 0,22 ) 0,878 = % 36 Elek açıklığı 1 inç ise : X = 1 / 9,1 = 0,11 P = 6 ( 0,11 ) 0,878 = % 19,56 Örnek 3. 3 : En iri parça boyu 120 cm olan bir ham cevherin, öğütme devresine besleme malzemesi hazırlamak üzere nin altında kırılması gerekmektedir. Ham cevher üretimi 50 ton/gün olup, madendeki üretim ve tesisin çalışma programı günde 3 vardiya, haftada 7 gün olacak şekilde düzenlenmiştir. Orta sertlikte ve yassı parça şekilli olan cevherin yığın yoğunluğu 1.6 ton/m 3 tür. Kırıcı devresinin akım şemasını çiziniz, devredeki kırıcıların türlerini, ölçülerini ve sayılarını bulunuz Çözüm 3. 3 : Ham Cevherdeki en iri parça boyunun, kırılmış üründen istenen en iri tane boyuna oranı; X= 120/1,3 =92 cm dir. 92 cm toplam küçültme oranıdır. Buna göre her kademedeki kırıcıların normal küçültme oranlarını göz önünde bulundurduğumuzda, kırmanın ancak üç kademede gerçekleştirebileceği ortaya çıkar. Bu nedenle, üç kademeli, konvansiyonel bir kırma devresi akım şeması çizerek, kırıcıların seçimi yapılabilir. Birincil Kırma : Birincil kırıcıların faydalı kullanım zaman faktörü = %75 dir. Buna göre Gerekli kırma kapasitesi =(50.000 ton/gün)/(0,75x24 saat/gün ) = (2780 ton/saat olur.

35 Bu kapasite 0 ton / saat ten büyük olduğu için birinci kırıcı olarak döner konik kırıcı seçilmesi doğru olur. Seçilecek olan döner konik kırıcının yaklaşık ağız açıklığı : = ( Kırıcıya beslenecek en iri parça boyu ) / 0,8 dir ( yassı ürünler için ) = 120cm / 0,8 = 150cm ( 59 inç ) olmalıdır ki ham cevherdeki en iri parçalar kırıcıya rahatlıkla beslene bilsin. Bundan sonra döner konik kırıcı kapasite çizelgesine bakılarak; 1. Belirlenen ağız açıklığına göre. 2. Belirli bir kırma oranına göre alınacak kırıcı çıkış açıklığı kıstasları seçilerek tek bir kırıcının kapasite gereksinimini karşılayıp karşılamadığı kontrol edilir. Çizelge 3.4 e bakıldığında 1524 2286 ( 60-90 inç ) anma ölçülerine sahip kırıcının yukarıda hesaplanan ağız açıklığı kıstasını sağladığı ve bu kırıcı için önerilen en geniş çıkış açıklıkları arasından 205 (8 inç) lik orta bir seçimin tipik bir küçültme oranı verebileceği ve eksantrik atımı 38 olan tek bir kırıcının kapasite gereksinimini karşılayabileceği görülmektedir. Bu kırıcının max tasarım gücü 700 BG olarak verilmektedir Kırıcıdan çıkan ürünün en iri parça boyu; Ürün yassı şekilli olduğu için. P = %85 Elek açıklığı = 205 P = 121 ( X ) 0.711 P = 121 X ( 205 / en iri parça boyu ) 0.711 121 X ( 205 / en iri parça boyu ) 0.711 = 85 En iri parça boyu = 335 = 3,35 cm =,2 inç En iri tane boyunu bulduktan sonra, döner konik kırıcıdan elde edilmesi beklenen kırılmış ürünün tane boyu dağılımını hesaplayabiliriz. Örneğin; Elek açıklığı = 150 5,9 inç => X = 150 / 335 = 0,44 P = 6 ( X ) 0.878 P = 6 ( 0,44 ) 0.878 P = % 66,1 Elek açıklığı = = 3.9 inç => X= / 335 = 0.298 P = 6 ( 0,298 ) 0.878 P = % 47 Elek açıklığı = 50 => P = % 25,6

36 Elek açıklığı son ürün en iri tane boyu olan => Bu boyuttan ince tanelerin yüzdesi; P = % 7,84 = % 8 İkincil Kırma : İkincil kırıcıların tasarım kapasitesi : İkincil ve üçüncül konik kırıcıların faydalı zaman faktörü = 0,83 olduğundan ; Kapasite = ( 5000 ton / gün ) / ( 0,83 X 24 saat/gün ) = 2500 ton/saat tir Birincil kırıcı ile ikincil kırıcıların saatlik kapasitelerindeki uyuşmazlık birincil kırıcıdan sonra bir stoklama ile giderilebilir. İkincil kırıcı olarak seçilecek olan standart konik kırıcının ağız açıklığı, birincil döner kırıcıdan çıkan üründeki en iri parçayı ( 335 ) içine alabilecek genişlikte olmalı ve çıkış açıklığı da uygun bir küçültme oranı verebilecek şekilde ayarlanabilmelidir. Seçilecek olan ikincil konik kırıcının ağız açıklığı; = ( Kırıcıya beslenecek en iri parça boyu ) / 0,8 ( yassı ürünler için ) = 335 / 0,8 = 419 ( 16,5 inç ) olacağından kırıcı haznesinin türü buna uygun seçilmelidir. Bulunan ağız açıklığına göre çizelge 3.7 den yaralanarak 24 (7 ft) anma ölçülü kırıcını bu ölçüyü sağladığı görülmektedir. Buna göre çok iri hazne tipi seçileceğinden, kırıcının en dar çıkış açıklığı 38 (1,5 inç) olacaktır. Buna göre de üst tane boyu çizelge 2-12 den 76 (3 inç) olarak belirlenir. Seçilen kırıcının kapasitesi = 880 ton/saat tir 880 ton / saat < 2500 ton / saat olduğundan birden fazla kırıcıya gereksinim olacaktır. Fakat öncelikle birincil kırıcı ürünündeki 76 ( 3 İnç ) den ince tanelerin yüzdesinin bilinmesi gerekir. Çünkü belli oranda bu boyuttan ince taneler varsa bu malzemenin ikincil kırıcıya verilmeden önce bir elekle ayrılması gerekir. 76 ( 3 inç) den ince tanelerin yüzdesi ; X = 3,2 = 0,22 P = 6 ( 0,227 ) 0,878 P = % 37 Bu durumda ikincil kırma devresinin kapasitesi ; = 2500 X ( 1,0 0,37 ) = 1575 ton / saat tir Gerekli olan 24 lik standart konik kırıcı sayısı ; = ( 1575 ton / saat ) / ( 880 ton / saat / kırıcı )

37 = 2 adet kırıcı Üçüncül kırma Kapalı devre olarak çalışan kısa kafalı konik kırıcılar için pratikte önerilen kural, kırıcı çıkışının en dar konumundaki açıklığının istenilen son ürün üst ana boyundan 3 milim daha aza ayarlanmasıdır. Buna göre seçilecek olan kısa kafalı konik kırıcıların, çıkış aralığı; = - 3 = 10 olmalıdır. Kırıcılara beslenen malzemedeki en iri tane boyu = 76 (3inç)'dir. Bu kıstaslara göre çizelge 3,9'a göre uygun olan kırıcı büyüklüğü, orta incelikte kırıcı haznesi olan 24 (7ft) oranına ölçülü kısa kafalı konik kırıcıdır. Bu tür kırıcının kapasitesi ise 380 km/saat tir. Toplam kapasite: Üçüncül kırıcılarda kırılacak olan malzemenin miktarını bulmak için ters kapalı devrelerde kütle denkliği esasından yararlanarak getirilmiş olan aşağıdaki formül kullanılmaktadır. % GÇY Z...(3,5) Y E %GÇY = Geri çevrimdeki yük, üçüncül kırıcı öncesi eleğe gelen yeni beslemenin (ikincil kırıcıların ürünü + ikincil kırıcı öncesi eleğin elek altı) yüzdesi olarak; Y = Kapalı devre eleğinin göz açıklığından ince olan malzeme üçüncül kırıcı ürünündeki yüzdesi; Z = Kapalı devre eleğinin göz açıklığından ince olan malzemenin eleğe gelen yeni beslemedeki yüzdesi; E = Elek verimi yüzdesi (tasarım aºamasında % olarak alınabilir.) Z Değeri: Çizelge 2,12 'den yararlanarak en dar çıkış açıklığı 38 olan ikincil konik kırıcılardan çıkan ürünlerden - malzemenin beklenen yüzdesinin %22 olduğu bulunabilir. birincil kırıcı üründeki - malzemesinin ise % 8 oranında olduğu daha önce hesaplanmıştı buna göre kapalı devre eleğine gelen yeni besleme içerisindeki - malzemesinin yüzdesi (Z) şu şekilde hesaplanabilir. Y değeri: 2500 0.08 1575 0.22 Z %21.86 2500 kapalı devre çalışan üçüncül kırıcıdan beklenen üründeki - 'lik malzemenin yüzdesini de çizelge 3,14'den Y = %84 olarak bulabiliriz.

38 Bu değerleri formülde yerlerine koyarak yazdığımızda % GÇY 21.86 %93 84 Böylece, üçüncül kırıcılar için gerekli olan toplam kapasite yani geri çevirilen yük miktarı (GÇYM) Kırıcı sayısı: GÇYM = (2500 ton/saat)x0,93 =2325 ton/saat'tir. Seçilen kısa kafalı konik kırıcı türünün bir tanesinin kapasitesi 380ton/saat olduğuna göre, gerekli olan üçüncül kırıcı sayısı; kırıcı sayısı = 2325/380 =6,12 ~7'dir. şekil 3,7'de bu örnekte tasarımı yapılan kırma devresinin şeması gösterilmiştir. Şekil 3.7. Örnek 3.3 te tasarlanan kırma devresinin akım şeması

39 Çizelge 3.3. Çeneli Kırıcı Üretim Kapasiteleri, ton/saat Çıkış açıklığı, 25 32 38 50 63 76 89 102 114 127 152 178 203 229 254 279 Motor kw 250 x 460 10 16 305 x 915 45 63 77 91 109 122 6 457 x 915 63 77 91 109 122 6 150 Besleme ağzı ölçüleri, 533 610 635 762 x x x x 915 915 915 915 77 91 109 122 6 150 172 91 109 122 6 150 172 199 1 6 159 181 204 249 295 6 159 181 204 249 295 347 8 x 915 159 181 204 249 295 347 381 915 x 915 249 308 372 431 494 557 617-1067 x 915 308 372 431 494 557 617-20-38 55 55 55 75 75 95 110 150 150

40 Çizelge 3.4. Birincil döner kırıcı kapasiteleri Kırıcı anma ölçüleri, (inç) 762-1524 (30-60 1067-1778 (42-70) 1219-1905 (48-75) 72-1905 (54-75) 1524-2286 (60 90) 1524-2794 (60-110) 1829-2845 (72-112) Maksimum tasarım gücü, kw 186 298 373 373 522 746 1045 Ekzantrik Atım, 19 22 25 32 19 22 25 32 32 35 38 41 32 35 38 41 35 38 41 44 38 41 44 51 38 41 44 51 En geniş konumdaki kırıcı çıkış açıklığına () bağlı olarak kırıcı kapasiteleri (ton/saat) 115 125 140 150 165 180 190 205 215 230 240 255 425 515 580 725 525 615 705 880 625 825 625 745 845 1060 680 915 1025 1115 1240 1035 1125 705 860 950 1170 745 5 1125 1235 1290 60 1470 1540 1205 25 1435 1535 800 1 1250 25 1400 1525 1650 1770 90 1515 1660 1780 1930 2095 2250 2375 870 1200 60 1560 1780 1740 1890 2025 1590 1730 1890 2040 2140 2320 2475 2665 935 00 1480 1690 1785 1960 2120 2285 1785 1940 20 2315 2350 2550 2710 2950 3155 3390 3620 4510 2765 2995 3175 3555 0 1405 1605 1815 1985 2185 2355 2550 1985 2170 2375 2575 2565 2775 2955 3240 3300 3565 3810 4300 3120 3365 3565 4020 2205 2415 2610 2820 2195 2395 2630 2865 2775 3020 3200 3555 3455 3745 4020 4510 3465 3745 3955 4470 3000 3275 3450 3865 3620 3925 4230 4725 3835 4145 4365 4945 3240 3520 3710 4175 3775 4110 4435 4945 4200 4555 4770 5425 3945 4300 4655 5170 4590 4970 5200 5915 4110 4500 4880 5405 4970 5390 5630 6420

41 Çizelge 3.5. Darbeli Kırıcı Kapasiteleri Rotor Çap x Uzunluk Ağız Açıklığı Rotor Hızı Dev/dak Motor Gücü kw Alabileceği En iri parça Kapasite Ton/saat 800x800* 1500 45 55-85 1535x0* 1500 76 200 75-0 1535x1800* 0 160 200 175-260 0x730** 750x500 500-650 55 400 25-50 50x0** 1020x880 350-500 110 600 60-120 50x1465** 1485x880 350-500 150 800-200 1550x1465** 1485x1280 300-420 185 1200 125-250 1550x2200** 2225x1280 300-420 300 1200 200-400 * NA-CE Makine Sanayi Ltd.Şti. Kataloğu **Nordberg-Rexnord, 1984 Çizelge 3.6. Çekiçli Kırıcı ölçüleri ve kapasiteleri Anma Ölçüleri Rotor Çap x uzunluk Ağız Açıklığı Rotor Hızı Dev/dak. Motor Gücü kw Alabileceği En iri parça 3036 205x915 900-1600 110-185 3440 380x1070 600-1200 110-185 4854 635x1475 600-800 185-375 BM 80x40 840x400 365x420 1200 (mak.) 15-23 -120 BM x65 0x650 630x730 0 (mak) 45-56 150-200 BM x 0x0 630x1010 0 (mak.) 75-90 180-250 BM x125 0x1250 630x1220 0 (mak.) 90-110 180-250 Izgara açıklığına () bağlı olarak kırıcı kapasiteleri 1 3 6 10 15 19 25 38 50 3036 65 73 82 118 145 173 3440 40-75 50-80 60-85 75-115 4854 115-5- 170 180 BM 80x40 2-3 5-8 12-18 15-22 BM x65 5-8 12-20 25-40 35-50 BM x 8-12 20-30 40-60 50-75 BM x125 10-16 25-40 50-80 65-95- 0 170-245 0-170 245-320 150-185 290-360

42 Çizelge 3.7. Standart konik kırıcı kapasiteleri, açık devre konumunda Kırıcı anma ölçüsü 610 (2ft) 915 (3ft) 1220 (4ft) 1295 (4 ¼ ft) 1675 (5 ½ ft) 24 (7 ft) 3048 (10 ft) Kırıcı hazne tipi Çok iri Çok iri orta Çok iri orta Çok iri orta Çok iri orta Çok iri orta Çok iri (A) 6 9 9 19 9 19 25 16 19 25 16 22 25 38 19 25 31 38 22 25 38 38 (B1) 57 83 83 119 163 127 156 178 231 109 188 216 238 188 2 241 331 253 303 334 425 347 394 470 622 (B2) 72 95 109 102 140 175 1 156 191 250 7 210 241 259 209 241 269 368 278 334 369 460 356 432 508 660 Açık devre çalışan, standart konik kırıcılar için kırıcı çıkış açıklığına (en dar konumda) karşı gelen kapasiteler, ton/saat 6 10 16 19 22 25 31 38 51 64 16 18 18 23 23 23 45 60 60 65 90 27 27 27 72 72 109 118 110 125 0 32 32 36 80 90 125 5 140 145 160 170 36 41 45 90 110 140 145 155 155 170 195 180 205 230 260 40 45 50 120 120 155 165 180 190 165 200 215 235 260 290 290 380 4010 500 605 935 1180 1425 45 55 65 5 5 170 180 200 210 180 225 250 270 295 335 355 615 725 790 1470 1635 54 68 72 165 165 200 245 255 255 295 305 325 380 415 430 725 805 845 880 1630 1815 1905 1995 310 315 350 360 415 455 475 995 1090 1180 2265 2450 2630 635 680 1270 60 2857 3085 (A)Kırıcı çıkışı için önerilen en dar konum açıklığı, (B1) ve (B2) Çıkış açıklığı (A) olduğunda,besleme ağız açıklığının çalışma anındaki en dar ve en geniş konum açıklıkları

43 Çizelge 3.8. Standart konik kırıcı kapasiteleri, kapalı devre konumunda (Nordberg-Rexnord, 1984) Kırıcı anma ölçüsü 610 (2ft) 915 (3ft) 1220 (4ft) 1295 (4 ¼ ft) 1675 (5 ½ ft) 24 (7 ft) 3048 (10 ft) Kırıcı hazne tipi Çok iri Çok iri orta Çok iri orta Çok iri orta Çok iri Kırıcı sonrası eleğin efektif göz açıklığı 6 10 16 19 22 25 31 38 50 64 Kapalı devre çalışma için önerilen kırıcı çıkış açıklığına (en dar konumda) karşı gelen kapasiteler, ton/saat,parantez içindeki değerler kırıcı sonrasındaki eleğin altına geçen ürün kapasitesini, diğer değerler ise kırıcıdan geçen toplam malzeme kapasitesini belirler. 6 10 10 16 19 19 22 25 32 38 18(9) 22(11) 25 (14) 27(18) 32(22) 38(25) 38(29) 45(36) 53(44) 22(11) 25 (14) 27(18) 32(22) 38(25) 38(29) 45(36) 53(44) 27(18) 59(32) 63(36) 68(41) 68(41) 86(45) 86(50) 95(63) 99(63) 32(22) 81(54) 81(54) 1(77) 1(91) 122(86) 140(95) 158(109) 38(25) 95(63) 99(68) 99(68) 6(91) 145(99) 158(104) 158(104) 168(1) 181(122) 190(127) 41(29) 95(72) 99(77) 140(109) 150(1) 158(118) 158(118) 172(1) 159(140) 195(150) 50(36) 109(86) 1(91) 145(118) 154(127) 168(6) 168(6) 199(158) 2(172) 222(172) 2(145) 240(163) 245(190) 272(217) 281(227) Yapımcı firmaya danışılması önerilmiş Yapımcı firmaya danışılması önerilmiş 59(44) 6(109) 6(109) 181(150) 190(154) 190(154) 236(195) 245(199) 249(204) 326(272) 340(281) 345(286) 154(1) 154(1) 2(177) 2(177) 254(2) 249(227) 281(236) 354(290) 363(308) 372(317) 422(363) 444(381)

44 Çizelge 3.9 Kısa kafalı konik kırıcıların kapasiteleri A: önerilen çıkış açıklığı (en dar konumda) B1 ve B2 : çıkış açıklığı A olduğunda, besleme ağzının en dar ve geniş açıklıkları Kırıcı anma ölçüsü 610 (2 ft) 915 (3 ft) 1220 (4 ft) Kırıcı hazne tipi Orta Orta Çok A 3 5 3 3 6 5 8 16 B1 19 38 33 51 29 44 56 89 B2 35 51 41 60 76 57 73 89 117 Devreyi kapatan eleğin efektif göz açıklığı 3 5 6 10 16 19 25 Kapalı devre çalışma için önerilen en dar konumdaki çıkış aralığı 3 5 6 10 16 19 25 (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) 11 27 27 18 18 9 9 18 18 12 12 21 24 14 16 29 32 36 18 41 27 59 45 77 36 18 41 27 59 45 77 63 50 81 54 27 54 36 86 54 95 99 23 24 63 63 68 72 77 41 45 105 125 125 145 27 32 72 72 77 90 90 105 120 0 160 190 200 85 95 110 0 5 5 120 185 154 1295 (4,25 ft) Orta Çok 35 54 98 117 29 54 70 98 64 89 105 3 63 32 72 50 110 72 68 118 127 6 91 95 99 155 155 180 115 115 125 225 225 160 160 235 235 180 180 1675 (5,5 ft) Orta Çok 5 10 16 35 54 98 117 70 89 3 3 127 81 180 180 120 120 200 200 200 160 160 165 245 245 255 255 190 190 200 200 315 325 325 220 225 225 310 350 360 255 290 290 24 (7 ft) Orta Çok 5 10 16 51 95 127 152 105 3 178 203 208 145 325 215 355 380 285 285 410 455 490 325 325 345 455 500 590 615 380 380 410 420 545 600 625 455 500 500 3048 (10 ft) Orta 6 16 76 102 178 127 152 229 Çok 203 254 (1) kırıcıdan geçen toplam malzeme kapasitesi(kapasite(2)+devreden yük), ton/saat (2)Devreyi kapatan eleğin altına geçen ürün kapasitesi ton/saat 680 450 7708 15 605 605 1090 1180 770 770 1180 1270 05 860 905 0 1270 1270 80 1450 1045 1045 15 15

45 Çizelge 3.10 Çeneli kırıcı ürün tane boyu dağılımı (Nordberg-Rexnord 1984) Elek Gözü 330 305 279 254 229 203 178 152 127 114 102 89 76 63 50 44 38 31 25 19 10 6 4,76 2,38 Çıkış açıklığına () bağlı olarak elek altı ürünün birikimli yüzdesi (orta sertlikte malzeme için) 38 50 63 76 89 102 114 127 152 178 203 229 254 98 89 85 70 56 42 33 25 20 15 9 98 85 73 64 55 44 34 25 20 15 12 8 98 93 85 67 58 49 43 36 29 23 18 10 7 98 97 92 85 72 56 49 42 36 30 25 19 16 12 9 6 98 94 92 85 72 60 47 40 37 33 28 22 17 14 11 8 6 98 96 89 85 73 62 53 41 36 33 30 26 20 14 12 10 7 5 98 95 90 85 75 65 55 45 37 32 29 25 22 17 10 8 6 5 97 93 85 75 70 58 49 40 34 30 27 24 20 46 12 9 7 6 4 97 92 85 72 62 56 48 38 34 29 26 23 19 17 10 8 6 5 4 97 92 85 74 62 53 45 40 32 24 20 18 16 14 12 11 8 7 5 4 3 98 92 85 76 65 52 45 40 33 27 23 18 16 14 12 10 8 6 4 3 2 97 91 85 77 68 57 47 39 34 28 24 20 17 14 12 11 9 7 5 4 2 1 96 91 85 77 70 60 49 39 35 29 26 22 18 14 12 11 10 8 6 5 3 2 1

46 Çizelge 3.11 Darbeli kırıcı ürün Tane boyu dağılımları Elek gözü Açıklığı, 63 51 38 32 25 22 19 10 8 6 1535x1800 1535x0 anma ölçülü kırıcılar 97 90 85 80 70 60 37 25 20 14 Elek altına geçen % 800x800 anma ölçüsü kırıcı 75 62 60 55 42 31 23 20 Çizelge 3.12 Izgara çıkışlı çekiçli kırıcı ürün tane boyu dağılımları Elek gözü açıklığı 38 25 19 16 10meş 6 5 10 20meş 40meş meş Izgara açıklığına bağlı olarak kırıcı üzerinde elek altına geçen malzeme yüzdesi 5m 6 10 16 19 25 38 95 97 90 97 92 84 96 92 86 75 96 91 85 71 61 99 96 91 81 71 57 45 99 95 91 85 71 60 48 37 86 81 67 59 48 37 31 25 59 64 50 44 37 27 21 16 50 47 36 30 25 19 15 11 20 27 20 16 11 9 7 Daha geniş açıklıklı ızgaralar ve ızgarasız çıkışlar için 38 ızgara aralıklı kırıcı ürün dağılımlarının kullanılabileceği önerilmektedir.

47 Çizelge 3. Symons konik kırıcıların açık devre ürün tane boyu dağılımları Elek gözü Kırıcı çıkış açıklığına (en dar konumda)göre elek altına geçen ürün yüzdesi 6 10 19 25 31 38 50 57 63 150 () ( (97) 75 91 () (92) (84) 65 95 82 () (95) (79) (67) 50 93 86 70 ( (94) (84) (60) (51) 38 92 80 70 51 ( ) (92) (76) (60) (40) (33) 31 95 82 70 57 41 (95) (79) (60) (46) (30) (25) 25 86 70 54 44 32 () (84) (60) (43) (33) (22) (19) 19 92 70 51 39 32 25 - () (92) (60) (40) (29) (22) (16) (15) 86 70 44 32 26 22 17 () (84) (60) (33) (22) (1 (14) (11) (10) -- () -- (194) - (76) (60) (43) - (29) - (22) (17) () (9) 10 94 (92) 6 70 (60) 5 50 (40) 3 34 (24) 2 25 (16) 1 (8) 70 (60) 44 (33) 32 (22) 23 (15) 17 (11) (6) 51 (40) 32 (22) 25 (16) 18 (12) (8) (4) 32 (22) 22 (14) 17 (11) 12 (8) (6) (3) 25 (16) 17 (11) (8) 10 (6) (4) (2) 7) 20 ( ) 14 (9) 11 (7) (5) (4) (2) 17 (11) 12 (7) 9 (6) (4) (3) (2) (8) 9 (6) (4) (3) (2) (1) (8) (5) (4) (3) (2) (1) (7) (4) - (3) - (3) - (3) -- -- Not: Parantez içindeki değerler sert malzemeler (darbeli kırma indeksi >) için diğer değerler ise orta sertlikteki malzemeler içindir.

48 Çizelge 3.14 Symons Konik Kırıcıların Kapalı Devre Ürün Tane Boyu Dağılımları Elek gözü açıklığı 16 10 8 6,35 4,76 3,35 1,70 1,18 0,60 Kırıcı ürünü üst tane boyuna göre elek altı yüzdesi 19 16 10 96 84 94 60 75 92 46 60 79 96 34 44 60 84 22 19 40 60 45 18 24 36 9 11 12 15 7 8 9 11 - - 6 7 3.2. Eleme Elekler tanelerin geometrik boyutlarına göre ayrım yapan aygıtlardır. Endüstriyel elekler sabit veya hareketli olabilirler. Titreşimli elekler cevher hazırlama tesislerinde en çok kullanılan elek türleridir. 25 cm-250 mikron aralığında kuru veya sulu elemede tek, iki veya üç katlı olarak kullanılırlar. Endüstriyel uygulamalarda elemenin amaçları aşağıdaki gibidir. 1. Kırma devrelerinde kırıcı öncesi kırıcının üst boyundan küçük malzemeyi ayırıp kırıcı kapasitelerini ve verimini arttırmak 2. Kapalı devre çalışan kırıcılarda iri taneleri ayırıp tekrar kırıcıya geri gönderilmesini sağlamak 3. Belli tane boyu aralığında sınıflandırılmış ürünler elde etmek Titreşimli eleklerin ölçülerinin seçimi için gerekli olan tasarım kriteri, söz konusu eleme koşullarında gerekli olan toplam elek alanıdır. Elek yapımcıları belirli standart ölçülerde elekler yaparlar ve elek türüne göre standart eleme koşullarında elek birim alanı için empirik kapasite grafikleri verirler. Tasarım eleme koşullarının standart koşullardan olabilecek farklılıklarını gidermek üzere kullanılacak bazı düzeltme faktörlerinin değerleri de tablolar halinde yapımcı kataloglarında bulunabilir. Elek genişliği ile uzunluğu arasındaki bazı optimum oranlar da gözetilerek elek ölçüleri ve sayısı belirlenir.

49 Toplam alanın belirlenmesinden önce eleklere beslenecek malzemenin tane dağılımını göz önünde bulundurarak tek veya iki, hatta üç katlı elek kullanmamızın yararlı olup olmayacağına karar vermek gerekebilir. Örneğin, besleme içerisinde ayırım yapmayı düşündüğümüz boyuttan çok daha iri parçalar var ise bunların iki katlı bir eleğin üst katına yerleştirilmiş çok daha sağlam yüzeyli bir elekle ayrılması uygun olur. Toplam elek alanının hesaplanması için yapımcılar tarafından verilen eşitlikler ya eleğe beslenen toplam malzeme, ya da besleme içindeki elek altı malzeme esasına göredir. 3.2.1. Elek Seçimi Elenecek malzemenin özelliklerine en uygun ve istenilen kapasitede bir elek yüzeyi alanı seçimi yapabilmek için Şekil 3.8 den yararlanılır. Şekil 3.8. Temel kapasite eğrisi ve açık alan oranları Bu eğriden bulunan değer, 1 ft 2 alanda elenen malzeme miktarıdır. Ayrıca, burada bulunan değerler 1602 kg/m 3 yoğunluktaki malzemeler için verilmiştir. Uygun boyuttaki yüzey alanı aşağıda verilen formülle hesaplanır. Verilen bir cevher için, cevherin yığma yoğunluğunun 1602 kg/m 3 değerine bölünerek bulunan değer, yığma yoğunluğu olarak aşağıdaki formülde kullanılır.

50 Beslemedeki elek altı miktarı ( ST / H) A C Yığma yoğunluğu F E S D O W Burada; C, Elek yüzeyinin 1.0 ft 2 nin ST/H (short ton/saat) olarak kapasitesi ve F,E,S,D,O,W düzeltme faktörleri olup sırasıyla incelik faktörü, etkinlik faktörü, aralık, kat faktörü, açık alan faktörü ve yaş eleme faktörü olarak tanımlanırlar. Düzeltme faktörlerinin bulunması: lik faktörü F: lik faktörü, elek aralığının yarısından daha az boyutlu olan tanelerin besleme malzemesi içerisindeki oranının bir ölçüsüdür. Bu faktör F=l e karşılık (d/2) miktarının % 40 olduğu duruma göre oranlanarak elde edilmiştir. Bu Çizelge 3.15 de verilmiştir. Elenecek malzeme içindeki d/2 boyutlu malzeme miktarına karşılık gelen değer çizelgeden bulunur. Çizelge 3.15. lik ve etkinlik faktörü değerleri FAKTÖR % lik F Etkinlik E 0 0.44 10 0.55 20 0.70 30 0.80 40 1.00 50 1.20 60 1.40 70 1.80 2.25 80 2.20 1.75 85 2.50 1.50 90 3.00 1.25 95 3.75 1.00 Örneğin, bir eleme işleminde üst elek boyutu 38 olsun. Alt elek 12.7 ise beslemenin %35 i 6.3 olduğu ve beslemenin % 70 inin birinci elek altına geçtiği kabul edilirse, bu durumda ikinci elek için incelik faktörünü bulmada kullanılacak miktar 35/70 = %50 olur. Bu değere karşılık gelen incelik faktörü değeri de çizelgeden 1.20 olarak bulunur. Etkinlik faktörü E: Bir eleme işleminin verimi veya etkinliği eleme sonrasında elek altına geçen miktar ile geçmesi gereken malzeme miktarı arasındaki oranla tanımlanmaktadır. Çizelge 3.15 de verilen etkinlik (E) değerleri endüstriyel çapta mükeel olarak kabul edilen % 95 verim (E = 1.00) baz alınarak oluşturulmuştur. Yapılacak eleme işlemi için elenecek malzeme karakteristikleri de göz önüne alınarak seçilebilecek bir verim değerine (genellikle % 80-85) karşılık gelen değer çizelgeden bulunur.

51 Aralık faktörü S: Bir eleme işleminde kullanılacak eleğin yüzeyinde yer alan deliklerin geometrisi eleme işlemi üzerinde doğrudan etkilidir. Eleme ortamından geçecek tanelerin elekten geçme olasılığı bu geometrilerle ilişkili olduğundan aralık şeklinin de bir faktör olarak göz önüne alınmasında çizelge 3.16 dan yararlanılır. Çizelge 3.16. Elek açıklığı şekline göre aralık faktörü değeri Açıklık Şekli Uzunluk/genişlik Oranı Aralık Faktörü S Kare veya uzun olmayan dikdörtgen <2 1.0 Dikdörtgen >2 fakat<4 1.15 Dikdörtgen açıklık (örgülü) >4 fakat<25 1.2 Parale çubuklu >25 SP 1.4 RA 1.3 SP: Aralıklar akışa parelel RA: Aralıklar akışa dik Kat faktörü D: Kat faktörü eleme esnasında tabakalaşmanın oluşmaması ve var olan eleme alanından tam olarak yararlanmak gibi nedenlerle kullanılmakla birlikte birden fazla katlı elek kullanılması durumunu gözönüne almak için kullanılmaktadır. Eleme sırasında tabakalaşma oluştuğunda kısa bir mesafede alta geçeçek ince malzeme geçmeden elek takımının son uç kısmına kadar kalacaktır. Bu nedenle çizelge 3.17 de verilen çizelgedeki kat faktörleri elek seçimi yapılırken kullanılmaktadır. Çizelge 3.17. Kat faktörü değerleri Kat Kat Faktörü D Üst 1.00 2. 0.90 3. 0.80 Açık alan faktörü O: Temel kapasite eğrisinin en alt skalasında % 42 ile % 70 arasında standart değişen açık alan miktarları eğrinin apsis değerleri (elek açıklığı) altından bulunabilmektedir. Eğer, seçilen elek açıklığının açık alan oranı kabul edilen açık alanından farklı ise bu durumda açık alan faktörü örnekteki gibi uygulanır. Örneğin, 24 de ayrım yapmak için %36 sı açık olan bir elek kullanılmak isteniyorsa açık alan faktörü ne olur? (şekil 3.8 den enyakın değer 25.4=58 olduğuna göre) Bu durumda faktör = 36/ 58 =0. 62 olur. Kullanılan eleğin %72 si açık alan ise, Bu durumda faktör = 72/ 58 =1.24 olur.

52 Yaş eleme faktörü W: Yaş eleme faktörü, eleme işlemi su yardımıyla yapıldığı zaman uygulanır. Eleme işleminde su sprey halinde kullanılır. Farklı elek açıklıklarında uygulanacak yaş eleme faktörü değerleri Çizelge 3.18 den bulunur.yaş eleme işleminde önerilen su miktarı her 0.765 m 3 (1.0 yd 3 ) malzeme için 11.35 Lt/dk (3 GPM) ile 18.02 Lt/dk (5 GPM) arasında değişir. Çizelge 3.18. Yaş eleme faktörü Elek Açıklığı (Kare) Yaş Eleme Faktörü (W) 1/32 (0.8 ) veya küçük 1.25 1/16 (1.6 ) 3.00 1/8 3/16 (3.2-4.8 ) 3.50 5/16 (7.89 ) 3.00 3/8 (9.5 ) 2.50 1/2 (12.7 ) 1.75 3/4 (19.0 ) 1.35 1 (25.4 ) 1.25 +2 (50.8 ) 1.00 Örnek 3.4: Yığma yoğunluğu 2082 kg/m 3 olan bir demir cevherinin 300 ST/H olarak besleneceği bir elek yüzey alanı belirleyiniz. Kuru olarak yapılacak eleme boyutu 12.7 dir. Elek açıklığı dikdörtgendir. Eleme veriminin %95 olduğu kabul edilecektir. Cevherin elek analizi çizelge 3.19 da verilmiştir Besleme 12.7 %35 %65 Çizelge 3.19. Cevherin elek analizi Tane Boyutu Kümülatif Elek Altı ( ) ( % ) -38 +25.00-25 +19 98.00-19 +12.7 92.00-12.7 +6.3 65.00

53-6.3 33.00 Elek için ön görülen açık alan oranı % 53 tür. Çözüm 3.4: Elek altı miktarı (-12.7) = 300*0.65=195 ST/h 2082 Yığma yoğunluğu değeri = = 1.30 1602 C =Temel kapasite eğrisinden = 1.7 ST/h (0.0929 m 2 için) 1 ft 2 = 0.0929 m 2 1.7 C = = 18.3 0.0929 E= % 95 eleme verimi için çizelgeden 1.00 alınır. F= %33 için 0.86 bulunur. ( 12.7/2 = 6.3 ün değeri) D= 1.00 ( üst elek ) S= 1.20 ( dikdörtgen elek açıklığı ) Q= 53/53 = 1.00 W= kullanılmaz (Kuru elek). Elde edilen bu verilere göre elek yüzey alanı A = 195 18.3x1.3 x0.86x1x1 x1x 2x1 = 7.95 m 2 olarak bulunur. Bu şekilde hesaplanan net elek yüzey alanına; gövdeye bağlantılar ve desteklemeler yapılması için, yaklaşık % 10 luk bir artırım ilave edilmesi emniyet açısından uygun olmaktadır. Buna göre toplam yüzey alanı: A= 7.95x1.1= 8.74 m 2 olarak bulunur. Burada önemli noktalardan biri, eleğin uzunluğunun genişliğine olan oranının (L/W) 2-2.5 olmasıdır. Yani; L= 2.5W L*W=8.74 m 2 2.5*W*W=8.74 2.5W 2 =8.74 W=1.87 m L=4.68 m Endüstriyel eleklerin genişlik anma ölçüleri genelde 0.6 m, 0.9 m, 1.2 m, 1.5 m, 1.8 m, 2.1 m, 2.4 m, 3.0 m ve 3.6 m olarak sıralanmaktadır. Buna göre 1.8x 4.9 m anma ölçülerindeki tek bir elek bu örnekte verilen malzemenin elenmesi için yeterli olabilecektir. İkincisi, eleğin üzerinden geçen malzeme kalınlığının, kabul edilebilir bir kalınlıkta olmasıdır. Bunun için tavsiye edilen değer, eleği terk eden malzemenin kalınlığı elek açıklığının en fazla

54 4 katı olmasıdır. Örneğin, 12.7 açıklıklı eleği terk eden malzemenin kalınlığı = 12.7*4= 50.8 olmalıdır. Diğer bir önemli nokta ise, elek açısıdır. Genellikle titreşimli elekler kırma tesislerinde 20 0-25 0 eğimle dizayn edilirler. Elekler ne kadar dik dizayn edilirse malzeme o kadar hızlı akar, bu da istenmeyen bir durumdur. Çizelge 3.20 de çeşitli açılarda malzeme akışı verilmiştir. Çizelge 3.20. Çeşitli elek açılarında malzeme hız oranları Açı Akış Hızı (m/dak) 18 0 18.29 20 0 24.39 22 0 30.48 25 0 36.58