Ecofor Tanıtım

ECOFOR Tantım

Çimento Öğütmede Enerji Tasarrufunun Elektro Fizik Teknolojisi ECOFOR

Çimento teknolojisi, kimya ve mekaniğe bağlı olduğu kadar elektro-fizik bakış açısı yönünden de değerlendirilmelidir. Bu tür bir bakış açısı, Avrupa Patent no. EP 1 003 608 B1ve РСТ/RU/2010.000392 ile korunmuştur. Daha sonra bu, Amerika Portland Çimento Derneğinin Ar-Ge 2855 numaralı belgesinde tanımlanan taze çimentoda yüksek miktarda pozitif (statik) elektrik potansiyelinin (yüklenmesi) varlığıyla doğrulanmıştır.

Çimento üretimi işleminde oluşan elektriksel etkiler göz ardı edilmemelidir. Düzgün olmayan malzeme sınırlarındaki elektrik yüklerinin birikmesi, düşük piezoelektrik aktifliğine ( düşük iletkenlik) sahip yalıtkan malzeme olan klinkerin öğütme sırasında yoğunluk kazanmaktadır. Bu, elektrik yükünün tetiklenmesi için öğütmede yeterince zorluk oluşturmaktadır.

Bunların, enerji tasarrufu hatırına etkisiz hâle getirmek için ve öğütmeye mukavemetin elektrostatik unsuru olarak göz önünde bulundurulması tarafımızdan önerilmiştir.

Çimento klinkeri, katı jelatinsi çözelti olarak çift elektrik katmanının bir bileşimidir. Malzemenin içerisindeki deformasyonların sonucu olarak, gözeneklerde, katmanlarda, kalıntılarda ve kristal sınırlarında çift kutuplu yük farklı yalıtkanlık sabitleri ile görünür. Bu, deformasyon sırasında öğütme bölgesindeki (kamarasında) kutuplaşmanın nedenidir. Temas süresi, temasın olmadığı süreden daha az olması halinde, yüzeyde şarj (yükleme) birikir ve orada kalır. Bunun sonucunda, yükleme esnasında oluşan çatlaklar kısmi olarak kapanırlar. Böylece malzemenin öğütülebilirliği azalmaktadır (Şekil 1). Bazı zıt yüklü ufak tozlar da aynı anda birikmektedir. Bazen öğütücü ortamın (bilyalar), bu sert kirli ve elektrik yüklü tozlarla kaplanmaktadır. Dolayısı ile aktif elektrik (yük) taşıyıcılarının, öğütme sürecini sınırlayan olumsuz birkaç yönü bulunmaktadır. Bilyaların yüzeyindeki 5-30 mikronluk ince tabakadan dolayı aktif elektrik yükleri, topraklama etkisi ile boşaltılamamaktadırlar. “Birikinti katmanı” (şekil 2a) olarak adlandırılan bu tabaka, yüksek yoğunlukta yer değiştirmeye sahiptir ve metal kristal yapıyı bozmaktadır. Metal yüzeyin kendinde olan pozitif elektrik yük, yüklü metalin yüzeyine doğru yer değiştirme hareketi nedeniyle oluşan deformasyonlardan ötürü birkaç kat artar. Bu kaymaların miktarı metal yüzeyinin 108 ÷ 1012 / cm2 i kadardır. Pozitif elektrik yükü, metal kristalinin atomik doğası ile uyumludur. Deformasyon esnasında bunlar, kayma (yerinden çıkma) akımının elektrik (yük) taşıyıcıları olarak hareket ederler. Yüklü bilyanın yüzeyinde, elektromotor (akımı harekete geçirici) kuvveti gözlemlenir. Bu da kayma olayının pozitif yükü tarafından meydana gelmektedir. Negatif elektrik yüklü tozların çoğu, pozitif elektrik yüklü bilyaların yüzeyinde yapışma ve nötralizasyon oluşturmaktadır. Uygun bir topraklama ile gevşememiş olan, ihtiyaç fazlası pozitif yükler değirmenin ürününde görünmektedir. Bu, PCA – ABD’nin verdiği bilgiye göre, öğütmeye yardımcı aygıtlar olmadan üretilen taze çimentonun elektrostatik gücünün yaklaşık +5kV olduğunun nedenidir.

ECOFOR elektro fizik cihazı, değirmen içerisindeki pozitif yükleri nötr hale getirerek, kuru öğütmenin yoğunlaşması amacıyla tasarlanmıştır. Cihazın güç tüketimi 100 VA dan fazla olmamakla birlikte, tek faz 220-240 V, 50-60 Hz güç desteğine gereksinim duymaktadır. IP-65 güvenlik seviyesine sahip olmakla birlikte 12,5 kg dan daha hafiftir. Cihaz değirmene veya operatöre herhangi bir zarar veremez. Cihazın direk etkisi bilyanın çalışma yüzeyidir. Şekil 2b’ de görüldüğü üzere, yüklenme altındaki metal yüzeylerde oluşan çizgisel kusurları (dislokasyon) nötralize edilmesini etkiler. Topraklama ile öğütülen malzeme şarjının anti elektromotor kuvveti ortadan kaldırılır. Öğütme verimi artar, negatif elektriklenme sonuçları azalır. Cihaz devrede iken bilya iç yüzeylerinde katman katman metal kristal yapılarda iyileşmeler yer almaktadır. Değirmen içerisindeki mekanik kuvvetlerin verimliliği ve ufaltılan malzemenin öğütülebilirliği de artar. Kimyasalların (öğütmeye yardımcı) eylemlerine ve çimentonun 1,5 – 3,5 kWh / t lik spesifik güç tüketiminde tasarruf sağlıyor ilave olarak da değirmenlerin kapasitesinde %6-10 luk bir artış için tamamıyla yeni bir koşul yaratılmaktadır. Son nesil ECOFOR cihazının, Türkiye çimento fabrikalarında güncel kullanım sonuçları tablo-1 de gösterilmiştir.

Cihazımız ile çalışan bilyalı değirmenlerin belirgin birkaç özelliği şu şekildedir;

Öğütmeye yardımcı kimyasallar ile kullanıldığında cihazın, değirmenin dönüşüne kısıtlı etki göstermesi, kademeli olarak deşarj etme gerekliliği ile açıklanabilir – birikim katmanının yerinden oynatılarak yok edilmesi.
Bilyaların daha pürüzsüz ve yüksek aşınma dayanımlı hale gelir. Bu aşınma 2-3 katı kadar azalır.
Öğütmeye yardımcı kimyasallarda genelde rastlanılmayacak biçimde, cihazımızın çalışma sonrası etkisi ise bilya yüzeyinde deforme göstermeyen tabaka oluşturarak aşınma dayanımı (iki günden üç haftaya kadar) ile ilişkilidir.
Cihazın etkisi altında değirmende taşıma kapasitesi artar. Değirmende herhangi bir şişme olmadan %10-30 fazla malzeme alır. Çimento sıcaklık koşullarının olanak tanıması durumunda, taze beslemede ilave bir artış olması yanı sıra ayrıca değirmen çıkış çekişinde %20-40 azalma başarılmaktadır. Çimento parçacık boyut dağılımını olumlu bir şekilde de etkiler.
Deşarj edilen çimento akışkanlığı artar.
Değirmenin içerisinde ufalanmış malzemenin miktarı ile öğütme kalitesinin optimal ilişkisini göstermektedir (Şekil 4). Malzemenin büyük çoğunluğu bu doğrultuda yönelir. Yanlış ihtimalin optimal olmayan düzendeki eski kapasite ile çalıştığı gözlenir.

Cihaz roller pres ile de verimli bir biçimde çalışmaktadır. Roller preslerin düzeltilemeye dezavantajları, öğütmeye yardımcı kimyasallar ile kullanılamamalarıdır. Bu etkin tasarımın düzeltilemeyen bir dezavantajı, roller presler gibi, öğütmeye yardımcı kimyasallar ile birlikte kullanılamamalarıdır. Öğütmeye yardımcı kimyasalların, presin silindirleri arasında ufalanmış malzemelerin içerisinde üniform (tekdüze) dağılımı mümkün değildir. Roller presin bu kusuru, ECOFOR cihazının her iki silindir arasına paralel olarak bağlanması ile giderilir. Şekil 5’ de görüldüğü gibi 15 dakikalık çalışmadan sonra, cihazın, malzeme öğütülebilirliğini arttırma etkisi nedeniyle roller motorunun enerji tüketimi azalmaktadır. Güç salınım (osilasyon) genliğinin azalması, roller’ın vibrasyonunun azaldığının delilidir. ECOFOR cihazı ile, roller pres seperatöründen çıkan malzemenin blaine (özgül yüzey) değeri 200-500 cm2/g artmakta ve öğütme sisteminin kapasitesi bir bütün olarak artmaktadır. Nihâi değirmen kapasitesinde ilave bir artış için ikinci bir cihaz ve seperatör için de üçüncü bir cihaz kullanımı tavsiye edilebilir.

ECOFOR metodu ve cihazını kullanmak enerji tasarrufuna, başka bir deyişle daha faydalı bir çimento tesisine sahip olmaya olanak tanır.

Şirketimiz, Türkiye’de çimento tesislerinin öğütme enerji tüketiminin azaltılması konusunda Türk uzmanlar ile birlikte çalışmaya devam edilmesi planlanmaktadır.

Darbe esnasında