cevher hazırlama

21

3. KIRMA-ELEME DEVRELERİNİN TASARIMI Ufalama (boyut küçültme) devrelerinin yatırım tutarlarının ve iĢletme giderlerinin tüm cevher hazırlama ve zenginleĢtirme tesisinin maliyeti ve giderleri içindeki payının genellikle çok yüksek olması nedeniyle, belirli bir cevher için uygun bir ufalama devresinin seçimi cevher hazırlama tesislerinin tasarımı aĢamasında alınması gereken en önemli kararlardan biridir. Ufalama devrelerinin tasarımında göz önünde bulundurulması gereken etkenler cevher türlerindeki değiĢkenlikler kadar geniĢ bir yelpaze içinde olmakla birlikte, uygun donatıların seçimi için aĢağıdaki tasarım parametrelerinin bilinmesi gerekmektedir:      

Kırılacak malzemenin tanımı Malzemenin yığın yoğunluğu ve/veya özgül ağırlığı Beslenen malzemenin kırma, öğütme ve aĢındırma 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 koĢuları, 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 çalıĢma 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 iĢlem kırmadır. Çubuklu veya bilyalı değirmenlere malzeme hazırlayan kırma devrelerinde amaç mümkün olduğunca ince taneli bir kırma yapmaktadır, çünkü kırma iĢlemi öğütme iĢlemine 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 iĢletilmelidir, çünkü parça cevherin birim satıĢ fiyatı genellikle daha yüksektir. 3.1.1. Kırıcı tipleri: Kırma iĢlemi kademeli olarak yapıldığı için kırıcılarda birincil, ikincil, üçüncül ve hatta dördüncül kırıcılar olmak üzere sınıflandırmak mümkündür. Birincil kırıcıların amacı madende üretilen ham cevherin taĢınmasında kolaylık sağlayacak ve/veya ikincil kırıcılara beslenecek boyuta küçültülmesidir. Temel olarak; birincil kırma iĢlemi için üç tip kırma ekipmanı vardır:   

Çeneli Döner konik (gyratory) (jiratör) Çarpmalı (darbeli) (Ģoklu)

22

Çizelge 3.1. Kırıcıların karĢılaĢtırılması

ÇENELİ

DÖNER KONİK

ÇARPMALI (DARBELİ)

Besleme boyutu

sınırlı

sınırlı değil (besleme kontrolü yok)

daha az sınırlı

Kapasite

<750 ton/saat

>900-1000 ton/saat

aynı ağırlıklardan daha büyük kapasite 1500-3000 t/h olur

Az

Çok

Az

Çok

Az

Az

İlk yatırım ve Bakım giderleri Tesise yerleştirme masrafları Kırılacak malzemenin özellikleri

Rutubetli, kilimsi ve plastik malzemeler (az yapıĢkan)

sert ve aĢındırıcı (yapıĢkan değil)

Kırma oranları

4:1-9:1

3:1-10:1

Kırılgan ve yumuĢak (kübik taneli ve sağlam ürün verdiği için kırma taĢ ve agregada tercih edilebilirler (yapıĢkan ve aĢındırıcı değil) 20:1-40:1

Bu kırıcılar madendeki üretimle uyumlu çalıĢma durumundan olduklarından, üç vardiyalık bir iĢ gününde genellikle bir yada iki vardiya çalıĢtırılır. Ġkinci ve üçüncü kırıcıların konumları cevherin nem içeriğine, kırma öncesi ve sonrası kapasitelerine ve zenginleĢtirme devresine bağlı değiĢkenlere 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 iĢlemi için kullanılırlar. Özel tasarımlı bir konik kırıcı olan Gyradisk ise kum iriliğinde tane üretimi için dördüncül kırıcı olarak inĢaat 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 Ģekil 3.1’de görüldüğü gibi Ģöyledir. Çeneli kırıcı: Besleme ağız açıklığı boyutları (geniĢlik x uzunluk) ile alınır. Örneğin: 800 x 1020 mm çeneli kırıcı demek. Kırcının ağız geniĢliğinin 800 mm, uzunluğunun ise 1020 mm olduğu anlamına gelir.

23 Döner konik kırıcı: Kırıcı besleme ağzındaki açıklık boyutu ve konik kafanın en geniĢ çapı ile belirtilir. Örneğin: 1067 – 1651 mm (42 – 65 inç) döner kırıcı demekle kırıcı ağız açıklığının 1067 mm (42 inç), konik kafanın en geniĢ çapı ise 1651 mm (65 inç) olduğu anlaĢılır. Standart ve Kısa Kafalı Konik Kırıcılar: Kırıcı kafanın en geniĢ çapı ile ifade edilirler. Örneğin: 2100 mm (7 ft) Konik Kırıcı demekle, Kırıcı Kafanın en geniĢ çapının 2100 mm (7 ft) olduğu anlaĢılır. Darbeli ve Çekiçli Kırıcılar: Bu kırıcılarda giriĢ ağız boyutları ile tanımlanırlar. Örneğin: 450 x 600 mm Darbeli Kırıcı demek Kırıcı giriĢ ağzının eni 450 mm, boyu ise 600 mm 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 geniĢ olduğu konumdaki açıklığın % 90‘ı kadardır. Böylece iri malzemelerin kırıcı ağzında tıkanıklık oluĢturulması önlenmiĢ olur. Darbeli ve Çekiçli kırıcıların alabilecekleri en iri parça boyu ağız açıklığı ölçülerine bağlıdır ve bu boyut genellikle yapımcı firmaların katalogunda belirtilir. Kırıcı çıkıĢ açıklıkları ürünün tane boyunu ve kırıcının kapasitesini belirler. Bazı kırıcılarda çıkıĢ 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 gerçekleĢtirebileceğinin kestirme açısından önemlidir. Çizelgede bu bilgiler verilmiĢtir Çizelge 3.2 Kırıcıların Küçültme Oranları Ve Normal KoĢullarda Önerilen Ürün Üst Tane Boyları. Küçültme Oranı(1) 4:1 – 9:1

Ürün Üst Tane Boyu 10 – 16 cm

3:1 – 10:1 (ortalama 8:1)

10 – 16 cm

Standart Symons Konik

3:1 – 5:1

10 – 1,9 cm

Kısa Kafalı Symons Konik

2:1 – 4:1

2,5 – 1 cm

6:1

1,2 – 0,4 cm

Kırıcı Tipi Çeneli Döner Konik

Gyradisk

20:1 – 40:1 2,5 – 0,5 cm (2) Darbeli ve Çekiçli (1) Kırıcıya giren malzeme çıkan ürünün üst tane boylarının arasındaki oran. (2) Kırıcı çıkıĢı ızgaralı ise ürün tane boyu ızgara aralığına bağlıdır.

24

800 x 1020 mm çeneli kırıcı

1067 - 1651 mm döner konik kırıcı

A

A

800 mm

1067 mm

1651 mm

B

2100 mm standart konik kırıcı

2100 mm

B

Standart tip

A

B Kısa kafalı tip

A

A: Besleme ağız açıklığı B: ıkış açıklığı B

ġekil 3.1 Kırıcı Anma Ölçüleri 3.1.3. Kırıcı Devreleri Komple bir kırma devresi için seçilecek kırıcılar ve eleklerin tipi, sayısı bir sonraki aĢamanın 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 mm’nin altında, bilyalı değirmenler için ise 10-13 mm’nin altına kırma genellikle yeterli görülmektedir. Ayrıca kırma taĢ 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 çalıĢtırılırlar. 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 titreĢimli 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 iĢleme gönderilecektir. İki Kademeli Kırılma Devresi:  Ġkincil 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:  Ġkincil Kırıcı daima açık devre çalıĢtırılır. 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 çalıĢtırılır. AĢağıdaki Ģekillerde, farklı amaçlar için oluĢturulmuĢ farklı devreler görülmektedir.

26 1270 X 2032 NORDBERG

. Döner (Jiratör) Kırıcı

178 mm boğaz açıklığı 2140 mm Standart Symons Konik Kırıcı 32 mm Boğaz açıklıklı 3 adet

2140 mm Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 mm Boğaz açıklıklı 4 adet

SĠLO SĠLO

1150 t/h 410 t/h

1640 t/h

546 t/h

546 t/h

410 t/h

410 t/h

410 t/h

546 t/h

1800 t/h 490 t/h

1829 x 4877 mm Nordberg eleği 3 adet


KABA YIĞIN 163 t/h

163 t/h

163 t/h 490 t/h

ġekil 3.2 Çubuklu değerleri beslenecek cevher için üç aĢamalı kırma devresi

1150 t/h

1640 t/h

27 900/1220 t/h

200 t/h 1070 X 1780 NORDBERG Döner (Jiratör) Kırıcı

600 t/h + 13 mm

150 mm boğaz açıklığı 300 HP motor gücü

SĠLO TitreĢimli besleyici

2460 x 6160 mm Nordberg eleği

400 t/h

750 t/h -150 mm

900 t/h

400 t/h

2140 mm Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 mm Boğaz açıklıklı 300HP

2140 mm Standart Symons Konik Kırıcı 32 mm Boğaz açıklıklı 300HP


100 t/h


100 t/h

Stok sahası 150 t/h -13 mm

150 t/h - 13 mm

300 t/h - 13 mm

300 t/h -13 mm 900 t/h - 13 mm Bilyalı değirmen

ġekil 3.3 Bilyalı değirmene beslenecek cevher için üç aĢama kırma devresi

28 1482t/h

445t/h

SĠLO 2460 x 6160 mm Nordberg eleği 1/2

TitreĢimli besleyici 400 t/h

750 t/h

900 t/h

2140 mm Standart Symons Konik Kırıcı 32 mm Boğaz açıklıklı

400 t/h

2140 mm Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 13 mm Boğaz açıklıklı 300HP

100 t/h


Sülfürlü ve oksitli cevherler için iki adet stok sahası


100 t/h

150 t/h - 16 mm 140 t/h - 16 mm

305 t/h - 16 mm

305 t/h - 16 mm

900 t/h 16 mm Çubuklu değirmen

ġekil 3.4 Çubuklu değirmene beslenecek cevher için 2. ve 3. aĢama kırma devresi

29

+63 mm 670 t/h -203 mm

+19 mm

570 t/h


2140 mm Standart Symons Konik Kırıcı 29 mm Boğaz açıklıklı

+19 mm

350 t/h 2140 mm Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 mm Boğaz açıklıklı 300HP


Stok sahası 100 t/h -19 mm

ġekil 3.5 Ġkincil ve üçüncül aĢama kırma devresi akım Ģeması

220 t/h -19 mm

670 t/h -19 mm

30 1525 X 2604 NORDBERG Döner (Jiratör) Kırıcı

1482t/h

445t/h

150 mm boğaz açıklığı

SĠLO -13 mm 1829 x 4877 mm Nordberg eleği 3 adet

3000 t/h 5000 t/h’e kadar çıkabilir

603 t/h her hat için

2140 mm Standart Symons Konik Kırıcı 29 mm Boğaz açıklıklı 3 adet

1927 t/h (385 t/h Her Kırıcı Ġçin)

besleyici

2140 mm Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı 10 mm Boğaz açıklıklı 5 adet

3*87t/h 261 t/h TOPLAM


2070 t/h 327 t/h TOPLAM


1482 t/h TOPLAM

+19 mm + 13 mm

2070 t/h -13 mm Bilyalı değirmen

Stok sahası

ġekil 3.6 Tek aĢamalı bilyalı öğütme için üç aĢama kırma devresi

31

3.1.4. Kırıcıların Güç Gereksinimleri Tasarım aĢamasında 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 (F80, mikron) belirlediğimiz zaman, laboratuarda veya pilot çapta 10-15 ton kadar temsili cevherin, benzer kırıcıda kırılmasıyla tayin edilen kırılabilirlik endeksini (C1, kw-saat/ton) Bond enerji eĢitliğini kullanarak istenilen bir ürün tane boyu (P80, mikron) için gerekli kırma birim enerjisini, ya da farklı kırma enerjileri için P80’ni tahmin edebiliriz  1 1  W  10  C1   (kW-saat/ton)…………………………………………………(3.1)  P F80   80

3.1.5. Kırıcıların Seçimi Kırıcıların seçimi genellikle imalâtçı firmaların standart katalog bilgilerini dayanarak yapılır. Ön fizibilite çalıĢmaları için yeterli hassasiyette olabilecek bu yaklaĢımda dikkat edilmesi gereken en önemli konu standart katalog bilgilerinin ortalama fiziksel özelliklere sahip malzemeler (orta sertlikte ve yığın yoğunluğu 1605 kg/m3 (1,6 ton/m3)) (genellikle kireç taĢı) için belirlenmiĢ olmaları ve her cevherin kendine özgü karakteristiklerini (besleme ve ürün tane boyu, besleme Ģekli, yığın uzunluğu, sertlik, kil içeriği, nem gibi) dikkate almamasıdır. Deneyimler sonucu elde edilen bu bilgiler, her bir kırıcı modeli ölçüleri ve çıkıĢ açıklıklarına göre ton/saat’lik kapasite çizelgeleri olarak verilirler. Ancak uygulamanın yapılacağı cevher, katalog bilgilerinin ait olduğu ortalama özellikteki malzemeden çok yumuĢak veya çok sert ise ya da kil gibi sorun çıkarabilecek malzeme içeriyor ise katalog bilgilerine dayandırılan tasarım hesaplamaları çok büyük yanlıĢlıklara yol açabilir. Bundan kaçınmanın yolu da temsili cevher numuneleri ile pilot çalıĢma yapmaktır. Birincil kırıcıların seçiminde göz önünde bulunması gereken üç kıstas Ģunlardır: 

Beslenen malzemelerin parça büyüklüğü: En iri parça kırıcı açıklığını %80’ninden küçük olmalıdır.



Ton/saat kapasitesi: Ağız açıklığı kıstasına göre seçilmiĢ 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 çalıĢması önerilen belli bir çıkıĢ açıklığı aralığı vardır. ÇıkıĢ açıklığı azalttıkça ürün üst tane boyu ile birlikte kırıcı kapasitesi ile azalır. Tasarım aĢamasında kapasite çizelgelerinde kırıcı için önerilen çıkıĢ açıklıklarından orta bir değere karĢı gelen kapasite seçilir. Böylece iĢletme aĢamasında ortaya çıkabilecek değiĢik koĢullara uyum sağlayabilmesi için belli bir esneklik payı oluĢturulur.

32 Ġkincil ve üçüncül konik kırıcıların seçimindeki en önemli kıstaslar ağız açıklığı ve istenilen kapasitedir. Standart ve kısa kafalı konik kırıcıların ürün üst tane boyu, kırıcı çıkıĢ açıklığının en dar konumundaki boyutun yaklaĢık iki katıdır. Yani kırıcı çıkıĢ açıklığının en dar konumunda 10 mm olacak Ģekilde ayarlanmıĢ ise, üründeki en iri tane boyu yaklaĢık 20 mm olacaktır. Kapalı devre çalıĢan üçüncül kısa kafalı konik kırıcılarda geri çevrilen yükün istenilen verimli bir düzeyde olması için, kırıcı çıkıĢının en dar konumunun istenilen ürünün üst tane boyundan 3 mm daha aza ayarlanması önerilmektedir. Örneğin –13 mm’lik bilyalı değirmen besleme malzemesi hazırlayan bir kırıcı devresinde kısa kafalı konik kırıcı çıkıĢının en dar açıklığının 10 mm 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 yaklaĢık kapasiteler. Çizelge 3.3 – 3.14’da verilmiĢtir. Daha önce belirtildiği gibi bu kapasite değerleri cevher özelliklerine göre değiĢebilir. Tasarım kapasite hesaplamalarında birincil kırıcılar için gerçek kullanım zamanının, vardiya toplam çalıĢma saatinin % 75’i, ikincil ve üçüncül konik kırıcılar için ise % 83’ü olarak alınması önerilmektedir. Örnek 3.1 : Günde 3 vardiya ( 24 saat ) çalıĢması 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 1000 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 ) = 1000 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 koĢullarına bağlı olmakla birlikte, ortalama özelliklerdeki malzemeler için normal koĢullar altında yapılacak bir kırma iĢleminden beklenilen tane boyu dağılımlarını da çizelgeler veya empirik formüller halinde bulmak mümkündür.

33 Çeneli kırıcıların ürün tane boyu dağılımı çizelge 3.10’da verilmiĢtir. Bu çizelgeden de anlaĢılacağı gibi geneli kırıcıdan geçirilmiĢ orta sertlikteki ortalama bir malzeme kare gözlü eleklerde elendiğinde, ürünün yaklaĢık % 15’i kırıcı çıkıĢının en dar konumundaki açıklığına eĢit boyutta göz açıklıkları olan elek üzerinde kalmaktadır. Birincil döner konik kırıcılardan elde edilecek ürünün tane boyunu aĢağıdaki empirik formüllerle hesaplamak mümkündür. P = 136 ( x ) 0,878 P = 121 ( x ) 0,711 P = 100 ( x ) 0,173

0,5 > x > 0,01 veya 0,7 > x > 0,5 veya 1 > x > 0,7 veya

P = % 2 - % 74 ............................................ ( 3.2 ) P = % 74 - % 94 .......................................... ( 3.3 ) P = % 94 - % 100 .................... ……………( 3.4 )

P = KırılmıĢ malzemenin belli bir elek göz açıklığının altına gecen yüzdesi. X = Söz konusu elek açıklığının kırılmıĢ malzemedeki en iri parça boyuna oranı Bu formülleri kullanabilmek için birincil döner konik kırıcı ürünün tahminen yüzde kaçının, kırıcı çıkıĢının en geniĢ konumundaki açıklığına eĢit 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 verilmiĢtir. Çizelge 3.12’ de de çekiçli kırıcılar için ürün tane boyu dağlımı verilmiĢtir. Standart ve kısa kafalı symons konik kırıcılarının ürün tane boyu dağılımları ise çizelge 3.13 ve 3.14’ de verilmiĢtir. Örnek 3.2 : Bir taĢ ocağından çıkarılacak olan yumuĢak (darbeli kırılma endeksi = 8,5) kalker malzemenin ağız açıklığı 6 inç’e ( 15,2 cm ) ayarlanması düĢünülen bir döner konik kırıcıdan geçirilmesi tasarlanmaktadır.Kırıcıdan elde edilecek ürünün elek analizini tahmin ediniz. Çözüm 3.2 : Bu malzeme kırıcı çıkıĢ açıklığının en geniĢ 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, kırılmıĢ 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 ) Ġstenilen 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 = 136 ( 0,44 ) 0,878 = % 66,1 Elek açıklığı 3 inç ise : X = 3 / 9,1 = 0,33 P = 136 ( 0,33 )0,878 = % 51,38 Elek açıklığı 2 inç ise : X = 2 / 9,1 = 0,22 P = 136 ( 0,22 )0,878 = % 36 Elek açıklığı 1 inç ise : X = 1 / 9,1 = 0,11 P = 136 ( 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 13 mm’nin altında kırılması gerekmektedir. Ham cevher üretimi 50 ton/gün olup, madendeki üretim ve tesisin çalıĢma programı günde 3 vardiya, haftada 7 gün olacak Ģekilde düzenlenmiĢtir. Orta sertlikte ve yassı parça Ģekilli olan cevherin yığın yoğunluğu 1.6 ton/m3 tür. Kırıcı devresinin akım Ģemasını çiziniz, devredeki kırıcıların türlerini, ölçülerini ve sayılarını bulunuz Çözüm 3. 3 : Ham Cevherdeki en iri parça boyunun, kırılmıĢ 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 gerçekleĢtirebileceği ortaya çıkar. Bu nedenle, üç kademeli, konvansiyonel bir kırma devresi akım Ģeması 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 1000 ton / saat’ten büyük olduğu için birinci kırıcı olarak döner konik kırıcı seçilmesi doğru olur. Seçilecek olan döner konik kırıcının yaklaĢık 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 çıkıĢ açıklığı kıstasları seçilerek tek bir kırıcının kapasite gereksinimini karĢılayıp karĢılamadığı kontrol edilir. Çizelge 3.4’e bakıldığında 1524 – 2286 mm ( 60- 90 inç ) anma ölçülerine sahip kırıcının yukarıda hesaplanan ağız açıklığı kıstasını sağladığı ve bu kırıcı için önerilen en geniĢ çıkıĢ açıklıkları arasından 205 mm (8 inç)’lik orta bir seçimin tipik bir küçültme oranı verebileceği ve eksantrik atımı 38mm olan tek bir kırıcının kapasite gereksinimini karĢılayabileceği görülmektedir. Bu kırıcının max tasarım gücü 700 BG olarak verilmektedir Kırıcıdan çıkan ürünün en iri parça boyu; Ürün yassı Ģekilli olduğu için. P = %85 Elek açıklığı = 205mm P = 121 ( X )0.711 P = 121 X ( 205mm / en iri parça boyu )0.711 121 X ( 205mm / en iri parça boyu )0.711= 85 En iri parça boyu = 335mm = 3,35 cm = 13,2 inç En iri tane boyunu bulduktan sonra, döner konik kırıcıdan elde edilmesi beklenen kırılmıĢ ürünün tane boyu dağılımını hesaplayabiliriz. Örneğin; Elek açıklığı = 150mm 5,9 inç => X = 150 / 335 = 0,44 P = 136 ( X )0.878 P = 136 ( 0,44 ) 0.878 P = % 66,1 Elek açıklığı = 100mm = 3.9 inç => X= 100 / 335 = 0.298 P = 136 ( 0,298 ) 0.878 P = % 47 Elek açıklığı = 50mm => P = % 25,6

36 Elek açıklığı son ürün en iri tane boyu olan 13mm=> Bu boyuttan ince tanelerin yüzdesi; P = % 7,84 = % 8 

İkincil Kırma :

Ġkincil kırıcıların tasarım kapasitesi : Ġkincil 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 uyuĢmazlık birincil kırıcıdan sonra bir stoklama ile giderilebilir. Ġkincil kırıcı olarak seçilecek olan standart konik kırıcının ağız açıklığı, birincil döner kırıcıdan çıkan üründeki en iri parçayı ( 335 mm ) içine alabilecek geniĢlikte olmalı ve çıkıĢ açıklığı da uygun bir küçültme oranı verebilecek Ģekilde ayarlanabilmelidir. Seçilecek olan ikincil konik kırıcının ağız açıklığı; = ( Kırıcıya beslenecek en iri parça boyu ) / 0,8 ( yassı ürünler için ) = 335 / 0,8 = 419mm ( 16,5 inç ) olacağından kırıcı haznesinin türü buna uygun seçilmelidir. Bulunan ağız açıklığına göre çizelge 3.7’den yaralanarak 2134 mm (7 ft) anma ölçülü kırıcını bu ölçüyü sağladığı görülmektedir. Buna göre çok iri hazne tipi seçileceğinden, kırıcının en dar çıkıĢ açıklığı 38 mm (1,5 inç) olacaktır. Buna göre de üst tane boyu çizelge 2- 12’den 76 mm (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 76mm ( 3 Ġnç )’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 mm ( 3 inç)’ den ince tanelerin yüzdesi ; X = 3 – 13,2 = 0,22 P = 136 ( 0,227 ) 0,878 P = % 37 Bu durumda ikincil kırma devresinin kapasitesi ; = 2500 X ( 1,0 – 0,37 ) = 1575 ton / saat‘tir Gerekli olan 2134 mm’lik standart konik kırıcı sayısı ; = ( 1575 ton / saat ) / ( 880 ton / saat / kırıcı )

37 = 2 adet kırıcı 

Üçüncül kırma

Kapalı devre olarak çalıĢan kısa kafalı konik kırıcılar için pratikte önerilen kural, kırıcı çıkıĢının en dar konumundaki açıklığının istenilen son ürün üst ana boyundan 3 milim daha aza ayarlanmasıdır. Buna göre seçilecek olan kısa kafalı konik kırıcıların, çıkıĢ aralığı; =13mm - 3mm = 10mm olmalıdır. Kırıcılara beslenen malzemedeki en iri tane boyu = 76mm (3inç)'dir. Bu kıstaslara göre çizelge 3,9'a göre uygun olan kırıcı büyüklüğü, orta incelikte kırıcı haznesi olan 2134mm (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 getirilmiĢ olan aĢağıdaki formül kullanılmaktadır. %GÇY 

100  100  100    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 % 100 olarak alınabilir.) Z Değeri: Çizelge 2,12 'den yararlanarak en dar çıkıĢ açıklığı 38 mm olan ikincil konik kırıcılardan çıkan ürünlerden -13 mm malzemenin beklenen yüzdesinin %22 olduğu bulunabilir. birincil kırıcı üründeki -13 mm malzemesinin ise % 8 oranında olduğu daha önce hesaplanmıĢtı buna göre kapalı devre eleğine gelen yeni besleme içerisindeki -13mm malzemesinin yüzdesi (Z) Ģu Ģekilde hesaplanabilir. Z

2500  0.08  1575  0.22  100  %21.86 2500

Y değeri: kapalı devre çalıĢan üçüncül kırıcıdan beklenen üründeki -13 mm'lik malzemenin yüzdesini de çizelge 3,14'den Y = %84 olarak bulabiliriz.

38

Bu değerleri formülde yerlerine koyarak yazdığımızda %GÇY 

100  100  100    21 .86   %93 84  100 

Böylece, üçüncül kırıcılar için gerekli olan toplam kapasite yani geri çevirilen yük miktarı (GÇYM) GÇYM = (2500 ton/saat)x0,93 =2325 ton/saat'tir. Kırıcı sayısı: 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. Ģekil 3,7'de bu örnekte tasarımı yapılan kırma devresinin Ģeması gösterilmiĢtir.

ġekil 3.7. Örnek 3.3’te tasarlanan kırma devresinin akım Ģeması

39

Çizelge 3.3. Çeneli Kırıcı Üretim Kapasiteleri, ton/saat ÇıkıĢ açıklığı, mm

250 x 460

25 32 10 38 13 50 16 63 76 89 102 114 127 152 178 203 229 254 279 Motor 20-38 kW

305 x 915

45 63 77 91 109 122 136

55

457 x 915

63 77 91 109 122 136 150

55

Besleme ağzı ölçüleri, mm 533 610 635 762 x x x x 915 915 915 915

77 91 109 122 136 150 172

55

91 109 122 136 150 172 199

113 136 159 181 204 249 295

75

75

136 159 181 204 249 295 347

95

813 x 915

159 181 204 249 295 347 381

110

915 x 915

1067 x 915

249 308 372 431 494 557 617 150

308 372 431 494 557 617 150

40 Çizelge 3.4. Birincil döner kırıcı kapasiteleri Kırıcı anma ölçüleri, mm (inç) 762-1524 (30-60

1067-1778 (42-70)

1219-1905 (48-75)

1372-1905 (54-75)

1524-2286 (60—90)

Maksimum tasarım gücü, kW 186

298

373

373

522

1524-2794 (60-110)

746

1829-2845 (72-112)

1045

En geniĢ konumdaki kırıcı çıkıĢ açıklığına (mm) bağlı olarak kırıcı kapasiteleri (ton/saat)

Ekzantrik Atım, mm 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

100

115

125

140

425 515 580 725

525 615 705 880 625 825

625 745 845 1060 680 915 1025

705 860 950 1170 745 1005 1125 1235 1290 1360 1470 1540 1205 1325 1435 1535

1115 1240

1035 1125

150

165

180

190

205

215

230

240

255

800 1100 1250 1325 1400 1525 1650 1770 1390 1515 1660 1780 1930 2095 2250 2375

870 1200 1360 1560 1780 1740 1890 2025 1590 1730 1890 2040 2140 2320 2475 2665

935 1300 1480 1690 1785 1960 2120 2285 1785 1940 2130 2315 2350 2550 2710 2950 3155 3390 3620 4510 2765 2995 3175 3555

1000 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 Ağız Açıklığı Rotor Uzunluk mm Hızı mm Dev/dak 800x800* 1500 1535x1000* 1500 1535x1800* 1000 1000x730** 750x500 500-650 1350x1000** 1020x880 350-500 1350x1465** 1485x880 350-500 1550x1465** 1485x1280 300-420 1550x2200** 2225x1280 300-420 * NA-CE Makine Sanayi Ltd.ġti. Kataloğu **Nordberg-Rexnord, 1984

Motor Gücü kW 45 76 160 55 110 150 185 300

Alabileceği En iri parça mm 100 200 200 400 600 800 1200 1200

Kapasite Ton/saat 55-85 75-130 175-260 25-50 60-120 100-200 125-250 200-400

Çizelge 3.6. Çekiçli Kırıcı ölçüleri ve kapasiteleri Anma Ölçüleri 3036 3440 4854 BM 80x40 BM 100x65 BM 100x100 BM 100x125

3036 3440 4854 BM 80x40 BM 100x65 BM 100x100 BM 100x125

Ağız Rotor Motor Alabileceği Açıklığı Hızı Gücü En iri parça mm Dev/dak. kW mm 205x915 900-1600 110-185 380x1070 600-1200 110-185 635x1475 600-800 185-375 840x400 365x420 1200 (mak.) 15-23 100-120 1000x650 630x730 1000 (mak) 45-56 150-200 1000x1000 630x1010 1000 (mak.) 75-90 180-250 1000x1250 630x1220 1000 (mak.) 90-110 180-250 Izgara açıklığına (mm) bağlı olarak kırıcı kapasiteleri 1 3 6 10 13 15 19 25 38 50 65 73 82 100 118 145 173 40- 50-80 60-85 7595- 130- 15075 115 130 170 185 115135- 170- 245- 290170 180 245 320 360 2-3 5-8 12-18 15-22

Rotor Çap x uzunluk mm

5-8 8-12 10-16

12-20 20-30 25-40

25-40 40-60 50-80

35-50 50-75 65100

42

Çizelge 3.7. Standart konik kırıcı kapasiteleri, açık devre konumunda

Kırıcı anma ölçüsü 610mm (2ft)

915 mm (3ft) 1220 mm (4ft)

1295 mm (4 ¼ ft)

1675 mm (5 ½ ft)

2134 mm (7 ft)

3048 mm (10 ft)

Kırıcı hazne tipi Ġnce Ġri Çok iri Ġnce Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri

(A)

(B1)

(B2)

mm 6 9 13

mm 57 83 100

mm 72 95 109

9 13 19

83 119 163

9 13 19 25

Açık devre çalıĢan, standart konik kırıcılar için kırıcı çıkıĢ açıklığına (en dar konumda) karĢı gelen kapasiteler, ton/saat 6 10 13 16 19 22 25 31 38 51 64 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm 16

18 18

23 23 23

27 27 27

32 32 36

36 41 45

40 45 50

45 55 65

54 68 72

102 140 175

45

60 60

72 72

80 90 100

90 100 110

120 120

135 135

165 165

127 156 178 231

131 156 191 250

65

90 100

109 118

125 135 140

140 145 155

155 165 180 190

170 180 200 210

200 245 255

310 315

13 16 19 25

109 188 216 238

137 210 241 259

145 160 170

155 170 195

165 200 215 235

180 225 250 270

255 295 305

350 360

16 22 25 38

188 213 241 331

209 241 269 368

205

230 260

260 290 290

295 335 355

325 380 415 430

415 455 475

635 680

19 25 31 38

253 303 334 425

278 334 369 460

500 605

615 725 790

725 805 845 880

995 1090 1180

1270 1360

22 25 38 38

347 394 470 622

356 432 508 660

1470 1635

1630 1815 1905 1995

2265 2450 2630

2857 3085

110

125 130

180

380

4010

935

1180 1425

(A)Kırıcı çıkıĢı için önerilen en dar konum açıklığı, (B1) ve (B2) ÇıkıĢ açıklığı (A) olduğunda,besleme ağız açıklığının çalıĢma anındaki en dar ve en geniĢ konum açıklıkları

43

Çizelge 3.8. Standart konik kırıcı kapasiteleri, kapalı devre konumunda (Nordberg-Rexnord, 1984)

Kırıcı anma ölçüsü

Kırıcı hazne tipi

610mm (2ft)

Ġnce Ġri Çok iri Ġnce Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri Ġnce orta Ġri Çok iri

915 mm (3ft) 1220 mm (4ft) 1295 mm (4 ¼ ft) 1675 mm (5 ½ ft) 2134 mm (7 ft) 3048 mm (10 ft)

Kırıcı sonrası eleğin efektif göz açıklığı 6 mm 10 mm 13 mm 16 mm 19 mm 22 mm 25 mm 31 mm 38 mm 50 mm 64 mm Kapalı devre çalıĢma için önerilen kırıcı çıkıĢ açıklığına (en dar konumda) karĢı gelen kapasiteler, ton/saat,parantez içindeki değerler kırıcı sonrasındaki eleğin altına geçen ürün kapasitesini, diğer değerler ise kırıcıdan geçen toplam malzeme kapasitesini belirler. 6 mm 10 mm 10 mm 13 mm 16 mm 19 mm 19 mm 22 mm 25 mm 32 mm 38 mm 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) 32(22) 38(25) 41(29) 50(36) 59(44) 59(32) 63(36) 68(41) 81(54) 95(63) 95(72) 109(86) 136(109) 154(131) 68(41) 81(54) 99(68) 99(77) 113(91) 136(109) 154(131) 99(68) 86(45) 86(50) 95(63) 113(77) 136(91) 140(109) 145(118) 181(150) 213(177) 99(63) 131(91) 145(99) 150(113) 154(127) 190(154) 213(177) 158(104) 158(118) 168(136) 190(154) 158(104) 158(118) 168(136) 122(86) 140(95) 168(113) 172(131) 199(158) 158(109) 181(122) 159(140) 213(172) 236(195) 254(213) 190(127) 195(150) 222(172) 245(199) 249(227) 249(204) 281(236) 213(145) 240(163) 245(190) 272(217) 326(272) 281(227) 340(281) 354(290) 345(286) 363(308) 422(363) 372(317) 444(381) Yapımcı firmaya danıĢılması önerilmiĢ Yapımcı firmaya danıĢılması önerilmiĢ

44 Çizelge 3.9 Kısa kafalı konik kırıcıların kapasiteleri A: önerilen çıkıĢ açıklığı (en dar konumda) B1 ve B2 : çıkıĢ açıklığı A olduğunda, besleme ağzının en dar ve geniĢ açıklıkları Kırıcı anma ölçüsü 610 mm (2 ft) 915 mm (3 ft)

Kırıcı hazne tipi Ġnce Ġri Ġnce Orta Ġri Ġnce Orta Ġri Çok Ġri

A mm 3 5 3 3 6 5 8 13 16

B1 mm 19 38 13 33 51 29 44 56 89

B2 mm 35 51 41 60 76 57 73 89 117

1295 mm (4,25 ft)

Ġnce Orta Ġri Çok Ġri

35 54 98 117

29 54 70 98

64 89 105 133

1675 mm (5,5 ft)


5 10 13 16

35 54 98 117

2134 mm (7 ft)


5 10 13 16

51 95 127 152

1220 mm (4 ft)

3mm 3mm (1) (2) 11

Devreyi kapatan eleğin efektif göz açıklığı 6mm 10mm 13mm 16mm 19mm Kapalı devre çalıĢma için önerilen en dar konumdaki çıkıĢ aralığı 5mm 6mm 10mm 13mm 16mm 19mm (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) 5mm

18 18 36 36

9 9 18 18

18 18 41 41

12 12 27 27

54

27

54

36

63

32

72

70 89 133 133 105 133 178 203

27 27

13 13

Ġnce 6 76 127 Orta 13 102 152 Ġri 16 178 229 Çok Ġri 203 254 (1) kırıcıdan geçen toplam malzeme kapasitesi(kapasite(2)+devreden yük), ton/saat (2)Devreyi kapatan eleğin altına geçen ürün kapasitesi ton/saat 3048 mm (10 ft)

21 24 59 59 63 86

14 16 45 45 50 54

29 32 77 77 81 95 99

23 24 63 63 68 72 77

41 45 100 100 105 125 125 145

27 32 72 72 77 90 90 105

50

100 110

72 68

118 127 136

91 95 99

155 155 180

127

81

180 180

120 120

200 200 200

160 160 165

208

145

325

215

355 380

680

450

7708 15

25mm 25mm (1) (2)

120 130

85 95

135

120

160 190 200

110 130 135

185

154

115 115 125

225 225

160 160

235 235

180 180

245 245 255 255

190 190 200 200

315 325 325

220 225 225

310 350 360

255 290 290

285 285

410 455 490

325 325 345

455 500 590 615

380 380 410 420

545 600 625

455 500 500

605 605

1090 1180

770 770

1180 1270 1305

860 905 1000

1270 1270 1380 1450

1045 1045 1135 1135

45

Çizelge 3.10 Çeneli kırıcı ürün tane boyu dağılımı (Nordberg-Rexnord 1984)

Elek Gözü mm 330 305 279 254 229 203 178 152 127 114 102 89 76 63 50 44 38 31 25 19 13 10 6 4,76 2,38

38

100 98 89 85 70 56 42 33 25 20 15 9

ÇıkıĢ açıklığına (mm) bağlı olarak elek altı ürünün birikimli yüzdesi (orta sertlikte malzeme için) 50 63 76 89 102 114 127 152 178 203 229

254

100 97 91 85 77 68 57 47 39 34 28 24 20 17 14 13 12 11 9 7 5 4 2 1

100 96 91 85 77 70 60 49 39 35 29 26 22 18 14 13 12 11 10 8 6 5 3 2 1

100 98 85 73 64 55 44 34 25 20 15 12 8

100 98 93 85 67 58 49 43 36 29 23 18 13 10 7

100 98 97 92 85 72 56 49 42 36 30 25 19 16 12 9 6

100 98 94 92 85 72 60 47 40 37 33 28 22 17 14 11 8 6

100 98 96 89 85 73 62 53 41 36 33 30 26 20 14 12 10 7 5

100 98 95 90 85 75 65 55 45 37 32 29 25 22 17 13 10 8 6 5

100 97 93 85 75 70 58 49 40 34 30 27 24 20 46 12 9 7 6 4

100 97 92 85 72 62 56 48 38 34 29 26 23 19 17 13 10 8 6 5 4

100 97 92 85 74 62 53 45 40 32 24 20 18 16 14 12 11 8 7 5 4 3

100 98 92 85 76 65 52 45 40 33 27 23 18 16 14 13 12 10 8 6 4 3 2

46

Çizelge 3.11 Darbeli kırıcı ürün Tane boyu dağılımları

Elek gözü Açıklığı,mm 63 51 38 32 25 22 19 13 10 8 6

Elek altına geçen % 1535x1800 mm 800x800 mm 1535x1000mm anma ölçüsü anma ölçülü kırıcılar kırıcı 100 97 90 100 85 75 80 62 70 60 60 55 37 42 25 31 20 23 14 20

Çizelge 3.12 Izgara çıkıĢlı çekiçli kırıcı ürün tane boyu dağılımları Izgara açıklığına bağlı olarak kırıcı üzerinde elek altına geçen malzeme yüzdesi

Elek gözü açıklığı 5mmm 38mm 25mm 19mm 16mm 13mm 10meĢ 6mm 5mm 10mm 20meĢ 40meĢ 100meĢ

100 99 86 59 50 20

6mm

100 99 95 81 64 47 27

10mm

100 96 91 67 50 36 20

13mm

100 96 91 85 59 44 30 16

16mm

19mm

25mm

100 96 91 81 71 48 37 25 13

100 97 92 85 71 60 37 27 19 11

100 97 92 86 71 57 48 31 21 15 9

38mm 100 95 90 84 75 61 45 37 25 16 11 7

Daha geniĢ açıklıklı ızgaralar ve ızgarasız çıkıĢlar için 38mm ızgara aralıklı kırıcı ürün dağılımlarının kullanılabileceği önerilmektedir.

47

Çizelge 3.13 Symons konik kırıcıların açık devre ürün tane boyu dağılımları Elek Kırıcı çıkıĢ açıklığına (en dar konumda)göre elek altına geçen ürün yüzdesi gözü mm 6mm 10mm 13mm 19mm 25mm 31mm 38mm 50mm 57mm 63mm 150 ----(100) (100) 100 100 ----(100 (97) (194) 75 100 91 -------(100) (92) (84) (76) 65 100 95 82 ------(100) (95) (79) (67) (60) 50 100 93 86 70 ------(100 (94) (84) (60) (51) (43) 38 100 92 80 70 51 -------( 100) (92) (76) (60) (40) (33) (29) 31 95 82 70 57 41 -------(95) (79) (60) (46) (30) (25) (22) 25 100 86 70 54 44 32 ------(100) (84) (60) (43) (33) (22) (19) (17) 19 100 92 70 51 39 32 25 -------(100) (92) (60) (40) (29) (22) (16) (15) (13) 13 100 86 70 44 32 26 22 17 ------(100) (84) (60) (33) (22) (1 (14) (11) (10) (9)

10 6 5 3 2 1

94 (92) 70 (60) 50 (40) 34 (24) 25 (16) ---(8)

70 (60) 44 (33) 32 (22) 23 (15) 17 (11) ---(6)

51 (40) 32 (22) 25 (16) 18 (12) 13 (8) ---(4)

32 (22) 22 (14) 17 (11) 12 (8) ---(6) ---(3)

25 (16) 17 (11) 13 (8) 10 (6) ---(4) ---(2)

7) 20 ( 13) 14 (9) 11 (7) ---(5) ---(4) ---(2)

17 (11) 12 (7) 9 (6) ---(4) ---(3) ---(2)

13 (8) 9 (6) ---(4) ---(3) ---(2) ---(1)

---(8) ---(5) ---(4) ---(3) ---(2) ---(1)

Not: Parantez içindeki değerler sert malzemeler (darbeli kırma indeksi >13) için diğer değerler ise orta sertlikteki malzemeler içindir.

---(7) ---(4) ----(3) ----(3) ----(3) -----------

48

Çizelge 3.14 Symons Konik Kırıcıların Kapalı Devre Ürün Tane Boyu Dağılımları Elek gözü açıklığı mm 16 13 10 8 6,35 4,76 3,35 1,70 1,18 0,60

Kırıcı ürünü üst tane boyuna göre elek altı yüzdesi 19mm 16mm 13mm 10mm 96 100 84 94 100 60 75 92 100 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. TitreĢimli 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 aĢağıdaki gibidir. 1. Kırma devrelerinde kırıcı öncesi kırıcının üst boyundan küçük malzemeyi ayırıp kırıcı kapasitelerini ve verimini arttırmak 2. Kapalı devre çalıĢan kırıcılarda iri taneleri ayırıp tekrar kırıcıya geri gönderilmesini sağlamak 3. Belli tane boyu aralığında sınıflandırılmıĢ ürünler elde etmek TitreĢimli eleklerin ölçülerinin seçimi için gerekli olan tasarım kriteri, söz konusu eleme koĢullarında gerekli olan toplam elek alanıdır. Elek yapımcıları belirli standart ölçülerde elekler yaparlar ve elek türüne göre standart eleme koĢullarında elek birim alanı için empirik kapasite grafikleri verirler. Tasarım eleme koĢullarının standart koĢullardan olabilecek farklılıklarını gidermek üzere kullanılacak bazı düzeltme faktörlerinin değerleri de tablolar halinde yapımcı kataloglarında bulunabilir. Elek geniĢliği 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 düĢündüğümüz boyuttan çok daha iri parçalar var ise bunların iki katlı bir eleğin üst katına yerleĢtirilmiĢ çok daha sağlam yüzeyli bir elekle ayrılması uygun olur. Toplam elek alanının hesaplanması için yapımcılar tarafından verilen eĢitlikler 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 ġekil 3.8’den yararlanılır.

ġekil 3.8. Temel kapasite eğrisi ve açık alan oranları

Bu eğriden bulunan değer, 1 ft2 alanda elenen malzeme miktarıdır. Ayrıca, burada bulunan değerler 1602 kg/m3 yoğunluktaki malzemeler için verilmiĢtir. Uygun boyuttaki yüzey alanı aĢağıda verilen formülle hesaplanır. Verilen bir cevher için, cevherin yığma yoğunluğunun 1602 kg/m3 değerine bölünerek bulunan değer, yığma yoğunluğu olarak aĢağıdaki formülde kullanılır.

50

A

Beslemedeki elek altı miktarı ( ST / H ) C  Yığma yoğunluğu  F  E  S  D  O  W

Burada; C, Elek yüzeyinin 1.0 ft2 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 yaĢ eleme faktörü olarak tanımlanırlar. Düzeltme faktörlerinin bulunması: İncelik faktörü F: Ġncelik faktörü, elek aralığının yarısından daha az boyutlu olan tanelerin besleme malzemesi içerisindeki oranının bir ölçüsüdür. Bu faktör F=l’e karĢılık (d/2) miktarının % 40 olduğu duruma göre oranlanarak elde edilmiĢtir. Bu Çizelge 3.15’de verilmiĢtir. Elenecek malzeme içindeki d/2 boyutlu malzeme miktarına karĢılık gelen değer çizelgeden bulunur. Çizelge 3.15. Ġncelik ve etkinlik faktörü değerleri

% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 85 90 95

FAKTÖR Ġncelik Etkinlik F E 0.44 0.55 0.70 0.80 1.00 1.20 1.40 1.80 2.25 2.20 1.75 2.50 1.50 3.00 1.25 3.75 1.00

Örneğin, bir eleme iĢleminde üst elek boyutu 38 mm olsun. Alt elek 12.7 mm ise beslemenin %35’i 6.3 mm 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 karĢılık gelen incelik faktörü değeri de çizelgeden 1.20 olarak bulunur. Etkinlik faktörü E: Bir eleme iĢleminin 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 mükemmel olarak kabul edilen % 95 verim (E = 1.00) baz alınarak oluĢturulmuĢtur. Yapılacak eleme iĢlemi için elenecek malzeme karakteristikleri de göz önüne alınarak seçilebilecek bir verim değerine (genellikle % 80 - 85) karĢılık gelen değer çizelgeden bulunur.

51 Aralık faktörü S: Bir eleme iĢleminde kullanılacak eleğin yüzeyinde yer alan deliklerin geometrisi eleme iĢlemi üzerinde doğrudan etkilidir. Eleme ortamından geçecek tanelerin elekten geçme olasılığı bu geometrilerle iliĢkili olduğundan aralık Ģeklinin de bir faktör olarak göz önüne alınmasında çizelge 3.16’dan yararlanılır.

Çizelge 3.16. Elek açıklığı Ģekline göre aralık faktörü değeri Açıklık ġekli Kare veya uzun olmayan dikdörtgen Dikdörtgen Dikdörtgen açıklık (örgülü) Parale çubuklu

Uzunluk/geniĢlik Oranı

Aralık Faktörü S

<2 >2 fakat<4 >4 fakat<25 >25

1.0 1.15 1.2 SP 1.4 RA 1.3

SP: Aralıklar akıĢa parelel RA: Aralıklar akıĢa dik Kat faktörü D: Kat faktörü eleme esnasında tabakalaĢmanın oluĢmaması ve var olan eleme alanından tam olarak yararlanmak gibi nedenlerle kullanılmakla birlikte birden fazla katlı elek kullanılması durumunu gözönüne almak için kullanılmaktadır. Eleme sırasında tabakalaĢma oluĢtuğunda 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 Üst 2. 3.

Kat Faktörü D 1.00 0.90 0.80

Açık alan faktörü O: Temel kapasite eğrisinin en alt skalasında % 42 ile % 70 arasında standart değiĢen 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 mm’de ayrım yapmak için %36’sı açık olan bir elek kullanılmak isteniyorsa açık alan faktörü ne olur? (Ģekil 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: YaĢ eleme faktörü, eleme iĢlemi su yardımıyla yapıldığı zaman uygulanır. Eleme iĢleminde su sprey halinde kullanılır. Farklı elek açıklıklarında uygulanacak yaĢ eleme faktörü değerleri Çizelge 3.18’den bulunur.YaĢ eleme iĢleminde önerilen su miktarı her 0.765 m3 (1.0 yd3) malzeme için 11.35 Lt/dk (3 GPM) ile 18.02 Lt/dk (5 GPM) arasında değiĢir.

Çizelge 3.18. YaĢ eleme faktörü Elek Açıklığı (Kare) 1/32’’ (0.8 mm) veya küçük 1/16’’ (1.6 mm) 1/8’’ – 3/16’’ (3.2-4.8 mm) 5/16’’ (7.89 mm) 3/8’’ (9.5 mm) 1/2’’ (12.7 mm) 3/4’’ (19.0 mm) 1’’ (25.4 mm) +2’’ (50.8 mm)

YaĢ Eleme Faktörü (W) 1.25 3.00 3.50 3.00 2.50 1.75 1.35 1.25 1.00

Örnek 3.4: Yığma yoğunluğu 2082 kg/m3 olan bir demir cevherinin 300 ST/H olarak besleneceği bir elek yüzey alanı belirleyiniz. Kuru olarak yapılacak eleme boyutu 12.7 mm dir. Elek açıklığı dikdörtgendir. Eleme veriminin %95 olduğu kabul edilecektir. Cevherin elek analizi çizelge 3.19’da verilmiĢtir Besleme 12.7 mm %35

%65

Çizelge 3.19. Cevherin elek analizi Tane Boyutu ( mm ) -38 +25 -25 +19 -19 +12.7 -12.7 +6.3

Kümülatif Elek Altı (%) 100.00 98.00 92.00 65.00

53 -6.3

33.00

Elek için ön görülen açık alan oranı % 53’tür. Çözüm 3.4: Elek altı miktarı (-12.7mm) = 300*0.65=195 ST/h 2082 Yığma yoğunluğu değeri = = 1.30 1602 C =Temel kapasite eğrisinden = 1.7 ST/h (0.0929 m2 için) 1.7 1 ft2 = 0.0929 m2 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 = 7.95 m2 olarak bulunur. 18.3x1.3x0.86 x1x1x1x2 x1

Bu Ģekilde hesaplanan net elek yüzey alanına; gövdeye bağlantılar ve desteklemeler yapılması için, yaklaĢık % 10’luk bir artırım ilave edilmesi emniyet açısından uygun olmaktadır. Buna göre toplam yüzey alanı: A= 7.95x1.1= 8.74 m2 olarak bulunur. Burada önemli noktalardan biri, eleğin uzunluğunun geniĢliğine olan oranının (L/W) 2-2.5 olmasıdır. Yani; L= 2.5W L*W=8.74 m2 2.5*W*W=8.74 2.5W2=8.74 W=1.87 m L=4.68 m Endüstriyel eleklerin geniĢlik 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. Ġkincisi, 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 mm açıklıklı eleği terk eden malzemenin kalınlığı = 12.7*4= 50.8 mm olmalıdır. Diğer bir önemli nokta ise, elek açısıdır. Genellikle titreĢimli elekler kırma tesislerinde 200250 eğimle dizayn edilirler. Elekler ne kadar dik dizayn edilirse malzeme o kadar hızlı akar, bu da istenmeyen bir durumdur. Çizelge 3.20’de çeĢitli açılarda malzeme akıĢı verilmiĢtir. Çizelge 3.20. ÇeĢitli elek açılarında malzeme hız oranları Açı

AkıĢ Hızı (m/dak)

0

18.29

0

24.39 30.48 36.58

18

20 220 250

cevher hazırlama

Recommend Documents