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) daha az sınırlı

Kapasite <750 ton/saat >900-1000 ton/saat

aynı ağırlıklardan daha

büyük kapasite

1500-3000 t/h olur

İlk yatırım ve

Bakım giderleri Az Çok Az

Tesise yerleştirme

masrafları Çok Az Az

Kırılacak

malzemenin

özellikleri

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 mm çeneli kırıcı demek. Kırcının ağız genişliğinin 800 mm,

uzunluğunun ise 1020 mm olduğu anlamına gelir.

23

Döner konik kırıcı: Kırıcı besleme ağzındaki açıklık boyutu ve konik kafanın en geniş çapı

ile belirtilir.

Örneğin: 1067 – 1651 mm (42 – 65 inç) döner kırıcı demekle kırıcı ağız açıklığının 1067 mm

(42 inç), konik kafanın en geniş çapı ise 1651 mm (65 inç) olduğu anlaşılır.

Standart ve Kısa Kafalı Konik Kırıcılar: Kırıcı kafanın en geniş çapı ile ifade edilirler.

Örneğin: 2100 mm (7 ft) Konik Kırıcı demekle, Kırıcı Kafanın en geniş çapının 2100 mm (7

ft) olduğu anlaşılır.

Darbeli ve Çekiçli Kırıcılar: Bu kırıcılarda giriş ağız boyutları ile tanımlanırlar.

Örneğin: 450 x 600 mm Darbeli Kırıcı demek Kırıcı giriş 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 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

Döner Konik

Standart Symons Konik

Kısa Kafalı Symons Konik

Gyradisk

Darbeli ve Çekiçli

4:1 – 9:1

3:1 – 10:1

(ortalama 8:1)

3:1 – 5:1

2:1 – 4:1

6:1

20:1 – 40:1

10 – 16 cm

10 – 16 cm

10 – 1,9 cm

2,5 – 1 cm

1,2 – 0,4 cm

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

A800 mm

B

800 x 1020 mm çeneli kırıcı 1067 - 1651 mm döner konik kırıcı

A

1067 mm

1651 mmB

A: Besleme ağız açıklığıB: ıkış açıklığı

2100 mm standart konik kırıcı

2100 mm

A

B

A

B

Standart tip

Kısa kafalı tip

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 mm’nin altında, bilyalı değirmenler için ise 10-13 mm’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

1640 t/h

1800 t/h

1150 t/h

410 t/h 410 t/h 410 t/h 410 t/h

490 t/h 1150 t/h

1640 t/h

490 t/h

SİLO

546 t/h 546 t/h 546 t/h

163 t/h 163 t/h 163 t/h

2140 mm Kısa Kafa Symons Konik Kırıcı

10 mm Boğaz açıklıklı 4 adet

2140 mm Standart Symons Konik Kırıcı

32 mm Boğaz açıklıklı 3 adet

1829 x 4877 mm

Nordberg eleği

3 adet

1829 x 4877 mm

Nordberg eleği

4 adet

1270 X 2032 NORDBERG

Döner (Jiratör) Kırıcı

178 mm boğaz açıklığı

KABA

YIĞIN

.

Şekil 3.2 Çubuklu değerleri beslenecek cevher için üç aşamalı kırma devresi

SİLO

27

Titreşimli besleyici

900 t/h

400 t/h

600 t/h

+ 13 mm

200 t/h

750 t/h

Stok sahası

400 t/h

300 t/h

-13 mm 300 t/h

- 13 mm

100 t/h

100 t/h

2140 mm Standart

Symons Konik

Kırıcı 32 mm

Boğaz açıklıklı

300HP

150 t/h

-13 mm 150 t/h

- 13 mm

2460 x 6160 mm

Nordberg eleği




300 HP motor gücü

900/1220 t/h

900 t/h - 13 mm

Bilyalı değirmen

-150 mm

2140 mm Kısa Kafa

Symons Konik

Kırıcı 10 mm Boğaz

açıklıklı

300HP

2460 x 6160 mm

Nordberg eleği

2460 x 6160 mm

Nordberg eleği

Şekil 3.3 Bilyalı değirmene beslenecek cevher için üç aşama kırma devresi

SİLO

28

Titreşimli besleyici

900 t/h

400 t/h

1482t/h 445t/h

1/2 750 t/h

Sülfürlü ve oksitli

cevherler için iki

adet stok sahası

400 t/h

305 t/h

- 16 mm

305 t/h

- 16 mm

100 t/h

100 t/h

150 t/h

- 16 mm

140 t/h

- 16 mm 900 t/h 16 mm

Çubuklu değirmen

2460 x 6160 mm

Nordberg eleği

2140 mm Standart

Symons Konik Kırıcı

32 mm Boğaz

açıklıklı

2460 x 6160 mm

Nordberg eleği

2140 mm Kısa Kafa

Symons Konik

Kırıcı 13 mm


300HP

2460 x 3048 mm

Nordberg eleği

Şekil 3.4 Çubuklu değirmene beslenecek cevher için 2. ve 3. aşama kırma devresi

SİLO

29

670 t/h

-203 mm

350 t/h

570 t/h

Stok sahası

100 t/h

-19 mm 220 t/h

-19 mm 670 t/h

-19 mm

+19 mm

+63 mm

+19 mm

1829 x 4877 mm

Nordberg eleği

1829 x 4877 mm

Nordberg eleği

2140 mm Standart


29 mm Boğaz

açıklıklı

2140 mm Kısa Kafa

Symons Konik

Kırıcı 10 mm


300HP

Şekil 3.5 İkincil ve üçüncül aşama kırma devresi akım şeması

30

besleyici

1927 t/h

(385 t/h Her

Kırıcı İçin)

327 t/h

TOPLAM

2070 t/h

2070 t/h

-13 mm

Bilyalı değirmen

1482 t/h

TOPLAM

261 t/h

TOPLAM

3*87t/h

1482t/h

3000 t/h

5000 t/h’e

kadar çıkabilir

445t/h

603 t/h

her hat

için

Stok sahası




1829 x 4877 mm

Nordberg eleği

3 adet

-13 mm

2140 mm Standart


29 mm Boğaz

açıklıklı 3 adet

2140 mm Kısa Kafa

Symons Konik

Kırıcı 10 mm


5 adet

+ 13 mm

+19 mm 2460 x 6160 mm

Nordberg eleği

3 adet

2460 x 6160 mm

Nordberg eleği

3 adet

Şekil 3.6 Tek aşamalı bilyalı öğütme için üç aşama kırma devresi

SİLO

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 (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 eşitliğini

kullanarak istenilen bir ürün tane boyu (P80, mikron) için gerekli kırma birim enerjisini, ya da

farklı kırma enerjileri için P80’ni tahmin edebiliriz

8080

1

1110

FPCW (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/m3 (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

mm olacak şekilde ayarlanmış ise, üründeki en iri tane boyu yaklaşık 20 mm 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 mm daha aza ayarlanması önerilmektedir. Örneğin –13 mm’lik bilyalı değirmen besleme

malzemesi hazırlayan bir kırıcı devresinde kısa kafalı konik kırıcı çıkışının 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 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 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 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 = 136 ( 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 = 100 ( x ) 0,173

1 > x > 0,7 veya P = % 94 - % 100 .................... ……………( 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 3.13

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 = 136 ( 0,44 ) 0,878

= % 66,1


X = 3 / 9,1 = 0,33

P = 136 ( 0,33 )0,878

= % 51,38


X = 2 / 9,1 = 0,22

P = 136 ( 0,22 )0,878

= % 36


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 çalışma programı günde 3 vardiya, haftada 7 gün olacak

şekilde düzenlenmiştir. Orta sertlikte ve yassı parça şekilli olan cevherin yığın yoğunluğu 1.6

ton/m3 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 1000 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 mm ( 60- 90 inç ) anma ölçülerine sahip kırıcının yukarıda

hesaplanan ağız açıklığı kıstasını sağladığı ve bu kırıcı için önerilen en geniş çıkış

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

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 = 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 kırılmış

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 :

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 mm ) 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 = 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 çıkış 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 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 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 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;

=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 getirilmiş olan aşağıdaki formül kullanılmaktadır.

Z

EYGÇY

100100100% ....................................................................(3,5)

%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 çıkış 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 hesaplanmıştı buna

göre kapalı devre eleğine gelen yeni besleme içerisindeki -13mm malzemesinin yüzdesi (Z)

şu şekilde hesaplanabilir.

86.21%1002500

22.0157508.02500

Z

Y değeri:

kapalı devre çalışan 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

93%86.21100

100100

84

100%

GÇY

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.

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,

mm

Besleme ağzı ölçüleri, mm

250

x

460

305

x

915

457

x

915

533

x

915

610

x

915

635

x

915

762

x

915

813

x

915

915

x

915

1067

x

915

25

32

38

50

63

76

89

102

114

127

152

178

203

229

254

279

10

13

16

45

63

77

91

109

122

136

63

77

91

109

122

136

150

77

91

109

122

136

150

172

91

109

122

136

150

172

199

113

136

159

181

204

249

295

136

159

181

204

249

295

347

159

181

204

249

295

347

381

249

308

372

431

494

557

617

-

308

372

431

494

557

617

-

Motor

kW

20-38 55 55 55 75 75 95 110 150 150

40

Çizelge 3.4. Birincil döner kırıcı kapasiteleri

Kırıcı anma

ölçüleri,

mm

(inç)

Maksimum

tasarım

gücü,

kW

Ekzantrik

Atım,

mm

En geniş konumdaki kırıcı çıkış açıklığına (mm) bağlı olarak kırıcı kapasiteleri (ton/saat)

100 115 125 140 150 165 180 190 205 215 230 240 255

762-1524

(30-60 186

19

22

25

32

425

515

580

725

525

615

705

880

625

745

845

1060

705

860

950

1170

1067-1778

(42-70) 298

19

22

25

32

625

825

680

915

1025

745

1005

1125

1235

800

1100

1250

1325

870

1200

1360

1560

935

1300

1480

1690

1000

1405

1605

1815

1219-1905

(48-75) 373

32

35

38

41

1115

1240

1290

1360

1470

1540

1400

1525

1650

1770

1780

1740

1890

2025

1785

1960

2120

2285

1985

2185

2355

2550

2205

2415

2610

2820

1372-1905

(54-75) 373

32

35

38

41

1035

1125

1205

1325

1435

1535

1390

1515

1660

1780

1590

1730

1890

2040

1785

1940

2130

2315

1985

2170

2375

2575

2195

2395

2630

2865

1524-2286

(60—90) 522

35

38

41

44

1930

2095

2250

2375

2140

2320

2475

2665

2350

2550

2710

2950

2565

2775

2955

3240

2775

3020

3200

3555

3000

3275

3450

3865

3240

3520

3710

4175

1524-2794

(60-110) 746

38

41

44

51

3155

3390

3620

4510

3300

3565

3810

4300

3455

3745

4020

4510

3620

3925

4230

4725

3775

4110

4435

4945

3945

4300

4655

5170

4110

4500

4880

5405

1829-2845

(72-112) 1045

38

41

44

51

2765

2995

3175

3555

3120

3365

3565

4020

3465

3745

3955

4470

3835

4145

4365

4945

4200

4555

4770

5425

4590

4970

5200

5915

4970

5390

5630

6420

41

Çizelge 3.5. Darbeli Kırıcı Kapasiteleri

Rotor Çap x

Uzunluk

mm

Ağız Açıklığı

mm

Rotor

Hızı

Dev/dak

Motor

Gücü

kW

Alabileceği

En iri parça

mm

Kapasite

Ton/saat

800x800* 1500 45 100 55-85

1535x1000* 1500 76 200 75-130

1535x1800* 1000 160 200 175-260

1000x730** 750x500 500-650 55 400 25-50

1350x1000** 1020x880 350-500 110 600 60-120

1350x1465** 1485x880 350-500 150 800 100-200

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

mm

Ağız

Açıklığı

mm

Rotor

Hızı

Dev/dak.

Motor

Gücü

kW

Alabileceği

En iri parça

mm

3036 205x915 900-1600 110-185

3440 380x1070 600-1200 110-185

4854 635x1475 600-800 185-375

BM 80x40 840x400 365x420 1200 (mak.) 15-23 100-120

BM 100x65 1000x650 630x730 1000 (mak) 45-56 150-200

BM 100x100 1000x1000 630x1010 1000 (mak.) 75-90 180-250

BM 100x125 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

3036 65 73 82 100 118 145 173

3440 40-

75

50-80 60-85 75-

115

95-

130

130-

170

150-

185

4854 115-

170

135-

180

170-

245

245-

320

290-

360

BM 80x40 2-3 5-8 12-18 15-22

BM 100x65 5-8 12-20 25-40 35-50

BM 100x100 8-12 20-30 40-60 50-75

BM 100x125 10-16 25-40 50-80 65-

100

42

Çizelge 3.7. Standart konik kırıcı kapasiteleri, açık devre konumunda

Açık devre çalışan, standart konik kırıcılar için kırıcı çıkış açıklığına (en dar

konumda) karşı gelen kapasiteler, ton/saat

Kırıcı

anma

ölçüsü

Kırıcı

hazne

tipi

(A)

mm

(B1)

mm

(B2)

mm

6

mm

10

mm

13

mm

16

mm

19

mm

22

mm

25

mm

31

mm

38

mm

51

mm

64

mm

610mm

(2ft)

İnce

İri

Çok

iri

6

9

13

57

83

100

72

95

109

16 18

18

23

23

23

27

27

27

32

32

36

36

41

45

40

45

50

45

55

65

54

68

72

915

mm

(3ft)

İnce

İri

Çok

iri

9

13

19

83

119

163

102

140

175

45 60

60

72

72

80

90

100

90

100

110

120

120

135

135

165

165

1220

mm

(4ft)

İnce

orta

İri

Çok

iri

9

13

19

25

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

1295

mm

(4 ¼ ft)

İnce

orta

İri

Çok

iri

13

16

19

25

109

188

216

238

137

210

241

259

110 125

130

145

160

170

155

170

195

165

200

215

235

180

225

250

270

255

295

305

350

360

1675

mm

(5 ½ ft)

İnce

orta

İri

Çok

iri

16

22

25

38

188

213

241

331

209

241

269

368

180 205 230

260

260

290

290

295

335

355

325

380

415

430

415

455

475

635

680

2134

mm

(7 ft)

İnce

orta

İri

Çok

iri

19

25

31

38

253

303

334

425

278

334

369

460

380 4010 500

605

615

725

790

725

805

845

880

995

1090

1180

1270

1360

3048

mm

(10 ft)

İnce

orta

İri

Çok

iri

22

25

38

38

347

394

470

622

356

432

508

660

935 1180

1425

1470

1635

1630

1815

1905

1995

2265

2450

2630

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 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

Kırıcı

anma

ölçüsü

Kırıcı

hazne

tipi

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 mm 10 mm 10 mm 13 mm 16 mm 19 mm 19 mm 22 mm 25 mm 32 mm 38 mm

610mm

(2ft)

İnce

İri

Çok iri

18(9) 22(11)

22(11)

25 (14)

25 (14)

27(18)

27(18)

27(18)

32(22)

32(22)

32(22)

38(25)

38(25)

38(25)

38(29)

38(29)

41(29)

45(36)

45(36)

50(36)

53(44)

53(44)

59(44)

915

mm

(3ft)

İnce

İri

Çok iri

59(32) 63(36) 68(41)

68(41)

81(54)

81(54)

95(63)

99(68)

99(68)

95(72)

99(77)

109(86)

113(91)

136(109)

136(109)

154(131)

154(131)

1220

mm

(4ft)

İnce

orta

İri

Çok iri

86(45) 86(50) 95(63)

99(63)

113(77)

131(91)

136(91)

145(99)

158(104)

158(104)

140(109)

150(113)

158(118)

158(118)

145(118)

154(127)

168(136)

168(136)

181(150)

190(154)

190(154)

213(177)

213(177)

1295

mm

(4 ¼ ft)

İnce

orta

İri

Çok iri

122(86) 140(95)

158(109)

168(113)

181(122)

190(127)

172(131)

159(140)

195(150)

199(158)

213(172)

222(172)

236(195)

245(199)

249(204)

254(213)

249(227)

281(236)

1675

mm

(5 ½ ft)

İnce

orta

İri

Çok iri

213(145) 240(163) 245(190) 272(217)

281(227)

326(272)

340(281)

345(286)

354(290)

363(308)

372(317)

422(363)

444(381)

2134

mm

(7 ft)

Yapımcı firmaya danışılması önerilmiş

3048

mm

(10 ft)

Yapımcı firmaya danışılması önerilmiş

44

Çizelge 3.9 Kısa kafalı konik kırıcıların kapasiteleri

(1) kırıcıdan geçen toplam malzeme kapasitesi(kapasite(2)+devreden yük), ton/saat

(2)Devreyi kapatan eleğin altına geçen ürün kapasitesi ton/saat

A: önerilen çıkış açıklığı (en dar konumda)

B1 ve B2 : çıkış açıklığı A olduğunda, besleme ağzının

en dar ve geniş açıklıkları

Devreyi kapatan eleğin efektif göz açıklığı

3mm 5mm 6mm 10mm 13mm 16mm 19mm 25mm

Kapalı devre çalışma için önerilen en dar konumdaki çıkış aralığı

3mm 5mm 6mm 10mm 13mm 16mm 19mm 25mm

Kırıcı anma

ölçüsü

Kırıcı

hazne tipi

A

mm

B1

mm

B2

mm

(1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2)

610 mm

(2 ft)

İnce

İri

3

5

19

38

35

51

11 13

13

18

18

9

9

18

18

12

12

21

24

14

16

29

32

23

24

41

45

27

32

915 mm (3

ft)

İnce

Orta

İri

3

3

6

13

33

51

41

60

76

27

27

36

36

18

18

41

41

27

27

59

59

63

45

45

50

77

77

81

63

63

68

100

100

105

72

72

77

120

130

85

95

135 120

1220 mm

(4 ft)

İnce

Orta

İri

Çok İri

5

8

13

16

29

44

56

89

57

73

89

117

54 27 54 36 86 54 95

99

72

77

125

125

145

90

90

105

160

190

200

110

130

135

185 154

1295 mm

(4,25 ft)

İnce

Orta

İri

Çok İri

35

54

98

117

29

54

70

98

64

89

105

133

63 32 72 50 100

110

72

68

118

127

136

91

95

99

155

155

180

115

115

125

225

225

160

160

235

235

180

180

1675 mm

(5,5 ft)

İnce

Orta

İri

Çok İri

5

10

13

16

35

54

98

117

70

89

133

133

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

2134 mm

(7 ft)

İnce

Orta

İri

Çok İri

5

10

13

16

51

95

127

152

105

133

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 mm

(10 ft)

İnce

Orta

İri

Çok İri

6

13

16

76

102

178

203

127

152

229

254

680 450 7708

15

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)

Çıkış açıklığına (mm) bağlı olarak elek altı ürünün birikimli yüzdesi

(orta sertlikte malzeme için)

Elek

Gözü

mm

38 50 63 76 89 102 114 127 152 178 203 229 254

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

100

98

89

85

70

56

42

33

25

20

15

9

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

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

46

Çizelge 3.11 Darbeli kırıcı ürün Tane boyu dağılımları

Elek altına geçen %

Elek gözü

Açıklığı,mm

1535x1800 mm

1535x1000mm

anma ölçülü kırıcılar

800x800 mm

anma ölçüsü

kırıcı

63

51

38

32

25

22

19

13

10

8

6

100

97

90

85

80

70

60

37

25

20

14

100

75

62

60

55

42

31

23

20

Çizelge 3.12 Izgara çıkışlı çekiçli kırıcı ürün tane boyu dağılımları

Elek

gözü

açıklığı

Izgara açıklığına bağlı olarak kırıcı üzerinde elek altına geçen

malzeme yüzdesi

5mmm

6mm

10mm

13mm

16mm

19mm

25mm

38mm

38mm

25mm

19mm

16mm

13mm

10meş

6mm

5mm

10mm

20meş

40meş

100meş

100

99

86

59

50

20

100

99

95

81

64

47

27

100

96

91

67

50

36

20

100

96

91

85

59

44

30

16

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

100

95

90

84

75

61

45

37

25

16

11

7

Daha geniş açıklıklı ızgaralar ve ızgarasız çıkışlar için 38mm ızgara aralıklı kırıcı ürün

dağılımlarının kullanılabileceği önerilmektedir.

47

Çizelge 3.13 Symons konik kırıcıların açık devre ürün tane boyu dağılımları

Elek

gözü

mm

Kırıcı çıkış açıklığına (en dar konumda)göre elek altına geçen ürün yüzdesi

6mm

10mm

13mm

19mm

25mm

31mm

38mm

50mm

57mm

63mm

150

----

(100)

--

(100)

100

100

(100

----

(97)

--

(194)

75

100

(100)

91

(92)

----

(84)

-----

(76)

65

100

(100)

95

(95)

82

(79)

----

(67)

----

(60)

50

100

(100

93

(94)

86

(84)

70

(60)

----

(51)

----

(43)

38

100

( 100)

92

(92)

80

(76)

70

(60)

51

(40)

----

(33)

-----

(29)

31

95

(95)

82

(79)

70

(60)

57

(46)

41

(30)

----

(25)

-----

(22)

25

100

(100)

86

(84)

70

(60)

54

(43)

44

(33)

32

(22)

----

(19)

----

(17)

19

100

(100)

92

(92)

70

(60)

51

(40)

39

(29)

32

(22)

25

(16)

-----

(15)

----

(13)

13

100

(100)

86

(84)

70

(60)

44

(33)

32

(22)

26

(1

7)

22

(14)

17

(11)

----

(10)

----

(9)

10

94

(92)

70

(60)

51

(40)

32

(22)

25

(16)

20

( 13)

17

(11)

13

(8)

----

(8)

----

(7)

6

70

(60)

44

(33)

32

(22)

22

(14)

17

(11)

14

(9)

12

(7)

9

(6)

----

(5)

----

(4)

5

50

(40)

32

(22)

25

(16)

17

(11)

13

(8)

11

(7)

9

(6)

----

(4)

----

(4)

-----

(3)

3

34

(24)

23

(15)

18

(12)

12

(8)

10

(6)

----

(5)

----

(4)

----

(3)

----

(3)

-----

(3)

2

25

(16)

17

(11)

13

(8)

----

(6)

----

(4)

----

(4)

----

(3)

----

(2)

----

(2)

-----

(3)

1

----

(8)

----

(6)

----

(4)

----

(3)

----

(2)

----

(2)

----

(2)

----

(1)

----

(1)

------

------

Not: Parantez içindeki değerler sert malzemeler (darbeli kırma indeksi >13) için diğer

değerler ise orta sertlikteki malzemeler içindir.

48

Çizelge 3.14 Symons Konik Kırıcıların Kapalı Devre Ürün Tane Boyu Dağılımları

Elek gözü

açıklığı mm

Kırıcı ürünü üst tane boyuna göre elek altı yüzdesi

19mm 16mm 13mm 10mm

16

13

10

8

6,35

4,76

3,35

1,70

1,18

0,60

96

84

60

46

34

22

45

9

7

-

100

94

75

60

44

19

18

11

8

-

100

92

79

60

40

24

12

9

6

100

96

84

60

36

15

11

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 ft2 alanda elenen malzeme miktarıdır. Ayrıca, burada bulunan

değerler 1602 kg/m3 yoğunluktaki malzemeler için verilmiştir. Uygun boyuttaki yüzey alanı

aşağıda verilen formülle hesaplanır. Verilen bir cevher için, cevherin yığma yoğunluğunun

1602 kg/m3 değerine bölünerek bulunan değer, yığma yoğunluğu olarak aşağıdaki formülde

kullanılır.

50

WODSEFyoğunluğuYığmaC

HSTmiktarıaltıelekiBeslemedekA

)/(

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 yaş eleme faktörü olarak tanımlanırlar.

Düzeltme faktörlerinin bulunması:

İncelik faktörü F: İncelik 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. İncelik ve etkinlik faktörü değerleri

%

FAKTÖR

İncelik

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 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 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 mükemmel 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 mm’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 m3 (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 mm) veya küçük 1.25

1/16’’

(1.6 mm) 3.00

1/8’’ – 3/16

’’ (3.2-4.8 mm) 3.50

5/16’’ (7.89 mm) 3.00

3/8’’ (9.5 mm) 2.50

1/2’’ (12.7 mm) 1.75

3/4’’ (19.0 mm) 1.35

1’’ (25.4 mm) 1.25

+2’’ (50.8 mm) 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 verilmiştir

Çizelge 3.19. Cevherin elek analizi

Tane Boyutu

( mm )

Kümülatif Elek Altı

( % )

-38 +25 100.00

-25 +19 98.00

-19 +12.7 92.00

-12.7 +6.3 65.00

12.7 mm

%35

%65

Besleme

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

Yığma yoğunluğu değeri = 1602

2082= 1.30

C =Temel kapasite eğrisinden = 1.7 ST/h (0.0929 m2 için)

1 ft2 = 0.0929 m

2 C =

0929.0

7.1= 18.3

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 = 1211186.03.13.18

195

xxxxxxx = 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 m2 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 m2

2.5*W*W=8.74

2.5W2=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 mm açıklıklı eleği terk eden malzemenin kalınlığı = 12.7*4=

50.8 mm olmalıdır.

Diğer bir önemli nokta ise, elek açısıdır. Genellikle titreşimli elekler kırma tesislerinde 200-

250 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)

180

18.29

200

24.39

220

30.48

250

36.58

3. KIRMA-ELEME DEVRELERİNİN TASARIMI -...

Documents

Transcript of 3. KIRMA-ELEME DEVRELERİNİN TASARIMI -...