Çimento hammaddelerinin öğütülmesinde enerji optimizasyonu
Energy optimization for grinding of cement raw materials
Yazar: FIRAT KARAKAŞ
Danışman: PROF.DR. GÜVEN ÖNAL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Cevher Hazırlama Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu tez kasamında, çimento üretim süreci ve özellikle ögütme kademesi incelenmis,yapılan literatür çalısmalarından sonra, ögütme kademesinde gerçeklestirilebilecek bazıdegisimlerin, sarf edilen enerji üzerindeki etkileri arastırılmıs ve söz konusu ögütmeislemleri için optimum kosullara ulasılmaya çalısılmıstır.Deneysel çalısmalar 2 farklı ögütme kademesi göz önüne alınarak 3 farklı asamadayapılmıstır. 1.kademe ögütme, çimentonun ana hammeddesini olusturan kireçtası, kil vemarn'ın yaklasık -90 mikron boyutuna ögütülmesi (farin) kademesidir. Çalısmada ikitip ?Marn? kullanılmıstır. Bu kademede besleme boyutunun, bilya yüklemesinin vekompozisyonunun enerji sarfiyatı üzerindeki etkileri arastırılmıstır.2. kademe ögütmede ise (çimento ögütme) ?kompoze çimento? karısımı esas alınaraköncelikle klinkerin ve katkı maddelerinin (Curuf+Tras+Kireçtası+Alçıtası) ayrı ayrıBond is indeksleri bulunmus daha sonra karısım çimentonun Bond is indeksi bulunarakklinker ve katkı maddelerinin ayrı ayrı ve beraber ögütülmeleri durumunda sarfedilecek enerjiler karsılastırılmıstır.Son asamada karısım çimento, klinker ve katkı maddeleri, laboratuvar tipi bilyalıaktarmalı degirmende aynı kosullar altında ögütülmüs ve boyut analizleri yapılmıstır.Bu sayede malzemelerin ayrı ayrı ve birlikte bulunmaları halinde ögünmekarakteristikleri anlasılmaya çalısılmıstır.Yapılan deneyler sonucunda, bilya yükü %38-40 arasında olan degirmenlerinkullanılması durumunda, ögütmede kullanılan enerjide önemli bir tasarrufunsaglanacagı ve çimento ögütme kademesinde, klinker ve katkı maddelerinin ayrı ayrıögütülmeleri yerine beraber ögütülmelerinin, daha az enerji sarfına neden oldugusaptanmıstır.Anahtar Kelimeler: Çimento, Ögütme, Enerji

Abstract:
In this thesis, cement production process, especially grinding stage of the process wasinvestigated. Firstly, the literature surveys were completed and then some improvementsmade for grinding stage and their effects at the stages were investigated. At this point,optimum operating parameters were found.Considering two different stages of cement grinding, experimental studies were done atthree different steps. Grinding of limestone, clay and marl which are the maincomponents of the cement to approximately -90 micron is the first stage of the cementgrinding. In this step, two types of marl were used. At this stage, effects of feed size, ballcharge and ball composition were searched.At the second stage of this work, clinker?s and additives? (slag, trass, limestone andgypsum) bond work index were found separately. After that, composite cement wasformed with clinker and additives and this mixture?s bond work index was alsodetermined, so that separate grinding and grinding of mixture were compared.Mixture?s bond work index was found as 13,59 kWh/t. The arithmetic mean ofcomponents? bond work index values is 14,90 kWh/t. As a result of this investigation, itis stated that grinding as mixture of cement give better results than separate grinding.Finally, clinker and additives (slag, trass, limestone and gypsum) were ground under thesame conditions. At this stage, laboratory type of ball mill was used. The aim of thisstudy is to understand grinding characteristics of the cement components.As a result of the experiments, consumed energy at the grinding will be saved if millswith %38-40 ball charge are used in the grinding of cement. Moreover, grinding withmix form of clinker and additives has better results than separate grinding of thesecomponents considering consumed energy.Keywords: Cement, Grinding, Energy