Uretim Proses Lab (1)

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    1/62

    T. C.

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    KMYA-METALURJ FAKLTES

    METALURJ VE MALZEME MHENDSL BLM

    METALURJ RETM PROSESLABORATUARI DERS

    DENEY FYLER

    STANBUL 2010

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    2/62

    2

    RAPOR YAZMA TEKN

    Teknik alanda bir inceleme, detay, ett vb. almalarn sonucu bir rapor halinde yazlr.

    Raporda incelemenin amac yaplan deney ve incelemeler, varlan sonu ve dnceler

    belirtilir.

    Laboratuar Raporunda stenen Belgeler

    1. Raporun sol st kesinerencinin ad soyad, faklte numarasve snfna ait bilgiler

    yazlr.

    2. Raporun sa st kesine deneyin yapld tarih yazlr.

    3. Deneyin ismi raporun bal olarak kullanlr.

    4. Deneyin Amac: Deneyden hedeflenen maksat ksaca belirtilir.

    5. Teorik Bilgi: Deney esnasnda anlatlan ve rencinin dier kaynaklardan yararlanarakbulaca konu ile ilgili gerekli bilgileri ierir.

    6. Kullanlan Malzeme ve Cihazlarn Tantm: Deneyde kullanlan tehizat ksaca, gerekirse

    ekil konularak tantlr.

    7. Deneyin Yapl: Deneyin yapl srasndaki ilem sras aklanr.

    8. Deney Sonular: Deney srasnda yaplan lmler, hesaplamalar, tablo, ekil, vb.,

    hususlar kapsar.

    9. Yorumlama: Deneyden elde edilen sonular, rencinin daha nceki bilgilerine ve kendideerlendirmesine gre yorumlanr.

    Rapor doru, sade, ksa ve ak kelimelerle yazlmaldr. nc ahs ve edilgen ifadeler

    kullanlmaldr. Faydalanlan kaynaklar mutlaka belirtilmelidir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    3/62

    3

    DENEYLERLE LGL BLGLER

    1. renci her deneye devam etmek zorundadr.

    2. Telafi dahil renci en fazla birdeneyde bulunamayabilir, aksi halde laboratuar dersinden

    baarsz saylr.

    3. retim proses laboratuar dersinde haftalk getirilecek olan raporlar vize snav yerine

    geecektir. Ayrca vize snavyaplmayacaktr. Ynetmelie gre, yl ii laboratuar

    raporlarndan alnan notlarn %60, final snavnn %40 alnarak geme notu

    hesaplanacaktr.

    4. Her deneyin raporu bir sonraki haftann deneyi yaplmadan nce deney sorumlusu retim

    elemanna teslim edilecektir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    4/62

    4

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    RETM METALRJS ANA BLMDALI

    Metalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    SICAKLIK KALBRASYONUAB-0046-K

    Elektromanyetik giriim Mekanik zorlama veya bozulmalar (deformasyon) Trde olmama durumlar Oksitlenme Alam etkileri Yaltm direnci

    1. ALIMAYA BALAMADAN NCE YAPILMASI GEREKEN HAZIRLIKLAR10.1) BELRLEME Gstergeli scaklk lerde bulunan sl iftin tipi ve gsterge hassasiyeti belirlenir.

    10.2) HAZIRLIK Gstergeli scaklk lerde bulunan sl iftin yzeyi ve balantlar ile gstergenin

    durumu kontrol edilir.

    Referans sl iftin yzeyi ve balantlar kontrol edilir. Dijital scaklk lerin balantlar kontrol edilir ve program ayarlanr. Kalibrasyon frnnn balantlar ve dijital gstergesi kontrol edilir. Varsa buz miktar ve su buz karmnn homojenlii kontrol edilir.

    Cihazlar, en az 30 dk laboratuar artlarnda bekletilir.

    10.3) KALBRASYON NCELEMELER Fonksiyon Deneyi

    Kalibrasyon frn ve dijital scaklk lerin gstergeleri oda scakl ve buznoktasn gsterip gstermedii ve ayarlanan scaklkta gstergelerin durumugzlemlenir.

    Deer Aratrmas Eer buz noktas kullanlyorsa dijital scaklk lerin scakl mV cinsinden

    doru gsterip gstermedii, Kullanlmyorsa scakln ayarlanan programa gre C, K veya F cinsinden

    scakl doru gsterip gstermedii kontrol edilir.

    10.4.) DEERLENDRME ve KALBRASYON KARARI

    Elde edilen deerler, hata snr aralnda olmaldr. Deney karar alnr.

    2. DENEY/KALBRASYON LEMNN YAPILIIReferans sl ift ve kalibre edilecek gstergeli scaklk lerin slifti kalibrasyon

    frnndaki scak blgeye yerletirilir. Her iki sl ift buz ile temas salandktan sonrareferans sl ift dijital scaklk lere balanr ve buradan seilen program ile scaklkllmesi gerekletirilir. Kalibrasyon frn scaklk deeri ile dijital termometre saysaldeeri arasndaki fark hata olarak belirlenir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    5/62

    5

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    RETM METALRJS ANA BLMDALI

    Metalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    SICAKLIK KALBRASYONUAB-0046-K

    Kalibrasyonda en az be lm alnr. lmlerin doruluu istatistik olarakdeerlendirilir. Malzeme farkll s kapasitesi oluturduu iin e scakla ulamalarfarkl zamanlarda olaca iin homojenletirme iin gerekli bekleme zamannn yeterliliideneysel olarak bulunur. Referans ve kalibre edilecek sl iftler ayn yksekliktekalibrasyon frnna daldrlrlar, bu ykseklik; 1015 cm.dir. Kalibrasyonda referansnoktas olarak soyun buz noktas seilebilmekle beraber dijital scaklk lerin kenditermometresi kullanlarak da referans noktas da alnabilir ve raporda belirsizlii dijitalscaklk lerin sertifikasndaki termometre belirsizlii alnabilir.

    3. HESAPLAMALAR ve BELRSZLK HESABI12.1) A-TP BELRSZLK HESAPLAMA YNTEM:lmn ortalamasna (

    X ) lm belirsizlii (Sx) hesaplanr. Xiher bir lmde lmealetinden elde edilen sonu olduu varsaylrsa; Belirsizlik hesabnda ortalama deer;

    X =

    n

    i

    in 1

    1

    olup, burada n toplam lm saysdr. Bu lmlerin standart sapmas;

    Sx=

    2

    11

    1

    n

    i

    in

    formlnden bulunur. Bu standart sapma deeri normal dalm iin Bux

    S deeri, A tipi

    belirsizlii vermektedir

    12.2) B-TP BELRSZLK HESAPLAMA YNTEM:12.2.1)Referans Isl iftlerin Belirsizlii

    Bu belirsizlik hesaplanrken; kalibrasyonda kullanlan referans sl iftin belirsizliiURef.1olmak zere;

    2.

    Re f

    R

    UU forml kullanlr.

    12.2.2)Referans Isl iftlerin Kaymasndan Gelen BelirsizlikReferans sl iftlerin zaman iinde oluan EMK deerlerinden sapmalardr. R,B, ve S tipisl iftlerin 900C-1100C scaklk aralnda kullanlmas halinde maksimum 0.3C/Ylsapma olur. Sabit noktalar kullanlarak belirlenen bu sapmalar;

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    6/62

    6

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    RETM METALRJS ANA BLMDALI

    Metalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    SICAKLIK KALBRASYONUAB-0046-K

    3

    3,0 YilCUdrift

    12.2.3)Dijital Voltmetreden Gelen BelirsizlikIsl iftlerden gelen EMK deerlerini gsteren dijital voltmetrenin belirsizlii UVolt olmakzere;

    2. VoltVm UU olarak kullanlr.

    12.2.4)Kalibrasyon Frnndan Gelen BelirsizlikKalibrasyon frnndan gelen belirsizliktir ve ASTM E 220 02ye gre tp frnlarda1C alnr. Ayrca kalibrasyon frnnn scaklk dalmnn homojensizliinden gelenbelirsizlik de UHomolmak zere;

    3

    122

    Hom

    Fir

    UU

    12.2.5)Referans Scakln BelirsizliiKalibrasyonda kullanlacak referans scaklk eer buz noktasysa maksimum belirsizlik0,1C alnabilir. Ancak farkl bir cihazla referans nokta alnyorsa, burada o cihaznsertifikasndan alnan belirsizlik kullanlr.

    CUBN 17,03

    1,0

    12.2.6)Uzatma ve Dengeleme Kablolarndan Gelen BelirsizlikTS 5154-3 HD 446.3 S1e gre referans ve test sl iftlerin voltmetreye balamak iinkullanlan kablo cinslerine gre oluan belirsizlikler yle hesaplanr;

    3

    22

    Re TestKabfKab

    Kab

    UUU

    12.2.7)Eri Uydurmasndan Gelen BelirsizlikMikrovolt cinsinden okunan EMK deerlerinin Cye evrilirken kullanlanerilerden gelen

    hatadr ve TS 5154-1 EN 60584-1e gre kullanlan sl ift ve scaklk iin verilen en bykhata deeri alnr ve yle hesaplanr;

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    7/62

    7

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    RETM METALRJS ANA BLMDALI

    Metalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    SICAKLIK KALBRASYONUAB-0046-K

    3

    geriMaksHataDeUE

    Tablo 2: rnek Belirsizlik Btesi (1000C, S Tipi iin)

    Belirsizlik

    KaynaByklk

    Xi

    Tahmini

    Deerxi

    Standart

    Belirsizlik

    u(xi)

    OlaslkDalm

    DuyarllkKatsays

    ci

    KsmiVaryans

    ui(y)

    Referans Isliftin SertifikaBelirsizlii

    TR 1000 C 0,82 C Normal 1 0,67

    ReferansnKaymas

    TDrift 0,3C 0,17 C Dikdrtgen 1 0,03

    Dijital

    Voltmetrenin

    Belirsizlii (a)TVm 0 C 0 C Normal 1 0

    Kalibrasyon

    Frnndan GelenBelirsizlik

    TFr 1000 C 1 C Dikdrtgen 1 0,577

    ReferansScaklnBelirsizlii (BuzNoktas)

    TBN 0C 0,1 C Dikdrtgen 1 0,17

    Uzatma ve

    Dengeleme

    KablolarndanGelen Belirsizlik

    (b)

    TKab 0 C 0 C Dikdrtgen 1 0

    EriUydurmasndanGelen Belirsizlik

    TE. 1000 C 0,01 C Dikdrtgen 1 0,0001

    Tekrarlanabilirlik lTekrar 1 m 0,288 C Dikdrtgen 1 0,0833Toplam Varyans 53,1

    Geniletilmi Belirsizlik (k=2) 0,83

    Beyan edilen belirsizlik U = 0,8 CaReferans Scaklk olarak buz noktas alnmtr.

    bUzatma kablosu kullanlmamtr.

    rnek belirsizlik btesinden karlan toplam varyans, bize B tipi belirsizliin karesiolan, B2, deerini vermektedir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    8/62

    8

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    RETM METALRJS ANA BLMDALI

    Metalrji ProsesLaboratuar Deney Fy

    SICAKLIK KALBRASYONUAB-0046-K

    12.3) Geniletilmi BelirsizlikGeniletilmi belirsizlik, A ve B tipi belirsizliklerin bir k kapsam faktr ile arplarak uformlle elde edilir.

    Geniletilmi Belirsizlik = 22 BAk Kapsam faktr, k, gvenilirlik dzeyini gstermekte ve genellikle ticari olarak k=2 (%95gvenilirlik) olarak kullanlmaktadr.

    Gvenilirlik Dzeyi Kapsam Faktrp ( %) kp

    68.27 1

    90 1.645

    95 1.960

    99 2.576

    100 3

    4. KALBRASYON SERTFKASININ HAZIRLANMASIKalibrasyon sertifikas, TB-10-01-07 TRKAK Markal Deney Raporlar ve KalibrasyonSertifikalarna likin artlar Hakknda Teblie gre hazrlanr.

    5. METOT GEERL KILMAMetodun geerli klnmas amacyla, ylda bir kalibrasyonu yapan kiiler ve laboratuarlar

    aras ayn koullarda ayn cihazn kalibrasyonu yaplarak kalite kontrol kartna ilenir.

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    1. Deney raporunu rapor yazma, teknik bilgi, etik kurallar ve deerlendirme kriterlerinide dikkate alnarak kalibrasyonu gerekletirilen sl iftin kalibrasyon sonularkullanlarakrnek belirsizlik btesi hesaplanacaktr.

    2. Rapor bir hafta ierisinde teslim edilecektir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    9/62

    9

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SERAMK HAMMADDELERDEN RNRETM

    1-AMA: Seramik Dkm yntemi ile seramik para retimi

    2-TEORK BLG:Dkm yntemiyle ekillendirme seramik rnlerde en ok kullanlan ekillendirmeyntemidir.Bu yntem kullanlarak retilemeyen her trl para bu yntemle retilebilir.Dkm yntemi ile retilebilecek seramik paralar:

    Kark para ve ekillere sahip salk gereleri,Tornada ekillendirilemeyen yuvarlak olmayan paralar,Pres kalplarnn zor ve pahal olduu paralar,Simetrik olmayan paralar,Sofra takmlarVazo biblo gibi ss eyalar

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Viskozitesi ayarlanm seramik dkm amuru, Al kalp, beher, max 1000 0C Frn.

    5-DENEYN YAPILII:

    1-Slip dkm genellikle m boyutunda ince seramik tozlarn ve ynteme yardmc olacakbalayc, slatmay salayan katk maddeler, istifleyici (elektrolit), sinterlemeye yardmckatk maddeler ile su kartrlarak dkm amurunun hazrlanmasyla balar.2-Bu hazrlanan dkm amuru belli bir ekil verilmi ince gzenekli ve su geirimli alkalp iine dklr.3-Kalbn filtrasyon zelliinden dolay toz partiklleri kalp cidarnda younlaarak ynlenir

    ve toz partikllerinin paketlenerek dkm et kalnl oluturmasna neden olur.4-Kalp cidarndaki dkm amuru istenilen dkm et kalnlna ulatktan sonra dkmamurunun fazlas tekrar geri boaltlr.5- Kalp ve oluan ya seramik rn kurumaya braklr.6- Oluan ya seramik rn kuruma srasnda ekilme gstereceinden kalptan kolaylklakarlr. Gerekli hallerde al kalbn yzeyi talk, alginat, grafit gibi maddelerle ok ince birtabaka halinde kaplanarak ekillendirilen malzemenin kalptan kolayca kmas salanr.7-Ya seramik rnde oluan kalp ek yerleri izleri temizlenir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    10/62

    10

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SERAMK HAMMADDELERDENRN

    RETM

    6-SONULARIN ALINMASI

    7-HESAPLAMA

    8-SONU

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    1- Her renci en az bir dkm yaparak hatasz rn kartacaktr.2- Seramik rnlerin kurutulmasnda nelere dikkat edilmesi gerekir ve oluabilecek kurutmahatalar nelerdir ve bunlarn nlenebilmesi iin yaplabilecek uygulamalar nelerdir yaznz.

    9-Kaynaklar

    [1]Gner Yksel Seramik Genlik Kitabevi 1987[2]Lawrence Ceramic Science for the Potter London 1973[3]Snger and Snger Industrial Ceramic Chapman and Hall 1963[4]Norton F.H. Elements of Ceramics

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    11/62

    11

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES KL VE KAOLENLERN AKICILIK

    ZELLKLERNN SAPTANMASI

    1-AMA:Al kalba dkm de kullanlacak dkm amurunun akclk zelliininsaptanmas. Gerekli akcln salanabilmesi iin gerekli sodyum silikat orannnsaptanmas.

    2-TEORK BLG: Kil ve kaolenler su ile kartrldnda nce yorulabilir kvama vedaha fazla su ilave edildiinde ise, akc sulu bir bulama haline gelirler. Kil ve kaolenlerde zllk ve baz dier zellikler , akclk iin gerekli olan su miktarntayin ederler.

    Baz zel durumlar hari , genellikle sulu bulama kvamna gelebilmesi iin katlan su

    miktarnn az olmas istenir.Bu amala uygun elektrolitik ilavesi yaplmaldr. En ok kullanlan elektrolitlerden bazlarNa2CO3, Na2SiO3, NH4, alginat, karboksimetil sellozdur.lave edilen elektrolitin fazla ilavesi kazanlan akcl ters dndrerek akclk azalmasna ve

    peltelemesine neden olur.Her kil ve kaolenler zelliklerine gre farkl elektrolitlerden etkilenirler. Yaplan denemelerile en uygun elektrolit ve kullanm yzdesi bulunur.Kil ve kaolenlerin iinde bulunan suda znebilen madensel tuzlar veya slfatlar akclolumsuz ynde etkilerler. Bu durumdaki kil ve kaolenler kullanlmadan nce sulandrlpdaha sonra fitler preslerde suyu alnarak suda znen tuz ve slfatlar bnyedenuzaklatrlr.

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Seramik hammaddeleri: kilkaolenBeher, baget , zel dizayn edilmi viskozite lm cihaz, zaman belirlemek iin saat

    5-DENEYN YAPILII:Hammaddeden( kil veya kaolen) 500 gr tartlarak bir kaba alnr ve bagetle kartrlarak

    250 ml saf su ilave edilir. Katlan su yeterli gelmezse daha da ilave edilebilir. Maddenintamam su ile slatlp bagetten damlayacak, fakat kat maddeye izilen baget izgisi

    birleecek hale gelince su ilavesine son verilir ve katlan su miktar not edilir.

    Sodyum silikatn % 10luk zeltisi hazrlanr ve nceden hazrladmz amura 10 mlkatlarak kartrlr.

    Bagetle yaplan kontrolde viskozite seramik amur viskozite llecek hale geldiindebelirlenmi miktarn belirli kesitten geme sresinin kontrol ile akclk llr.

    Seramik amur bir hazneye doldurulur ve 100 ml seviyesi iaretli bir kabn iine aktlr. 100

    mm amurun akma sresi not edilir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    12/62

    12

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES KL VE KAOLENLERN AKICILIK

    ZELLKLERNN SAPTANMASI

    6-SONULARIN ALINMASI

    Viskozite (sn) - % 10 elektrolit ilavesi miktar grafii izilerek optimum elektrolit ilavesibulunur

    7-HESAPLAMA

    8-SONU

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    1-Viskozite (sn)- %Elektrolit grafiini izerek optimum elektrolit miktarnn saptaynz.

    2-Dkm amurunda akkanlnn olmas gerekenden dk veya yksek olmasdurumunda dkm ileminde karlaabileceiniz zorluklar nelerdir aklaynz.

    9-Kaynaklar

    [1]Gner Yksel Seramik Genlik Kitabevi 1987[2]Lawrence Ceramic Science for the Potter London 1973[3]Snger and Snger Industrial Ceramic Chapman and Hall 1963[4]Norton F.H. Elements of Ceramics

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    13/62

    13

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAFALMNYUM RETM

    1-AMA

    Bu deneyin amac; alminyum hurdalarn deerlendirilmesi ve geri kazanlmas ilemlerininincelenmesidir.

    2-TEORK BLG

    2.1-ALMNYUM RETM

    Gnmzde alminyum retimi iki temel ynteme dayanmaktadr (ekil1):

    1. Cevherden retim yntemleri (Birincil alminyum)2. Hurdadan retim yntemleri (kincil alminyum)

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    14/62

    14

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAFALMNYUM RETM

    2.1.1-Birincil (Primer) Alminyum retimi

    Birincil alminyum retiminde birbirlerini takip eden be ana retim aamasn uygulamazorunluluu vardr:

    1. Boksit madeni iletmecilii,2.Boksit cevherinden almina retimi (Krma, tme, zmlendirme, ktrme,Kalsinasyon)3. Alminadan elektroliz yolu ile sv alminyum retimi (Ergimi Tuz Elektrolizi)4. Sv alminyumun alamlandrlarak dkm,5. Dkm rnlerinden ekstrzyon ve haddeleme ilemleriyle yar ve/veya u rn retimi.

    Son zamanlarda yaygnlaan anlay; boksit iletmecilii ve almina retimi, sv alminyumretimi ve dkmhaneler, haddehaneler ve profil retimleri farkl alanlarda kurulmaktadr.Fakat ok az saydada olsa tm bu kademelerin bir aradayapld tesisler de vardr.Tm bu kademelerin bir arada gerekletirildii Seydiehir Alminyum gibi tesisler EntegreTesisler olarak tanmlanmaktadr.[1]

    2.1.2-kincil (Sekonder) Alminyum retimi (Recycling)

    Gittike gelien yeniden deerlendirmeye ynelik retim yntemlerinin temel girdisi olanhurdalar ve cruflar ikincil hammaddeler olarak tanmlanr. Hurdalar, metalik yada metalieren karakterde olmalarna karn, retim prosesi, sirklasyon ve piyasa asndan deerinikaybetmi ve devre d kalm, ancak ierikleri nedeniyle yeniden ilenebilecek deerde olanticari metallerdir.

    kincil alminyum endstrisinin temel oluumu alminyumun yeniden deerlendirilmesidir.Gnmzde ikincil alminyum endstrisi hurday yeniden deerlendirerek ve cruftan

    metalik alminyumu geri kazanarak balca basnl dkm yapan dkmhanelere dkmalamlar ve UBC (used beverage can = kullanlm iecek kutusu) reten haddehanelereservis vermektedir.

    kincil alminyum endstrisinin hammaddeleri aadaki gibi snflandrlr.

    1. Dner hurda: Sv alminyumun rne dntrlmesi srasnda kan veya rnkademesindeki hurdadr.

    2. Tesis Hurdas: Yar mamulleri kullanan tesislerde oluan hurdadr.3. Sermaye Hurdas (Eskime Hurda): Kullanm mrn doldurmu alminyum ihtiva

    eden makine, yap eleman, ara, gere, vb.lerdir.[2]

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    15/62

    15

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAFALMNYUM RETM

    Alminyumun yeniden deerlendirilmesi; hurda toplanmas, tasnifi ve hazrlanmas, ergitme,rafinasyon, alamlama gibi sreleri iermektedir. Kirlenmi hurdalarn yenidenkullanlabilmesini salamak ve ou alminyum hurdalarnn yksek yzey alan/hacim orannedeniyle artan ergitme kaybn en aza indirmek zel nem tamaktadr.[1]

    2.2-ALMNYUMUN GER DNMNN NEM

    Alminyum hurda hatr saylr bir Pazar payna sahiptir. nk birincil alminyum iin

    gereken enerjinin % 95 daha az ile alminyum hurdann yeniden ileme prosesisrdrlebilmektedir. Bununla birlikte; alminyum hurdann yeniden ilenmesinde,ergitilmesinde, alminyumun zelliklerinde herhangi bir kayp olamamakta, ergitme srasndaatomik yaps deimemektedir.Birincil alminyum retimi sanayide en youn enerji kullanan sektrlerden birisidir. 1 tonalminyum retmek iin kullanlan enerji miktar bakrn iki kat, eliin ise 5 katkadardr.(ekil.2)

    ekil.2 Malzemelerin enerji tketim oranlar.[1]

    Alminyum hurdalardan alminyum elde etmek iin gerekli enerji birincil alminyumretmek iin gerekli enerjinin %5i kadardr[4]. (Tablo.1)

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    16/62

    16

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAFALMNYUM RETM

    Tablo.1 Alminyum retimi iin enerji gereksinimleri karlatrlmas.[4]LEM kWh/kg KAZANElektrolizle Al retimi 14,0Al2O3 + Anod+ Elektroliz 30,0

    Hurda Ergitimi 0,52 %96

    Ayrca geri dnm ile evresel olarak da kazan salamaktadr. Alminyum hurdanntoplanmas, ayrlmas ve ergitilmesi birincil alminyum retimine gre daha dk evreseletkilere neden olur. [4]

    Kullanlm alminyum yerine boksit gibi doal kaynaklardan alminyum retmek oldukapahal ve ar enerji gerektiren sistemdir. Alminyum kullanlmaya balandndan beri gerikazanlma ilemi yaplmaktadr. Alminyumun geri kazanlmas iin, toplum bilinci 1980liyllarda balamtr. Alminyum dnyada en fazla kullanlan demir d metaldir. Dnyada enfazla kaynakta ayr toplanan ambalaj atklarndan biri ve en nemlisi alminyumdur.Kullanlm alminyumdan alminyum retildiinde % 95 daha az enerji tketilir ve iilik veyatrm maliyeti en aza der.

    Bir ton kullanlm alminyumdan alminyum retilirse; 4-5 ton boksit madeni, 1 300 kg krmz amur, 4 ton kimyasal madde, 14 000 kWh elektrik enerjisi kullanm, 15 000 litre soutma suyu, 860 litre proses suyu, 2 000 kg CO2 ve 11 kg SO2 emisyonu korunmu olur.

    nsan saln olumsuz etkilememek, hayvan ve bitkileri tehlikeye maruz brakmamak,yzeysel ve yer alt sularn kirletmemek, hava kalitesini bozmamak, grltye neden

    olmamak, doal kaynaklar, doay ve evreyi korumak ve tehlikeli atk oluturmamakiin ambalaj atklar kaynakta ayr toplanmaldr. klim deiikliine neden olan sera gazemisyonunu azaltmak iin her trl kullanlm alminyum geri kazanlmaldr.

    Alminyumun hurdalardan geri kazanm, gnmz alminyum endstrisinin nemli birbileeni haline gelmitir. Geri kazanm prosesi, metalin basite tekrar ergitilmesi esasnadayanr, ki bu yntem metalin cevherinden retimine nazaran ok daha ekonomiktir.Alminyum rafinasyonu ok yksek miktarlarda elektrik enerjisi gerektirir, buna karlkgeri kazanm prosesi, retiminde kullanlan enerjinin%5'ini harcar. Geri kazanm prosesi1900'l yllarn balarndan beri uygulanmakta olup yeni deildir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    17/62

    17

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAF

    ALMNYUM RETM

    1960'l yllarn sonlarna kadar dk profilli bir faaliyet olarak devam eden geri kazanmolgusu, bu tarihte iecek kutularnn alminyumdan yaplmaya balanmas ile gndeme dahayoun ekilde gelmitir. Dier geri dndrlen alminyum kaynaklar arasnda otomobil

    paralar, pencere ve kaplar, cihazlar, ve konteynerler saylabilir. Alminyum retiminde ennemli hammaddenin kullanlm alminyum olduu unutulmamaldr. [5]

    2.3-ALMNYUMUN HURDADAN GER KAZANILMASINDAK LEMLER

    Alminyumun yeniden deerlendirilmesi ilemlerinin ekonomik ve pratik olma zorunluluuvardr. Alminyumun yeniden deerlendirilmesinde alminyum hurdalarn eritilmeye hazrlkilemleri nemli bir yer tutmaktadr. Bu ilemlerin mekanizasyonu ve g iderekotomatikletirilmesi sonucu alminyumun byk tesislerde ekonomik olarak yenidendeerlendirilmesi mmkn olmaktadr. Alminyum hurdalarn eritme ve alamlamaileminin genel metalrji kurallar iinde bilinli olarak yaplmas gerekir. kinci eritmealminyum alam yaplrken bu elemanlardan bir ksmnn azaltlmas bir ksmnn iseartrlmas gerekir. Bunun iin bir takm kimyasal ve fiziksel yntemler kullanlmaktadr.

    2.3.1-Alminyum Hurdalarnn Eritme ncesi lemleri

    Alminyum hurdalarn eritilmeye hazrlanmas zel dikkat ve bilgi gerektirir. Hurdalarngeliigzel toplanp bir ocakta eritilmesi alminyumun bozulmasna ve zelliklerininkaybedilmesine neden olur.

    Alminyumun sonsuz kullanm zellii ancak onun bilinli eritme ve alamlanmas ilesalanabilir. Alminyum hurdalarn eritme ncesi ilemleri gruplandrma, ya giderme, boyagiderme, ve yakma, krma ve demirli paralarn ayrlmas, briketleme ve n stma olaraksralanabilir.

    2.3.2-Gruplandrma

    Alminyumun yeniden deerlendirilmesinde en nemli konulardan biri de hurdalarncinslerine gre gruplandrlmasdr. Bu gruplandrma muhtemel alam kmelerioluturmaktadr. Bunun iin ayn cinsten ok miktarda hurda temini gerekli olmaktadr.Hurdalarn gruplandrlmasnda bir nemli noktada hurdalarn tala, apak, dkm para, presart gibi byklklerine gre ayrlmaldr

    2.3.3-Ya Giderme

    Ya giderme ilemi genellikle alminyum talalarna uygulanan bir ilemdir alminyumtalalar eritilmeden nce zerlerindeki yalar kademeli olarak ya giderme ve kurutmamakinelerinden geerek n stmal bir ekilde eritme ocana beslenirler. Kurutma frnlar

    indirekt alevli olup kademeli yanma ile ayrca evre kirlenmesini nleyici tedbirleralnmaldr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    18/62

    18

    RETM METALRJS ANABLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAF

    ALMNYUM RETM

    Kurutma frnlarndan kan alminyum talalar %0.1 orannda ya tadklar tespitedilmitir.Merkez ka kuvvetiyle apaklarn yalarn gidermek mmkn ise de bu ilem sonunda yamiktar %2-3 orannn altna indirilebilmektedir. Alminyum hurdalarda kabul edilebilir yaoran %0.2 olmas nedeniyle merkezka yntemiyle ya giderme yntemi yeterliolamamaktadr. Ya gidermeileminden geen alminyumtalalar dner ocaklarda eritilirkendaha az eritken harcanmakta ve ocak kayplar daha az olmaktadr

    2.3.4-Boya Giderme

    Alminyum yiyecek ve iecek kutular, karton zerine ince alminyum folyo kaplamalambalajlar, zeri boyal alminyum artklarn yeniden deerlendirilmesinden nce kapal birfrnda yaklarak alminyum olmayan ksmlarn yok edilmesi gerekir. Bu yaplmazsa eldeedilecek sv alminyum iinde yabanc maddelerin zararl etkileri grlr. Frnda yakmaileminde frn scakl alminyum olmayan karton, boya, plastik gibi ksmlarnyanabilecei kadar yksek, fakat alminyum paralarn oksitlemeyecek kadar dkolmaldr.Genellikle alminyum hurdalarda boya, plastik ve vernik kaplama arl %2 ile %5 arasndakabul edilmektedir. Alminyum hurdalar bu nedenle dumanl, isli ve evreyi rahatsz edici birekilde eritilirler. Bu durum ayrca eritilen alminyumun daha ok oksitlenmesine nedenolmaktadr. Boya giderme ve yakma ileminde kullanlan brlr stmal dner ocaklardayakt-hava karm ve ocak scakl oksitlenmeye imkan vermeyecek ekildeayarlanmaktadr.

    2.3.5-Krma ve Demirli Paralarn Ayrlmas

    Kullanm amalarna gre iinde demir saplama, bur, yatak gibi paralar bulunan alminyumdkm hurdalar eritilmeden nce demirli paralardan ayrlmaldr. Bunun iin bu hurdalar birkrc deirmende paralanarak manyetik ayrclarla iindeki demir paralardan ayrlrlar.inde elik tel bulunan alminyum iletken kablolar da bu grup iindedirler. Bunlarn

    hurdalarnn deerlendirilebilmesi iin iletken telin makasl deirmenlerde kk paralarablnerek paralanmas ve dalmas salanr.Bundan sonraki ilem manyetik ayrclarla elik paralarn ayrlmasdr. Bu ilemler sonundaalminyum hurdalardan demir paralar nedeniyle alamn demir oran art %0.2 ye kadardrlebilmektedir.

    2.3.6-Briketleme

    lem artklar alminyum paralar (folyo, ince plaka, ince tel gibi) yal olmama, demirlimalzeme ile karmama koulu ile hem hacim azaltlmas hem de eritmede yanma kaybnnlemek iin hidrolik preslerde sktrlarakbriket bloklar haline getirilirler. Bu briketlerin

    younluu 1.2-1.5gr/cm3 dr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    19/62

    19

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAF

    ALMNYUM RETM

    Alminyum tala, apak ve folyolarn briketlenmesi masraf arttrc bir ilem olmasnakarlk eritmede salayaca verim nedeniyle byk ekonomi salamaktadr.

    2.3.7-n Istma

    Alminyum hurdalarn yeniden deerlendirilmesinde n stma nemli bir yer tutmaktadr. nstma yoluyla hurdalarn nemi giderildii gibi eritme ocanda alma ortamn zorlatranduman oluumu da en az dzeye indirilir, rnein hurda alminyumlara 400C n stmauygulanmasyla %34 enerji tasarrufu salanmaktadr. Bu durumda eritme verimlilii de %52

    artmaktadr. Dner ocaklarda k gaznn eritkenler zerinden geerken youn tuz buhar ileyklenmesi nedeniyle n stma yaplamamaktadr. n stma yansmal alevli ocaklarda

    baar ile yaplmaktadr.[3]

    2.3.8-Eritme Metotlar

    Hurdalarn eritilmesi iin frn seimi hurdalarn tipine baldr. Byk hurdalar genellikle gazveya fuel yanmal reverber frnlarnda eritilirler. Reverber frnlarn kapasiteleri 5 - 90 tonarasnda deimektedir. Reverber frnlarnda hurdalarn ergitilmesi genel olarak eritmedereceleri dk flakslar kullanlr. Kullanlan flakslar genellikle sodyum klorr (NaCl2),

    potasyum klorr (KCl) ve Kalsiyum klorr (CaCl2)dr.Kullanlan flakstan esas gaye metali oksidasyona kar korumak, alminyum oksidi ve dier

    pislikleri gidermek ve mmkn olduu kadar az metal ihtiva eden cruf elde etmektir.Kapasite olarak eitlilik gsteren dner frnlar ise bugn tamamen hurda ergitilmesindekullanlmaktadr. Kapasiteleri 10 2000kg arasnda deien alminyum endstrisindekullanlan pota frnlar yap ve konstrksiyonolarak dier metallerin eritilmesinde kullanlan

    pota frnlaryla ayn olup bir fark gstermezler.[]

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    20/62

    20

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAF

    ALMNYUM RETM

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Alminyum merubat kutular, Cruflatrc (CaCl2, NaCl2, KCl karm), Grafit pota, Laboratuar tipi elektrikli frn, Kokil, Terazi, Maa.

    5-DENEYN YAPILII

    Paralama : Merubat kutularnn 3-4 cm boyutlarna kadar ufalanr. n stma: 400-500C aras scaklklarda 45-50 dakika srelerde stma ilemi ile

    hurda zerindeki boyalarn yaklr. Bu ilem ncesi arj edilen hurda malzemeler,sonrasnda ise n stmaya tabi tutulmu hurdalar tartlr ve n stma ile ktlede ne

    kadar azalma olduu grlr. Presleme : Hurda paralarnn preslenerek balya haline getirilir. Ergitme ve rafinasyon : 750C de farkl flaks bileimleri ile ergitme ilemi

    gerekletirilir. ncelikle flaks bileimi ve sonra hurda balyalar pota iine arj edilirve ergitme ilemi gerekletirilir. 750C de ergitmeilemi gerekletirilir. Rafinasyonilemi sonrasnda test ve kimyasal analizler iin numune kalplarna dkmgerekletirilir.

    6-SONULARIN ALINMASI

    lemler sonrasnda metal kazanm oran, elde edilen metal kimyasal analizuygulanarak sre verimlilii ve kalitesi test edilir.

    7-HESAPLAMA

    Geri kazanma verimi hesaplanr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    21/62

    21

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ALMNYUM HURDALARDAN SAFALMNYUM RETM

    8-SONU

    lemler sonrasnda metal kazanm oran, elde edilen metal kimyasal analiz uygulanarak sreverimlilii ve kalitesi test edilir

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    1. lkemizde alminyum hurda potansiyeli ve hurda toplama mekanizmalarn anlatnz.

    2. Geri dnm teknolojileri ( frnlar vb.) ve yeni gelimeler nelerdir?3. Yaplan deneyin geri kazanm verimi, boya giderme kayb nedir? (n stma ilemi ile

    yapdan uzaklatrlan miktar)

    9-Kaynaklar

    [1] TMMOB Metalrji Mhendisleri Odas, Alminyum komisyonu raporu.[2] Kabuku, S., Alminyum Hurdalarn Yeniden Deerlendirilmesi ve Geri Kazanma,Alminyum Dergisi, Say:14, 1993.[3] Meri, C., Tokdemir, M., Kksal, N., S., Alminyumun Hurdadan Geri Kazanlmas,

    Makine malat Tek. Semp., 1999.[4] Turbalolu, K., Yeniden Elde Edilebilirlikte Alminyumun nemi, 2. Dkm ve evreSemp. ve Sergisi, 2007.

    [5] Demir D Metal retimi Ders Notlar Prof. Dr. Zeki ZMECOLU, Yldz Teknikniversitesi, 2008.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    22/62

    22

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES DEMR OKST PELETLERNREDKSYONU

    1-AMA

    Demir oksit esasl klasik ve kompozit peletlerin redksiyon parametrelerinden scaklk,sre ve redkleyici madde miktarnn peletlerin redksiyon derecesine etkilerini

    belirlemek ve klasik ve kompozit peletlerin redklenme zelliklerini karlatrmaktr.

    2-TEORK BLG

    Demir Oksitlerin Redksiyonu: Genel anlamyla redksiyon, elektron alma olayeklinde tarif edilebilir. Bir metal oksidin redksiyonu ileminde, metal oksidin (MO)bnyesindeki oksijen, oksijene kar daha byk afinitesi olan bir redkleyici (R, RO)tarafndan alnr.

    Teorik olarak daha kararl oksit oluturan bir element, daha az kararl bir oksidinredkleyicisi olarak kullanlabilmektedir. Ayrca redkleme reaksiyonunungerekleebilmesi iin redklenecek element oksidinin oluum serbest enerjisi ileredkleyici element oksidinin oluum serbest enerjisi arasnda belirgin bir farkn olmasgerekmektedir.

    Demir oksitlerin karbon ile redksiyonu, ancak gaz faznn ksmi oksijen buhar basncnn[ )CO(O2P ], demir oksitlerin ksmi oksijen buhar basncndan [ )OFe(O yx2P ] daha kk

    olmas durumunda mmkndr.

    )OFe(O yx2P > )CO(O2P Redklenme

    )OFe(O yx2P = )CO(O2P Denge

    )OFe(O yx2P < )CO(O2P Oksitlenme

    Basncn bir fonksiyonu olan CO2/CO karm ile demir oksitlerin redksiyonu;

    FexOy + CO = FexOy-1 + CO2

    eitlii ile verilir. Bu eitliin denge sabiti;

    K =a FexOy-1.

    .

    P

    a P

    CO

    FexOy CO

    2 olur ve kat maddelerin aktiviteleri 1 alnarak;

    K =P

    P

    CO

    CO

    2 bulunur.

    Redkleme reaksiyonlarnn eitli scaklklardaki denge sabitleri hesaplanabilir. Budenge sabitelerinin PCO 2/PCOoran bu denge sabitelerinden kk ise FexOyredklenir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    23/62

    23

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES DEMR OKST PELETLERNREDKSYONU

    Hematit bileimli demir cevherinin metalik demire redklenmesi aamada gerekleir: 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2

    Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2FeO + CO = Fe + CO2

    Karbonun redkleyici gaz oluturmas reaksiyonlar ise;

    2C + O2 = 2CO

    CO2 + C = 2CO eklindedir.

    Demir oksitlerin redksiyonu heterojen reaksiyonlardr, yani reaksiyonlar kat ve gazmaddeler arasnda gerekleir ve proses koullarna bal olarak birok ksmi reaksiyonlarve tanm olaylar ierir. Redksiyonda, porlardaki difzyon ve ktle transferi etkin olan

    balca olaylar olup, demir oksitlerin redksiyonu Fe2O3/Fe3O4/FeO/Fe srasyla oluantopokimyasal reaksiyonlardan ibarettir (ekil 3). Byle bir reaksiyonda oluan rnlerinara yzeyleri maddenin orijinal d yzeyine paralel olarak merkeze doru ilerler.

    Peletlerve zellikleri: Demir oksit peletler hem yksek frn hem de direkt redksiyonprosesleri iin ok nemli hammaddelerdir. Peletler gnmz teknolojisine ve ihtiyalaraparalel olarak gelime gstermi ve bugn klasik piirilerek retilen peletlerin yanndasouk bal ve kompozit peletlerde gelitirilmitir. Bunlar henz ok byk leklikullanlmamakla birlikte retimleri konusunda olduka youn aratrmalar yaplmaktadr.

    Klasik peletlerin retimi, ok ince boyutlu demir cevheri, balayc ve su karmnnpeletleme tamburu ya da diskinde yuvarlanmas ve ardndan kurutulup piirilmesiilemlerini kapsar. Bu peletler daha sonra bir redkleyici ortamda redklenerek rnednrler. Kompozit peletler ise klasik pelet harmanna ilave olarak kat redkleyici olankmr de bnyesinde tar. Peletleme cihaznda yuvarlanarak ya pelet retildikten sonra

    kurutma ilemi yaplr ve peletler piirilmeden sabit yatakl frnda ilave redkleyicikullanlmakszn rne dntrlrler. Klasik peletler yksek frnlar ve snger demirretim proseslerinde kullanlrken, kompozit peletler ITmk3 prosesinin anahammaddesidir.

    Demir

    Vstit

    Manyetit

    Hematit

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    24/62

    24

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES DEMR OKST PELETLERNREDKSYONU

    3- KULLANILAN STANDARTLAR

    -

    4- KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER Demir oksit esasl klasik ve kompozit peletler Linyit kmr Hassas terazi Elektrik direnli frn Desikatr Pens ve maa Seramik kaykk Zmpara kd Ik metal mikroskobu

    5- DENEYN YAPILIIDemir oksit esasl klasik peletlerden 5 adet alnr ve her birinin arl tartlarak

    belirlenir. Toplam redksiyon reaksiyonu kullanlarak bu peletlerin redksiyonu iingerekli olan karbon miktar ve buna bal olarak kmr miktar hesaplanr. Toplam peletarlna gre hesaplanan teorik kmr miktarndan %50 fazlas kullanlacak ekildetartm yaplr. Benzer ekilde daha nceden belli oranda kok kmr katlarak hazrlanmolan kompozit peletlerden 5 adet alnarak tartlr. Hazrlanan peletler nceden reaksiyonscaklna stlm frna seramik kaykk iinde konulur. Her bir pelet belirlenenredksiyon sreleri sonunda frndan alnarak desikatrde oda scaklna soutulur vetartlr. Deney farkl scaklk (900, 950, 1000oC) ve kmr miktarlar iin tekrar edilir.Redklenmi numunelerin kesitleri metalografik olarak incelenir.

    6- HESAPLAMAAadaki formller yardmyla peletlerin redksiyon yzdeleri hesaplanr:

    %Redksiyon =oksijengerekeniGiderilmes

    oksijenGiderilenx 100

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    25/62

    25

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES DEMR OKST PELETLERNREDKSYONU

    7-SONU

    Farkl srelerde redklenen peletlerin hesaplanan redksiyon yzdelerine gre,redksiyonun sreye bal deiimini gsteren grafikler izilir.

    8- DENEY RAPORUNDA STENLEN BLGLER

    1. Klasik ve kompozit peletlerin redksiyon yzdeleri ile ilgili hesaplamalar gsterin.

    2. Klasik ve kompozit peletler iin % Redksiyon Sre grafiklerini iziniz ve yorumlaynz.

    3. Farkl scaklklar, kmr miktarlar ve farkl kmr trleri kullanldnda ne gibi sonularalnabilecei ile ilgili tahminlerinizi yaznz.

    4. Redklenmi numunelerin kesitlerinin metalografik incelenmesi sonularna greredksiyon mekanizmas hakknda grlerinizi yaznz.

    5. Aadaki verilerden hareketle 900 ve 1000oCde her iki reaksiyonun gerekleebilmesiiin CO2/CO orannn minimum deerini bulunuz.

    3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 Go

    T = - 33230 - 53,9T J/mol

    Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 Go

    T = 29616 - 38,3T J/mol

    9- Kaynaklar

    [1] M.N. Sardede, Divrii Peletlerinin Kat Redkleyicilerle n Redksiyonu ve nRedklenmi Peletlerin Ergitme artlarnn Optimizasyonu, YT, Fen Bilimleri Enstits ,stanbul, 1999.[2] T. Rosenqvist, Principles of Extractive Metallurgy, Mc Graw-Hill Book Co., 2nd Ed.,

    1983.[3]F.Y. Bor, Ekstraktif Metalurji Prensipleri Ksm I ve II, T, 1985

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    26/62

    26

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SEDMENTASYON

    1-AMA

    Bu deneyin amac; Konsantrasyonu belli olan (CaCO3) amurunun berraklatrlmas veamurkonsantrasyonu-kelme hzerisinin belirlenmesidir..

    2-TEORK BLG

    Sedimantasyon, svbir fazda askda duran kat paracklarn konsantrasyonunu arttrmak veparacklarn arlklarnn etkisi ile kelmesi anlamna gelir. Bu olay, i k i fonksiyonelileme ayrlr

    a)Berraklatrmab) Kvamlatrma

    Kvamlatrmann amac., bir besleme akmnda askda duran kat paracklarnkonsantrasyonunu arttrmaktr Berraklatrmann amac ise iinde hemen hemen katbulundurmayan bir sv faz elde etmektir. Kvamlatrma, katnn svdan aynlmas ilemlerini

    belirledii iin kat-sv ayrmnda kullanlabilmektedir.Metalurji endstrisindekvamlatrma ilemlerinin rnei olduka oktur. Flotasyon ve dier cevher hazrlamailemlerinde balangta kat :malzemenin ok ince boyutlara tlmesi gerektii iin kat -sv almalarndan sonra kvamlatrma ve filtrasyon ilemleri uygulanmas zorunluluudomaktadr. Hidrometalurjik tesislerde kazanlmas arzu edilen deerli bileik veya metal.

    pulp iinde ya da sulu fazda bulunabilmektedir. Bu deerli bileiklerin veya metallerin sulufazdan kazanlmasndan nce, kvamlatrma ve sonrasnda filtrasyon ilemlerininuygulanmas gerekmektedir.

    ekil-1 Sreksiz sedimantasyon deneyleri

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    27/62

    27

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SEDMENTASYON

    A-B blgeleri arasndaki ara yzey tabana doru ilerlerken C-C blgeleri arasndaki arayzey yukar doru ykselmektedir. 1 gibi kritik bir zamanda A-B yzeyi ile E-C arayzeyi birbiri ile akmaktadr. Bu aamada yalnzca berrak; sulu faz ile (A blgesi)kvamlamD blgesi kalmaktadr. Bunu ekil 2'de grebiliriz.

    ekil 2 .A B ve D C blgeleri arasndaki ara yzeylerin zamann fonksiyonu olarak ilerlemesi.

    Sspansiyon halinde bulunan kat paracklarn boyutlar ufaldka kme hzlar der venihayet sfra yaklar.Bu gibi paracklarn kelme hzlar f loklasyonla arttrlabilir .Yaniher kat parack bir biri ile yapp daha byk parack oluturmak suretiyle kelme hzlararttrlabilir. Kat paracklarn birbirine yapmadan kire, niasta ve baz znrpolimerlerin ilavesi ile hzlandrlabilir. Alkali silikatlar, slfrler ve tutkaln kat

    paracklarn yapmalar zerine olumsuz etkisi olduu bilinmektedir. ekil l.de Cblgesinde gevek bir yatak vardr.kelme ilerledike,D blgesinin ykseklii ve arlartar. A blgesinin hidrostatik basnc etkisi ile D blgesinde bulunan sv yukar doru

    yaynr.Tm katnn ekmesinden sonra hidrostatik basn etkisi ile D blgesinin su ieriive hacmibir miktar daha azalr.

    amurKonsantrasyonu-kelme Hz Erisinin karlmas :

    KYNCH TEORS:Bu teoriye gre dzgn bir balang konsantrasyonu ile balayankelmede ekil l.de C blgesindeki kat konsantrasyonu, B blgesindeki balangkonsantrasyonu ile D blgesindeki son konsantrasyon arasnda yer almaldr .Bu teori ile C

    blgesinin yukarya doru hareket hznn sabit ve kat madde konsantrasyonunun birfonksiyonu olduu gsterilmitir

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    28/62

    28

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SEDMENTASYON

    Yukarda aklanan ekilde saptanan kelme erisinden amur konsantrasyonu -kelme hz erisi u ekilde hesaplanabilir:

    ekil 3 Sreksiz kelme erisinden kelme hzlarnn bulunmas

    Kynch teorisinden kan sonu:

    CL = CO * ZO / ZL + ( VL* L ) (1)

    tg = (ZiZL )/ (LO ) , tg = VL olduundan

    ZL = Zi - L * VL (2)

    (1) ve (2) no.lu eitliklerden;

    CL. Z = Co. Zo (3)

    Co: amurun balangta birim hacminde bulunan kat miktar veya konsantrasyonu.CL:C blgesinin kat madde konsantrasyonu.

    Zo: Orjinal amurun balang ykseklii.(3) no.'lu eitlikten, konsantrasyonu C olan ve karmn balang annda sahip olduu kadarkat maddeye sahip olan tabakann ykseklii Zi'dir. Yukardaki bant kullanlarak ve tek

    bir kelme deneyinden yararlanarak, kelme hz, konsantrasyonun bir fonksiyonu olarakgelitirilebilir. kelme zamannn () geliigzel seilmi deerlerini kullanarak,

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    29/62

    29

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SEDMENTASYON

    bu deerlere ait kelme erisi teetleri izilir, sonra bu dorularn eimleri ile dey eksenikesmi olduklar noktalarn deerleri okunur. Dey eksen deerleri (3) no.'lu eitliktekullanlarak kendilerine ait konsantrasyonlar hesaplanr. Bu dorulara ait eimler isekelme debilerini verir. Bulunan deneysel sonulardan yararlanarak aadakizelliklerhesaplanabilir:

    a. Kvamlatnclarn (thicker) kat madde ktrme kapasiteleri (g/cm

    2

    .s),b. amurun etkin olarak ktrlmesi iin gerekli kesit alan,c. Kvamlam blge ykseklii,d. Srekli sedimantasyon ileminde besleme ve boaltma sv hzlar.

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Hassas terazi.

    Spatl, pipet, piset 3,5 cm. i apnda 100 ml. hacminde cam mezrler Kalsiyum karbonat (CaCO3) tozu (-325 mesh) amurun hazrland 500 ml.'lik beher Floklant (niasta) Mrekkep, H2SO4

    5-DENEYN YAPILII

    a. 20 gr. CaCO3, 500 ml, su ve 2-3 damla mrekkep,b. 20 gr. CaCO3, 500 ml. su ve 2-3 damla mrekkep ve 1 ml. H2SO4,c. 20 gr. CaCO3. 500 ml su ve 2-3 damla mrekkep ve 1 mg. Niasta

    Yukarda bileimleri verilen ayr pulp hazrlandktan sonra kartrlp hzlca cammezrler iine boaltlr ve kelme olay kontrol edilir. kinci blmde anlatlan A blgesiile B blgesi arasndaki ara yzeyin zamana bal olarak yerden ykseklii llr vekaydedilir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    30/62

    30

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SEDMENTASYON

    6-SONULARIN ALINMASI

    6.1 farkl deneyden saptadnz lmlerinizi rnei aada verilen tabloya ayrayr kaydediniz.

    0 (dak.) Ykseklik (cm)

    Tabloda sonulardan ykseklii (cm.) ordinat, zaman (dk.) apsis eksenleri zerine tanrve. bulunan noktalar arasndan deneysel bir eri izilir.

    6.2 6.1 de elde edilen deney iin bulunan sonular aada verilen tabloya ayr ayrkaydedilir.

    0 (dak) Z (cm) Eim (cm/dak) CL(gr kat/t)

    kelme hzn (Eim-cm/dak) ordinat ve amur konsantrasyonunu (CL-gr kat/lt) apsiseksenleri zerine tanarak belirlenen noktalardan deneysel bir eri geirilir.

    7-HESAPLAMA

    Bu deneysel erilere llen her dakika iin bir teet izilir ve ordinat eksenini

    kestirilir ve bu teetlerin eimini cm/dak olarak, ordinat eksenini kestii noktay (Zj,cm.) olarakbulunuz. Her dakika iin bulduunuz ykseklii (3) denkleminde yerinekoyarak CL(amur konsantrasyonu) deerleri hesaplaynz.

    8-SONU

    amur konsantrasyonuna bal olarak kelme hznn ne ekilde deitii bulunur.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    31/62

    31

    RETM METALRJS ANABLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SEDMENTASYON

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    1- farkl deneyden saptadnz lmlerinizi rnei aada verilen tabloya aynayr kaydediniz.

    0 (dak.) Ykseklik (cm)

    2-Tabloladnz sonulardan ykseklii (cm.) ordinat, zaman (dk.) apsis eksenleri zerinetaynz. Bulduunuz noktalar arasndan deneysel bir eri iziniz.

    3- Bu deneysel erilere ltnz her dakika iin bir teet iziniz ve ordinateksenini kestiriniz. Bu teetlerin eimini cm/dak olarak, ordinat eksenini kestiinoktay (Zj, cm.)olarak bulunuz. Her dakika iin bulduunuz ykseklii (3)denkleminde yerine koyarak CL (amur konsantrasyonu) deerlerini hesaplaynz.

    4- deney iin bulduunuz sonulan rnei aada verilen tabloya ayr ayr kaydediniz.

    0 (dak) Z (cm) Eim (cm/dak) CL(gr kat/t)

    5-kelme hzn (Eim-cm/dak) ordinat ve amur konsantrasyonunu (C l-gr kat/lt)apsis eksenleri zerine tayarak belirlediiniz noktalardan deneysel bir eri geiriniz.

    6- amur konsantrasyonuna bal olarak kelme hznn ne ekilde deitiini bir cmleile aklaynz.7-Bu sonularn endstride hangi tr hesaplamalarda kullanlabileceini belirtiniz

    9- Kaynaklar

    [1] retim Metalrjisi Laboratuvar El Kitab", .T.. Kimya-Metalurji Fak., 1986.[2] Perry, H.J., "Chemical Engineers

    2Handbook", 5

    thEdition, McGraw Hill Book Co.,

    1973.

    [3] Banchero, J.T. ve Badger, W.L. "Kimya Mhendisliine Giri 2", (ev;atalta, ),inklap ve Aka Kitabevi, 1972.[4] Berkem, A.R. ve Baykut, S., "'Fizikokimya", Fatih Yaynevi Matbaas, stanbul,1980.

    [5] Woollacott, L.C. and Eric. R.H., "Mineral and Metal Extraction an Overview", The

    South African Institute of Mining and Metallurgy, CTP Book Printers, MongraphSeries M8, Johannesburg, 1994

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    32/62

    32

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES KRE TAININ KALSNASYONU

    1-AMA

    Bu deneyin amac; kire tann (CaCO3) farkl kalsinasyon scaklk ve srelerindekiparalanma oranlarnn, arlk kaybndan yola klarak saptanmasdr.

    2-TEORK BLG

    Kalsinasyon, karbonat ve hidratlarn scaklk etkisiyle paralanmasdr. Reaksiyonlarn tmendotermiktir (s alan). Termodinamik adan sabit bir scaklkta karbonatn paralanmas

    CO2ksmi basncnn bir fonksiyonudur.

    MeCO3 (k) MeO(k) + CO2 (g)

    Reaksiyonun denge sabiti kat maddelerin aktiviteleri bir kabul edildiinden, yalnzca CO2ksmi basncna eittir. Denge ksmi basnc;

    log Po

    CO2 =T

    FT

    .575.4

    eitliinden hesaplanabilir. Ortamdaki CO2d basnc (gerek ksmi basn) P

    '

    CO2 ise;

    Po

    CO2 > P'CO2durumunda paralanma.

    Po

    CO2 = P'CO2 durumunda denge.

    Po

    CO2 < P'CO2 durumunda karbonat oluumu meydana gelir.

    Bir karbonat bileiinin tam paralanma scakl PoCO2basncnn bir atmosfere eit olduuscaklktr. Buna gre, CaCO3900C civarnda tam olarak paralanr.

    Kalsinasyon reaksiyonlarnn endotermik karakterli olmas dolaysyla, CaCO3nparalanmasn kontrol eden temel etmen, snn kondksiyonla dardan ieriye doru iletimhzdr.CaCO3/ CaO ara yzeyinde oluan CO2in dar doru tanm da reaksiyon hzna etki edendier nemli bir parametredir. Ancak, paralanma hzn kontrol eden bu iki parametre, tane

    boyutu ve porozite gibi kire tann fiziksel zelliklerine de baldr.Kire tann kalsinasyonu, endstriyel uygulamada deiik frnlarda yaplmaktadr. ri

    paral kire ta iin dey frnlar; ince taneliler iin ise dner frnlar kullanlmaktadr.Dzgn tane dalm gsteren ince boyutlu kire ta akkan yatak tipi frnlarda kalsineedilebilir. Kalsinasyon frnlar kat, sv ve gaz yaktlarn tmyle stlabilmektedir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    33/62

    33

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES KRE TAININ KALSNASYONU

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    TS EN 13639

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Hassas terazi.

    Isl ilem frn. 6 adet seramik pota. Kire ta. Desikatr. Spatl. Pens ve maa

    5-DENEYN YAPILII

    6 adet 3er gram kire ta numunesi hazrlanr. Numuneler potalara konulduktan sonra

    (numune + pota) tekrar tartlr. Dolu potalar nceden stlm frnn sabit scaklk blmesineyerletirilir. Numunelerin tanesi 800Cda, tanesi de 900Cda 10, 20 ve 30 dakikalksrelerle frnda teker teker bekletilir. Bu srelerin sonunda frndan karlan numunelerdesikatrde soutularak tartlr.

    6-SONULARIN ALINMASI

    Frndan karlan numuneler desikatrde soutularak tartlr.

    7-HESAPLAMA

    CaCO3CaO + CO2 Formlnden gereken hesaplamalar yaplr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    34/62

    34

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES KRE TAININ KALSNASYONU

    8-SONU

    Balang ve sonu numune miktarlar tartlarak arlk kaybndan paranma oranlarbulunur.

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    4. Scaklk zaman arlk kayb ilikisini, nceki ve sonraki deney sonularndan dafaydalanarak tablolatrp, grafik halinde iziniz.

    5. CaCO3n paralanma standart serbest enerjisi Fo

    T = 4025034,4.T (2981150 K)cal /mol eitlii ile verilmitir. Bu eitlikten yararlanarak, kire tann paralanmaerisini PCO2 (mm Hg)T (C) fonksiyonu olarak iziniz.

    6. Paralanma esnasnda, gaz atmosferindeki CO2 ksmi basncnn paralanmareaksiyonuyla olan ilikisini belirtiniz ve zaman ve scakla bal olarakkalsinasyonun ne ekilde ilerlediini yaznz.

    7. Ortamdaki CO2 ksmi basnc 10-3

    atmosfer olduuna gre, altnz scaklktakalsinasyon olabilir mi?

    8. Kalsinasyon reaksiyonlarna birka metalurjik rnek veriniz.

    9- Kaynaklar

    [1] retim Metalurjisi Laboratuar El Kitab, .T.. Kimya Metalurji Fakltesi,Metalurji Mhendislii Blm, stanbul, 1986. Bor, F. Y., Demird

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    35/62

    35

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES YOUNLUK TAYN

    1-AMA

    Grnr Younluk, Grnr Gzeneklik, zglarlk ve Su Emme Tayini

    2-TEORK BLG

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    ASTM standart No.lar :C 20-46 ,C 493-64 , C 373-56, C 116-65 ,C 301-65, C 67-65 ,C 112-60,C 20-

    46,C 493-64,C 357-58, C 437-61,C 134-41,C 135-66,C 329-56,C 373-53,C 559-65T.

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Dereceli su kab 0,01 tamlkla arlk llebilen terazi

    5-DENEYN YAPILII

    ekillendirilmi ve piirilmi refrakter rnlerin suda kaynatma metodu ile grnryounluk, grnr zgl arlk, gzeneklilik ve su emmelerin tayininde numunenin 3 ayr

    yerinden rnek alnr. Para eklinin nemi yoktur. Numuneler 110Cde kurutulur. Havadatartldktan sonra numuneler 100Cde 2 saat kaynatlr. Sre, seramik trnden trne gredeiir. Paralar havada tartlr (Gh). Paralar su iinde iken tartlr (Gs). Bu ama iin yenielektronik terazilerin altnda, asmak iin zel ilave ksmlar vardr. pliin ince olmas gerekir.Sudan kan paralar slak bir bezle silinir. Para yzeyine adsorbe olan suyun etkisi ortadankaldrlr. Ya ( slak ) haldeyken terazi zerine konarak veya aslarak tartlr(Gy).

    ekil : Grnr Younluk, Grnr zgl Arlk, Porozite ve Su Emme Tayini, TartmAamalar.Gh= Havada arlk Gs = Suda arlk Gy= Ya arlk

    Vp

    C

    B

    Su

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    36/62

    36

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES YOUNLUK TAYN

    Seramik malzemelerden geometrisi dzgn deney rnekleri karmak ok zordur, ama

    karlabilirse dzgn olan test rnekler kullanlrsa younluk d = Gh / V formlyle tek

    tartmla yaplabilir ve hesaplanr. Ancak dier zellikler iin su iinde tartma gene de gerek

    vardr. Uygulamada sk sk gerek porozite yerine grnr porozite deeri istenmektedir.

    V = GyGs ya para suya girdii zaman, tard suyun hacmi kadar hafifler. Vp = GyGh

    gzeneklere giren suyun hacmini verir.

    Younluk (=hacim arl) d = Gh / V zgl Arlk = Gh/ (VVp) pay ve payda V

    ile blnrse

    VVp = GyGs( GyGh ) = GhGs Formlde yerine konulursa

    )1/(//

    /p

    VVVV

    VGh

    p

    )1( p bants bulunur .

    Porozite P = Vp / V 0-1 % P = 100 * (Vp / V) 0-100 deiir

    Su Emme =h

    hy

    G

    GG % Su Emme = 100 *

    h

    hy

    G

    GG

    Pimi refrakter rnlerin suda kaynatma metodu ile grnr younluk (hacim arlnn),

    grnr gzeneklilik ve su emmelerin tayini ASTM C 380-83 BS 1902, ASTM C 20, JIS R

    2205, DIN 51065, DIN 51056, granle seramik ve refrakterlerin suda kaynatma metodu ile

    TS 4380, vakumlama metodunu kapsar. TS 4852/86, civa yer deitirme metoduna gre TS

    4379da yaplmaktadr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    37/62

    37

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES BASMA ve EME DENEY

    1-AMA

    Seramik malzemeler genellikle basma ve eme zorlamalarna maruz kaldklar iin kalitekontrol amacyla basma ve ekme deneyleri uygulanr. Bir uygulama iin yeterli olupolmadna karar verilir.

    2-TEORK BLG

    Basma deneyi ekme deneyinin tersidir. Dkme demirler (DDL ve DDK), yatak alamlar,seramik ve refrakter malzemelerin basma dayanm ekme dayanmndan yksek olduu veuygulamalarda basma yk tayacak ekilde kullanld iin ncelikle basma deneyine tabitutulurlar. Bunlar genellikle gevrek malzemelerdir. ok kk ve ok pahal malzemelere deuygulanmas avantajdr. ASTM standartlar, gevrek malzemelerin basma deneyi iinnumunenin alt ve st yzeylerine yumuak elik veya karton levha konulmasn tavsiyeetmektedir. Basma kafalarndan en az birisi oynar balkl olmas( en az 30 hareketli)gerekmektedir. Basma kafalarna ait yzeylerin birbirine paralel olmas gerekmektedir.Bylece basma yknn para yzeyine dik etki etmesi salanmaldr. Basma kafasnn apnumune apndan en az 5 mm daha byk olmaldr. Dairesel, kbik veya dikdrtgen kesitlinumuneler kullanlabilmektedir. Dairesel kesitli numunelerde ap 10-30 mm arasnda olmastavsiye edilmektedir. Bir malzemeye bu deney uygulanmadan nce ilgili standartlarnuygunluu kontrol edilmelidir. rnein deiik seramik malzemeler iin ASTM C 93 -61, C133-61, C 407-58, C 528-63 standartlar verilmektedir. Tireden sonraki numaralarstandartlarn yayn yln gstermektedir. Seramik, dkme demir gibi malzemelerin basmamukavemeti ekme mukavemetinden daha byktr. Bunlar genellikle basma zorlamasaltnda altklar iin basma dayanmlarnn bilinmesi gerekir.

    a

    Kresel Ykleme Kafas

    YastkTest Numunesi

    Ykleme Kafas

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    38/62

    38

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES BASMA ve EME DENEY

    b

    ekil 1. a) Basma deneyi dzenei (Testing) :a)Basma Kafalarnn Numuneye Etki Etmeb)Lamel Grafitli Dkme Demirin ekme-Uzama ve Basmada Ksalma Erileri

    ekil 2 :Basma deneyi Srasnda Krlma ekilleri a)snek b) gevrek c)yar gevrek

    EME DENEY: TS 205

    Dkme demirler, seramik malzemeler ve benzeri gevrek malzemelerin eme deneyindemalzemenin kollar arsndaki a belirli bir aya ulat zaman ani krlma meydana gelir.Gevrek malzemelere hem noktal eme hemde drt noktal eme uygulanabilmektedir..Metaller snek olduu iin genellikle noktal eme ve gerekirse katlama deneyiuygulanr.ubuk, sac, erit, boru ve tellere de uygulanr. ekme deneyinde zorluklar, eme deneyindede kolaylklar olduu iin baz malzemelere eme deneyi ok yaygn olarak uygulanr.Gevrek malzemelerden ekme numunesinin hazrlanmasnda zorluklar vardr. Yer karosu,fayans, plaka eklindeki dkme demir ve dier ticari paralar dorudan doruya veya sadece

    Snek Gevrek F Yar Gevrek

    45 45

    45

    ekme

    B

    asma

    Uzama

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    39/62

    39

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES BASMA ve EME DENEY

    d boyutlar kesilerek eme deneyi uygulanr. Dairesel veya dikdrtgen kesitli numunelereok yaygn kullanlr.ekme deneyi srasnda belirgin akma gsteren malzemelerde bile eme deneyinde belirginakma grlmez(stteki ekil). ekme ve basma deneylerinde tek eksenli kuvvet etkisi szkonusu olduu halde eme deneyinde kuvvet ifti sz konusudur. Numune kuvvet iftietkisinde yani moment etkisinde eilmektedir.

    a b

    ekil-3 : a) Noktal Eme deneyi b)Drt Noktal Eme deneyi

    ki destee serbest olarak oturtulan, daire veya dikdrtgen kesitli dz bir ubua deydorultuda orta ortadan P kuvvetiyle (stteki sol ekil) dey dorultuda zorlandn dnelim( noktal eme). Desteklerdeki tepki kuvvetleri P/2 olur. Moment diyagramndangrld gibi moment desteklerden orta noktaya kadar dorusal artar. Orta noktada en

    yksektir. Bu noktal eme deneyinde krlma tam orta noktada olur. Bu noktaya yaknblgelerdeki yap kusurlarna hassas deildir.Drt noktadan emede, noktal emede olduundan farkl olarak iki kuvvet birbirinden nkadar uzakta olacak ekilde(stte sadaki ekil) iki destee serbest olarak oturtulan, daireveya dikdrtgenkesitli dz bir ubua dey dorultuda ortadan F kuvvetleriyle (stteki solekil) dey dorultuda zorlandn dnelim. A noktasndaki dey kesitte (stteki saekil) ubuun st ksmnda ekme, alt ksmnda da basma gerilmeleri meydana gelir. ekmeve basma gerilmeleri merkezde sfrdan balamak zere yzeyde en yksek deere ular.Gerilmelerin sfr olduu simetri eksenine tarafsz eksen ad verilir. Yukardaki ekilden degrld gibi, eilmeye zorlanm bir ubukta bir dzlemde oluan eilme gerilimi:notal emede dikdrtgen kesitli numunede

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    40/62

    40

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES BASMA ve EME DENEY

    max = M . e / I = 1.5FL/(bh2)

    dr. M: Moment, e: tarafsz eksenden uzaklk, I: Kesit atalet momenti, F:Uygulanan kuvvet,b:kesitin genilii, h:kesitin yksekliidir. ubuk tarafsz eksen boyunca simetrik kesite sahipolduundan en yksek ekme gerilmesi ve en yksek basma gerilmesi deerleri birbirineeittir. noktal emede dairesel kesitli numunede

    max=8FL/(3.14d3)

    dir. notal emede maksimum moment ortada, drt noktal emede ise belirli biraralktaortaya kar. Krlma maksimum momentin bulunduu yerde olacandan drt noktal ememalzeme kusurlarn saptamada daha avantajldr. Dkme demirlerin eme d eneyindegenellikle dairesel kesitli numuneler kullanlr. Standart anma lleri 10, 13, 20,30 ve 45mmdir. lenmi ve ilenmemi paralarda toleranslar, destek ve mandrel aplar tablohalinde TS 205te verilmitir. Mesnetler aras uzaklk lo = 20 do alnmaldr.Para boyu mesnetler aras uzaklktan biraz daha uzun olmaldr. Paradan ayr dklerekekillendirilen numuneler genellikle ilenmeden dkldkleri haliyle deneye tabi tutulurlar.Para ile birlikte dklen numunelerin ilenip ilenmeyecei ayrca belirtilmelidir. Parayzeyi dzgn olmaldr apak ve kalp izi bulunmamaldr. Numune ap birbirine dikllmeli, aradaki fark % 5ten fazla olmamaldr. Mesnetlerden en az biri kayar veya dnerolmaldr. Eme deneyi ap 60 mm.nin altnda olan borulara uygulanr.

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    TS 205, TS 206

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    ekme-basma,eme makinesi

    Dklebilir refrakter ve seramik malzemeler

    5-DENEYN YAPILII

    Basma deneyinde ho/dooran ok nemlidir. nce inaat demirinden 1 m boyunda bir numunekardmz dnelim. Numune deney srasnda flambaj olur yani eilir. Aspirin tableti gibiyksekliine gre ap byk para ile deney yaparsak para ile basma plakalar arsndakisrtnme kuvvetleri basma deneyinin amacmz gerekletirilmesini engeller. ho=do, ho= 3doveyaho=10do alnabilir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    41/62

    41

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES BASMA ve EME DENEY

    Baz malzemeler iin test cihaznn hareketli kafasnn hareket hz standartlatrlmtr.Krlma anndaki yk maksimum yk olarak alnr ve aadaki formlde yerine konularakbasma mukavemeti hesaplanr. Basma Dayanm;

    b = Fmax/ A0 (Krlma Yk) / (Bask Yzeyi) ( N / mm2

    )

    formlnden bulunabilir..stteki ekilden grld gibi deney srasnda snek malzemelerde ime ve ileri aamadayzeyde yrtlma meydana gelir, gevrek malzemelerde ani krlma olur, krlma yzeyi basmadorultusuyla 45 derece a yapar ve dzlemseldir. Monolitik refrakterler ve beton gibi yargevrek malzemelerde alt ve st tabanlar daire olacak ekilde koniler meydana gelir, aradaki

    ksmlar dklr ve burada da ani krlma meydana gelir. Koni yzeyleri basma dorultusuyla45 derece a yapar. Basma deneyinde paray kran kayma gerilimleri basma dorultusuyla45 derece a yapt iin krlmalar bu dorultuda olur. Deneyde lme taml en az % +1 ve% -1 arasnda olmaldr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    42/62

    42

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES TOP TEST

    1-AMA

    Dklebilir refrakterlerin hem dklebilme kabiliyetini hem de dklm refrakterinmekanik zelliklerini etkiledii, vibrasyonla sertletirmenin nemli olumlu katklar salamasnedeniyle uygulanan en nemli deneydir Dklebilir refrakterlerin ekillendirilmesisrasnda kullanlacak uygun su orann ASTM C 860a gre belirlemektir.

    2-TEORK BLG

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    ASTM C 860

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Dereceli su kab 0,01 tamlkla arlk llebilen terazi Dklebilir refrakter hammaddesi Metal kalp

    5-DENEYN YAPILII

    Dklebilir refrakterlerin retiminde 4 tip yksek alminal imento(fondu, secar 50 51,secar 70 71 ve secar 80) kullanlmaktadr. Secarlarda rakamlar almina oranngstermektedir. Fondu yaklak % 40 almina iermektedir. Agrega olarak, flint clay,almina, boksit, magnezit gibi refrakterler kullanlr. Aynen inaat betonunda olduu gibiagrega ve yksek alminal imento, belirli oranlarda kartrlarak hava geirmeyenambalajlarda sata sunulur. Dklebilir refrakterlerde normalde gerekenin 2 kat kadar sukatlr. Suyunun yars hidratasyonda kullanlrken dier yars da agrega gzeneklerinde vearalardaki bolukta absorbe olur. Kurutma srasnda serbest su uzaklar. Kimyasal bal su

    300C zerinde yapdan uzaklar.Sonu olarak katlan su, uzaklat zaman yeri bo kalr.Su orannn, gerekenden fazla katlmas, malzemede gzenek orannn artacandanmukavemet gibi zellikleri olumsuz etkiler.Dereceli su kabna 90 cc kadar su konur. 180 gr kadar da kat malzeme, yani dklebilirrefrakter numune bir kaba alnr. Elimizdeki su, kat numuneye 20er cc olarak ilave edilir veelde yorulmaya devam edilir. Bu deneyde Kat / Sv oran = % 30 olmaktadr. Hazrlanan bunumune top ekline getirilir. Homojen karma tamamlandktan sonra numuneyi avucumuzuniinde sklr. Plastik ktle parmaklarmzn arasndan yrtlmadan akyorsa, uygun kvam eldeedilmi demektir, yrtlarak akyorsa, katlan su oran henz yetersiz veya parmaklarmzskmaya gerek kalmadan akyorsa, katlan su oran fazla demektir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    43/62

    43

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES TOP TEST

    ekil. Sulu ktleyi avucumuzda sktmz zamanA)suyun az olma durumunda yrtlma

    B)su hal yetersizdir, yrtlmadan avu iinde akamazC)yrtlmadan parmaklarmzn arasndan akabilir

    ekil. Dklebilir refrakterlerde kaba-orta-ince agrega kullanlmas durumundaakkanlk-mukavemet blgelerinin durumu

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    44/62

    44

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SERAMKLERN PRESLEME YOLUYLA

    EKLLENDRLMES

    1-AMA

    Yer karosu, fayans, pek ok refrakter gibi geometrisi fazla kark olmayan paralarn retimekillerini, retiminde dikkat edilecek faktrler ortaya koymaktr. Kark ekilli pararetimine elverili deildir. Presleme yolu ile ekillendirmede basn yksek, rutubet orandk olduu iin kuruma klmesi ok dktr. Bu yntemle ekillendirilen seramiklerdearplma ve boyut uyumsuzluu pek olmaz. Boyut toleranslarnn az olduu elektrik veelektronik seramiklerin retiminde yaygn bir yntemdir. Yaklak 0,5 mm kalnlndaki

    milyonlarca kapasitr hassas olarak retiliyor. Boyut tolerans % mmdir.Rutubet % 0 4e indiriliyor. Plastik ate kili, grog veya flint clay ve % 7 10 su ilekartrlr. Karm otomatik prese srlr ve 1100 kgf/cm2basnca kadar basn uygulanr.retim hz saatte 2000 tulaya eriir.

    2-TEORK BLG

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Silindirik Kalp elme Basma Eme Makinesi

    5-DENEYN YAPILII

    Boru tipi silindirik kalp ierisine amaca uygun toz karm konur. Maksimum preslemebasncnn yaklak yar deerinde n ykleme yaplr, toz tanelerinin arasnda kalan havakabarcklarnn tahliyesine olanak vermek iin yk kaldrlr,ondan sonra max yke klr.Uygun aparatlar taklarak ve uygun ekilde yklenerek para kalptan karlr. Paralkalplarda ise para, kalp paralar skldkten sonra karlr. Tek tesirli preslemedestampann etki ettii noktada basn en yksek, kalbn en alt noktasnda basn en azdr.L/D (kalp boyu/ap) oranna gre basn heterojen dalm gsterir. Ham-pimi rnde deyounluk buna paralel deime gsterir. Bu heterojenlii azaltmak iin ekil 1de grldgibi ift tesirli presleme yapmak daha uygun neticeler verir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    45/62

    45

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SERAMKLERN PRESLEME YOLUYLA

    EKLLENDRLMES

    ekil . a)Tek tesirli presleme b)ift tesirli presleme basncnn kalp kesitindekidalm

    Fakat yksek basn laminasyona neden olur. Laminasyon atlaklar, basma dorultusu ile 45oa yapar. Basnc arttrarak laminasyon atlaklar ortadan kaldrlamaz. Rutubet oran ve toztane bykl deitirilerek basn arttrlabilir. Laminasyon atlaklar daha ok piirmeileminden sonra ortaya kar. Bu nedenle laminasyon atlana neden olacak basndeerlerine yakn allmamas tavsiye edilir.

    ekil. Presleme -uygulama basncna (F kuvvetine) dik dorultuda meydana gelen ve basmadorultusuyla 450a yapan laminasyon atla

    F

    F

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    46/62

    46

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ULTRASONK HIZ LME YNTEMYLE

    MUAYENE

    1-AMA

    Seramik ve Refrakter Malzemelerde zellik Tayini ve zellik Belirlenmesi

    2-TEORK BLG

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    150 kHz yani 150 000 Hz= 1/s frekansl ultrasonik cihaz 0,01 tamlkla zaman lebile cihaz bbd saat Dklebilir refrakter malzeme

    5-DENEYN YAPILII

    Ultrasonik dagalar para zerine gndermeye(Verici Prob) veya gnderilen dalgalaralglamaya yarayan(Alc Prob) paralarna prob denir. Seramiklerin muayenesinde ift

    problu ultrasonik cihazlar kullanlr. Ultrasonik hz, yol/zaman forml ile bulunur. Yol vezaman %1 tamlkla llmelidir. Bir probdan kan ultrasonik dalga dierine ulatndagei zaman mikro saniye olarak cihaz tarafndan saptanr. Ultrasonik dalgann takip ettiiyol (Para kalnl, L) bilindiine ve u dalgann paradan gei zaman bulunduuna gre;

    Ultrasonik V=L/t Hz [m/s] = Yol [m] / zaman [s]

    formlnden hz bulunur. Problar, muayene edilecek paraya ekilde yerletirilmektedir.

    A B C

    ekil .Ultrasonik cihaz problarnn yerletirilme ekilleri. A-Direkt Metod, B-ndirekt

    Metod, C-Yar ndirekt Metod

    Kablo

    Verici Prob

    Muayene Edilecek

    Numune

    L

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    47/62

    47

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES ULTRASONK HIZ LME YNTEMYLE

    MUAYENE

    Ultrasonik hz, seramik malzemelerde elastiklik modl, poisson oran, basma dayanm vemekanik zellikler; seramik malzemedeki gzenek oranna ve sinterlenme ekline bal olarakgeni bir aralkta deimektedir.

    V = . : Dalga boyu [m],: Frekans [s] forml ile hesaplanmaktadr.Seramik malzemelerde zellikleri etkileyen en nemli parametrelerden birisi porozitedir.Porozite ile mukavemet, elastiklik modl, ultrasonik hz arasnda ilikiler kurulmaktadr.Boyuna dalgann hz u formlle hesaplanr.

    )exp(0 bpEE ve )1(0 pdd )21)(1(

    )1(

    d

    EV

    Sfr indisli semboller, gzeneksiz malzeme zelliklerini gsterir. E:elastiklik modl, poisson oran ve d younluktur. Basma dayanm ve eme dayanm ile porozite arasndadeiik formller nerilmektedir. Ultrasonik hz, yukardaki forml gerei poroziteye baldeimektedir. Mukavemette poroziteye bal deimektedir. Bu iki zellik arasnda Lawlar[Lawlar] ve Russell [Russell] dorusal iliki, Aly [aly] logaritmik iliki kurmutur.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    48/62

    48

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SICAKLIK LME YNTEMLER

    1-AMA

    Scaklk lme

    2-TEORK BLG

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    5-DENEYN YAPILII

    Termokupl ile Scaklk lme

    Farkl iki metal veya alamndan iki telin(Termoeleman ifti) birer ucu kaynak, lehim veyabirbiri zerine sarlarak birletirilir. Birletirilmi u stld zaman, serbest ular arasndamili volt mertebesinde gerilim meydana gelir. Bu gerilim scaklkla artar.

    *ekil.Baz termo eleman iftlerinde scaklk termik gerilim erisi.

    Baz termoelemanlara ait scaklk-termik gerilim erileri *ekil 'de verilmitir. 400Caltnda,ksa sreli lmeler iin 600C'ye kadar scaklk lk lmek iin en fazla kullanlan termo eleman iftleri bakr-konstantandr(Kahverengi). nk bu scaklk aralnda en fazla gerilimveren ifttir. 400-1200Carasnda scaklk lk lmek iin en fazla kullanlan termo elemaniftleri kromel almel(NiCr-Ni, Yeil), 1200C zerinde scaklk lk lmek iin en fazlakullanlan termo eleman iftleri platin-platinrodyum(Beyaz)dr. Yeni gelitirilen platin-

    platinrodyum iftleri 1800C'ye kadar kullanlabilir.

    Ksmi In Pirometresi(FLAMANLI, SPEKTRAL): Kat cisimler yaklak 700C' den sonra

    grnr n yaymaya baladndan Ksmi In Pirometresiyle ancak bu scakln zerindescaklk lme yaplabilir(Tanan).

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    49/62

    49

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES SICAKLIK LME YNTEMLER

    ekilde camdan cihaza giren n mercekten getikten sonra odaa ular daha sonra oklerzerinden gze gelir. scaklk l llecek malzemenin scakl attka k koyudan aadoru deiir. ki pille alan cihazda potansiyometre ile gerilimi deitirerek flamannrengini koyudan aa doru deitirilir. Oklerden bakan gz, flaman ve zaman olarak dascakl llecek kaynaktan gelen n rengini grmektedir. Eer ikisinin rengi de ayn iseflamann u ksm grnmez. Bu durumda cihazdan okunan scaklk deeri kaynanscakln gstermektedir.

    SEGER KONLER veya PRAMTLER ile SICAKLIK LME

    SK(Alm), PCE, Pirometrik kon edeeri(Pyrometric Cone Equivalent) eklinde de ifade edilebilir. Daha nceleri koni eklinde yapldklarndan seger konileri adlar ile deanlmaktadr. lk defa 1886da Almanyada standartlatrlmtr. lk standartlatrldnda 1-36 numara iken daha sonra daha dk scaklklar iin 01-022, daha yksek scaklklar iin37-42 numaralar eklenmitir. Gnmzde kesitleri gendir, SEGER PRAMTi diye anlrve kenarlarndan biri dierlerine gre ksadr. Seramik ve refrakterlerin yumuama veyaergime scakln belirlemeye yararlar. Seramik endstrisinde piirme frnlar ok byktr,scaklk dalm heterojendir, scak gazlar yukar doru ktndan dey dorultuda stksmda scaklk daha fazladr. Frnn eitli blgelerindeki pime rejimlerini lmek iinseger piramitlerinden yararlanlr. Frnn deiik blgelerinin pime rejiminin belirlenmesieklinde de zetlenebilir.

    ekil. Seger Piramitlerinin yerletirilme ekli

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    50/62

    50

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES OKSTL ve SLFRL CEVHERLERNFLOTASYONU

    1-AMA

    Oksitli ve slfrl cevherlerin ayr ayr flotasyona tabi tutulduu bu deneyin amac;cevherlerden gang minerallerinin uzaklatrlmasdr.

    2-TEORK BLG

    Flotasyonun kelime anlam yzdrmektir. Cevher hazrlamada ise flotasyon, bir cevheriniindeki eitli minerallerden bazlarn su yzne kararak suyun dibinde kalan dierminerallerden ayrma yntemidir. Bu ilemde minerallerin yzey zelliklerindekifarkllklardan yararlanlarak ayrma yaplr.

    Partikllerin slanabilmesi, flotasyon, aglomerasyon, kat-sv ayrm ve tozun bastrlmasgibi pek ok teknolojik prosesi etkileyen nemli parametrelerden biri olduu bilinmektedir.Kat, sv ve gaz fazlarndan oluan flotasyon sisteminde kat faz, svya gre gaz fazn tercihediyorsa, katya svy sevmeyen (hidrofob), gaza gre sv faz tercih ediyorsa, svy seven(hidrofilik) denir. Hidrofob mineraller dk yzey enerjili minerallerdir (kmr, grafit,kkrt,talk...). Katlarn slanabilirlii/hidrofobluu ve yzebilirlii kat-su ve kat-su buhar

    ara yzeyleri, kimyasal balar, bulk zellikleri, katlarn kristal yaps ve katnn su ilereaksiyona girebilmesi gibi zellikler asndan incelenmitir.

    Kat,sv ve hava l sisteminde yksek temas as () katnn sv tarafndan slatlmasnnminimum olduu anlamna gelir. Kat, sv, hava l sistemindeki kuvvetler ekil 1degrld gibidir. l fazn dengede olduu durum Young Eitlii ile ifade edilmektedir.

    ekil 1.Kat, sv, hava l sistemindeki kuvvetler ve Young eitlii

    Minerallerin veya katlarn slanma ve yzebilme karakterlerini deneysel ve ampirik olmakzere pek ok yntemle tayin etmek mmkndr. Bu tekniklerden elde edilen saysal deere

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    51/62

    51

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES OKSTL ve SLFRL CEVHERLERNFLOTASYONU

    sahip parametre kritik slanma yzey gerilimi, c dir. Bu c deerinden dk sv yzeygerilimlerinde mineral bu zelti tarafndan tamamyla slanmak suretiyle hidrofobluk veyayzebilirlik zelliini kaybeder. yi bir temas asnn (kat-sv-hava ara yzeyleri arasnda),yani >0 olmas iin kullanlan svnn yzey geriliminin (SH) mineralin cdeerinden bykolmas gerekmektedir. Bu da flotasyonun baarl olmasn gerektiren koullardan birincisidir.

    Dk yzey enerjili mineraller (c

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    52/62

    52

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES OKSTL ve SLFRL CEVHERLERNFLOTASYONU

    i) Bastrc Reaktifler: Flotasyonda yzmesi istenmeyen mineral veya minerallerinbastrlmas amacyla kullanlan reaktiflerdir. Bu reaktifler mineral yzeyine kollektradsorpsiyonunu azaltrlar.

    ii) Aktifletirici (Canlandrc) Reaktifler:Mineral veya minerallerin yzeylerine kollektradsorpsiyonunu arttran reaktiflerdir.

    iii) Dier Kontrol Reaktifleri: Bu gruptaki reaktifler; suyun sertliini gideren, flotasyonazararl iyonlar balayan, plp iinde baz minerallerin floklasyonunu ve baz minerallerin dedispersiyonunu salayan reaktiflerdir.

    2.2. Flotasyon Makineleri

    Flotasyon ileminin mekanik olarak gerekletirildii cihazlara Flotasyon Makineleri ismiverilir. Flotasyon makinelerinin bir flotasyon ileminde gerekletirmesi beklenilen unsurlarunlardr.

    a) Plpte olan en iri ve ene ar taneler dahil tm mineral tanelerinin flotasyon ilemiesnasnda sspansiyon halinde tutulmasb) Plpte hava kabarcklar elde etmek zere plpe hava verilmesi veya dier bir deyile

    plpn hava ile kartrlmasc) Plp iinde mineral tanelerinin hava kabarcklarn salamak iin kat tanelerin ve hava

    kabarcklarnn birbirine yeteri derecede kuvvetle arpmalarnn teminid) Plp iinde yapan mineral taneleriyle ykl hava kabarcklarn ortamdan bu taneleri

    tekrar brakmadan ayrlmasn gerekletirmek zere nispeten sakin bir faznoluturulmas

    e) Flotasyon makinesi ve flotasyon bataryalar ierinse besleme malnn tanmas ve eldeedilen konsantre ve artn sistemden alnmas iin gerekli tertibatlarn oluturulmas

    f) Plp seviyesi, kpk tabaka kalnl gibi alma koullarna etki eden faktrleri kontroliin gerekli kontrol mekanizmalarnn oluturulmas

    Bu flotasyon makinalarnn eitleri u ekildedir;

    2.2.1. Sub-Aerasyon tipi Flotasyon Makinesi

    Bu tip flotasyon makineleri endstride en ok kullanlan makinelerdir. Plpn kartrlmas

    rotor denilen bir pervane vastasyla olmakta ve bu dnen ksmn evresinde sabit dnmeyenstator denen ksm yer almaktadr. Plpe hava rotorun stator iinde dnmesi esnasnda oluanvakum vastasyla olmakta ve ieri emilen hava rotorun dnmesi esnasnda stator levhalarna

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    53/62

    53

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES OKSTL ve SLFRL CEVHERLERNFLOTASYONU

    arparak paralanmakta ve hava kabarcklarna dnmektedir. Byle bir Flotasyonmakinesinin kesiti aadaki ekil 2de grlmektedir.

    ekil 2. Sub-Aerasyon tipi Flotasyon Makinas

    Deiik lkelerde bu tp makinalar reten firmalar mevcut olup makinalar bu firma adlarylatanmlanmaktadrlar. Bunlar Denver ve Wemco Amerikan firmalar ,Wedag Alman firmas,

    Nagahm Japon frmas,Outokumpu Finlandiya firmas, Sala sve firmas tarafndan yaplanve gelitirilen Flotasyon makinalardr.

    2.2.2. Pnmatik Tip Makineler

    Bu tip makinelerde da plpn kartrmasn salamak amacyla bir rotor bulunmakta bir boruvastasyla plpe verilen basnl hava dnen rotor pervanesi ve sabit stator plakalar arasnda

    paralanarak hava kabarcklarna dnmektedir. Aadaki ekil 135'da pnmatik bir

    flotasyon makinesinin kesiti verilmektedir. Bu tip makinelerin en yaygn olan Amerikanirketlerinin imal ettii Agitair marka flotasyon makinalardr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    54/62

    54

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES OKSTL ve SLFRL CEVHERLERNFLOTASYONU

    ekil 3. Galigher Agitair tipi Pnmatik Flotasyon Makinesi

    2.2.3. Kolon Tipi Flotasyon Makineleri

    Bu tip makinelerde hareketli mekanik paralar olmayp plpn kartrlmas ve plp iindehava kabarcklar oluturulmas plpe basnl hava ve su verilmesi suretiylegerekletirilmektedir. Bu tipin en nemli rnei son sallarda gelitirilen ve ok ince tanelerinflotasyonunda uygulama alan bulan Kolon Flotasyon cihazdr.

    ekil 4.Kolon Flotasyon Cihaz

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    55/62

    55

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES OKSTL ve SLFRL CEVHERLERNFLOTASYONU

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    -

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Denver Flotasyon Makinesi Pipet, Piset, Emaye Kaplar, Saat Camlar Terazi

    pH Katlar Reaktifler (Bastrclar,Toplayclar, Canlandrclar, pH Ayarlayclar, Kprtcler) Deney Numunesi (nce Galen ve Kolemanit Cevherleri)

    5-DENEYN YAPILII

    -200 m tane boyutundaki cevher, flotasyon sellnn hacmine bal olarak %20 kat oranolacak ekilde ayarlanr. Sell, flotasyon makinesine yerletirilerek makine altrlr ve plpkartrlr.

    nceden belirlenmi bir pH deeri iin gerekli pH ayarlayc katldktan sonra 5 dakika sreile kondisyon verilir.

    Bastrlacak ve yzdrlecek minerallerin cinslerine gre bastrc ve yzdrc reaktiflerkatlarak 5 dakika kondisyon verilir.

    Yzeyleri hidrofob hale gelmi minerallerin yzdrlmesi iin ortama kpk oluumunusalayan kpk yapc eklenir. Kpk yapc eklendikten sonra 1-2 dakika daha kondisyonverilir.

    Son kondisyon sresi sona erdikten sonra flotasyon cihaznn hava giri musluu alarakplpe hava verilir. Yzeyi hidrofob hale gelmi olan mineral veya mineraller hava kabarcnayaparak kpk halinde yzeyde toplanrlar. Kpkler yzeyden syrlarak ayr bir kaptakonsantre olarak toplanr ve yzdrlecek mineralin yeteri kadar yzdrldkten sonra ilemsonlandrlr.

    Bu alnan kpk konsantresi gerektiinde birka defa tekrar tekrar yzdrlerek temizlemeyaplr. Bu sayede temiz konsantre ve ara rnler elde edilir.

    Sellde kalan malzeme art oluturur.

    6-SONULARIN ALINMASI

    Elde edilen konsantre szlp kurutulduktan sonra ayrmn ne kadar gerekletiigzlemlenir.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    56/62

    56

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES OKSTL ve SLFRL CEVHERLERNFLOTASYONU

    7-HESAPLAMA

    Bastrc ve canlandrclar 1-2 kg/ton, toplayc ksantatlar zelti halinde 100-500 gr/ton,kprtcler ise 10-50 gr/ton mertebesinde kullanlr.

    Deneylerde kullanlacak hammadde miktarna gre reaktiflerin kullanm miktarlarhesaplanarak not alnr.

    8-SONU

    Balang ve sonu numune karlatrlarak ayrm gzlemlenir.

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    9. Oksit ve Slfr Flotasyonlarnn uygulama alanlar hakknda bilgi veriniz.10.Reaktiflerin zellikleri ve mineraller zerindeki etkilerini aklaynz.11.Genel olarak kullanlan flotasyon makineleri ve alma prensipleri hakknda bilgi.12.Kromit cevherinden gang minerallerinin uzaklatrlmasnn nedenlerini aklaynz.

    13.Deney prosedrn ksaca anlatarak deney sonularn yorumlaynz.14.Trkiye veya dnyada oksit ve slfr flotasyonu ile zenginletirme yapan iki tesisinisimlerini ve ayrma proseslerini aklaynz.

    9- Kaynaklar

    [1]YTE. Cevher Hazrlama ve Zenginletirme[2]ERGUNALP F. Cevher hazrlama prensipleri , stanbul Teknik niversitesi Yaynlar,1959

    [3] http://www.kankly.com/Chap19.pdf

    http://www.kankly.com/Chap19.pdfhttp://www.kankly.com/Chap19.pdf
  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    57/62

    57

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    NKOSLFAT ZELTLERNNSEMENTASYONLA TEMZLENMES

    1-AMA

    inkoslfat zeltilerinin sementasyon yoluyla bakrdan arndrlmasnda pH deerininsementasyon verimine (harcanarak inko tozu miktarna) etkisinin incelenmesi.

    2-TEORK BLG

    Metallerin EMF serisinde gsterilen ereve ierisinde zeltide bulunan herhangi bir metaliyonunun, kendisinden daha negatif oksidasyon potansiyeline sahip bir baka metali (granl,

    levha, toz, hurda) sz konusu zeltiye atma ilemine sementasyon denir. Sementasyonilemi ya bir metalin retimi ya da bir elektrolitin emprtelerinden arndrlmas amacylauygulanr. Cu retimi rnek alndnda sementasyon ilemi fakir zeltilerindeerlendirilmesinde sz konusu olur.

    Sementasyon ileminin metal retimi dndaki en yaygn uygulamas eitli elekrolitlerinistenmeyen iyonlarndan temizlenmesi ilemidir.inkoslfat zeltilerinin elektroliz ncesi inko tozu ilavesi ile saflatrlmas bu metalinhidrometalurjikretimindeki hakim teknolojidir.Bu sementasyon ileminin hedefi zellikle bakr ve kadminyumun zeltiden atlmasdr.

    Bu sementasyon olaynda inko:

    Zn0 Zn 2+ + 2e- anodik yarm hcre reaksiyonu gereince inko

    iyonlarna oksitlenirken

    Cu2+

    + 2e- Cu0 katodik yarm hcre reaksiyonu gereince bakr

    iyonlar da metalik Cua redklenir.

    Toplam hcre reaksiyonu

    Cu2+ + Zn0 + 2e- Cu0 + Zn 2+ + 2e- eklindedir.Sementasyon uygulanan zeltinin pH deeri son derece nemlidir. Asidik ortamlardahidrojen iyonu konsantrasyonu yksekolduundan:

    2H+

    + 2e- H2 reaksiyonu uyarnca gelimekte olan ikincil reaksiyon etkin

    duruma geer.Bylece gereksiz yere sementatr tketimi artar.Sementasyon yaplrken zeltiler ya kartrlmaz ya da zeltinin havalanmasna yolamayacak kadar ar devirde kartrma yaplr.

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    58/62

    58

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    NKOSLFAT ZELTLERNNSEMENTASYONLA TEMZLENMES

    iddetli kartrma nedeniyle sementasyon zeltisinin fazla miktarda erimi oksijen iermesidurumunda metalik Zn ve Cu, erimi oksijenin redklenmesi sonucu iyonik durumageecektir.

    Zn0 Zn 2+ + 2e-

    Cu0 Cu2+ + 2e- anodik reaksiyonu geliirken

    1 / 2 O2 + 2H+

    + 2e- H2O katodik reaksiyonu bunlara elik eder.

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    adet 100 mllik beher Bakr slfatl inko zeltisi pH kad Hassas terazi Zn tozu Huni ve filtre kad

    5-DENEYN YAPILII

    pH deerleri 0,2,4 olan ve herbiri 5 gr/ lt Cu2+ ve 150 gr/lt Zn 2+ ieren slfat zeltileri100 mllik ayr behere konarak 0,5er gr inko tozu ile semente edilir. Her deney iinreaksiyon sreleri tutulup ilem sonunda redklenen Cu filtrasyonla ayrlr. Kurutuluptartlarak sementasyon verimleri hesaplanr.

    6-SONULARIN ALINMASI

    7-HESAPLAMA

    8-SONU

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    59/62

    59

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES

    NKOSLFAT ZELTLERNNSEMENTASYONLA TEMZLENMES

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    Semantasyon srasndaki anodik ve katodik ksm reaksiyonlar ile toplamreaksiyon eitliklerle gsteriniz.

    Sementasyon zeltisindeki H2SO4 konsantrasyonunun kullanlmas gerekensementatr miktarn (dolaysyla sementasyon verimini) nasl etkilediinigrafiklendiriniz, nedenini belirtiniz.

    Cu2+ iyonlar ieren bir slfatl zeltiye bol miktarda Zn tozu atlmaktadr.Dengeye ulatnda ( a Zn 2+

    = 1 iin) zeltide kalabilen Cu2+ iyonlar

    konsantrasyonunu hesaplaynz.

    9-KAYNAKLAR

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    60/62

    60

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES CUIN REDKSYON (KAZANIM)

    ELEKTROLZ

    1-AMA

    Bakr slfat ve slfirik asit karmndan oluan bir zeltiden elektroliz yoluyla bakrnkazanlmas.

    2-TEORK BLG

    letkenler (elektrik akmn ileten cisimler) 1.snf ve 2.snf iletkenler olarak snflandrlr.

    1.Snf iletkenler : Metaller, alamlar, metal oksitler. Elektrik akmn kimyasal birdeiime uramakszn geirebilecek zelliktedir.

    2.Snf iletkenler : yonik iletkenler. Elektrik enerjisini iyonlar yardmyla

    tadklarndan, bunlar elektrik iletkenlii zelliini uygun bir ortamda iyonize (iyonlarna

    paralandklarnda) olduklarnda kazanrlar. Bu iletkenlere elektrolit denir.

    Bu elektrolitler ergimi, kat veya znm olabilirler. Elektrolitten elektrik akmgeirilirse elektrolit paralanr. Faraday bu olaya elektroliz demitir.

    Elektroliz bir doru akm kaynayla birbirine balanm elektrotlarla gerekletirilir.

    Elektrot :Elektrik akmn, sv, kat, gaz faza ileten iletken.

    Elektrokimyasal anlamda elektrot, elektrot iletkeni ile iyonik iletkeni birletiren

    sistemdir.

    Elektroliz hcresi : Dardan gerilim uygulanarak, elektriksel iin kimyasal ie

    dntrld hcrelerdir.

    ()K

    (+)

    A

    e

    e

    +

    Elektrolit

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    61/62

    61

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES CUIN REDKSYON (KAZANIM)

    ELEKTROLZ

    Doru akm kaynann (+) ucuna bal elektroda anot (A)

    Doru akm kaynann( -) ucuna bal elektroda katot ( K)

    Elektroliz srasnda zeltide bulunan (-) ykl iyonlar anoda, (+) ykl iyonlar katodagider. Anyonlar anot yzeyinde oksitlenirken, katyonlar katot yzeyinde redklenirler.

    Bakr redksiyon elektrolizinde, znmeyen anot olarak sert kurun (%4-8 sb) ve

    katot olarak paslanmaz elik veya son zamanlarda titan levhalar kullanlmaktadr.Anodik reaksiyon: znmeyen anot zerinde suyun paralanmas eklinde

    gerekleir. eHOSOOHSO 22221

    2

    42

    2

    4

    Serbest hale gelen elektronlar doru akm kayna yardmyla katoda tanr ve orada;

    oCueCu 22 katodik reaksiyonun oluumunu salar.

    Hcrede gerekleen toplam reaksiyon :

    2422122

    4

    2 2 SOHOCuOHSOCu o

    Bir elektroliz devresinden bir I akmnn t zamanda gemesi ile elde edilebilecek

    elektroliz rnnn miktar;

    I = akm iddeti (A) (0.4 A)

    t = zaman (sn) (30dak x 60)

    n = ekivalent bana elektron says (2)

    A = atomik arlk (63)

    F = faraday sabiti (96500)

    3-KULLANILAN STANDARTLAR

    4-KULLANILAN CHAZLAR VE MATERYALLER

    Elekroliz hcresi Hassas terazi eitli cam eyalar eitli kimyasallar

    Fn

    AtQ

    .

    ..

  • 8/2/2019 Uretim Proses Lab (1)

    62/62

    RETM METALRJS ANA BLM DALIMetalrji Proses Laboratuar Deney Fy

    YILDIZ TEKNK NVERSTES CUIN REDKSYON (KAZANIM)

    ELEKTROLZ

    5-DENEYN YAPILII

    6-SONULARIN ALINMASI

    7-HESAPLAMA

    8-SONU

    Deney Raporunda stenilen Bilgiler:

    Elekroliz ilemi sonucunda elde edilen rn miktarn ve elektroliz verimini hesaplaynz.

    9-KAYNAKLAR

    [1]Addemir, O., Kompleks slfrl Cevherlerin Slfatlayc Kavurma Yolu ile DorudanMetalurjik deerlendirilmesi ve Lahonos Cevheri zerinde ncelenmesi, Doktora Tezi, T,Maden Fakltesi, 1978.

    [2]Biswas, A. K., Davenport, W.G., Extractive Metallurgy of Copper, Permagon Pres,1980.

    [3]Bor, F.Y., Ekstraktif Metalurji Prensipleri Ksm: II, T Matbaas, 1989.

    [4]Fine, A., Extractive Metallurgy Laboratuary Exercises, The Metallurgical Society ofAIME,1982.