Kaya Sertliği ve Aşındırıcılığa Göre Ekipman Seçimi

Kaya sertliği ve aşındırıcılığa göre ekipman seçimi, bir kırma tesisinin ömür boyu maliyetini belirleyen ilk karardır. Bu iki özellik birbirinin yerine geçmez: bir kaya kırılmaya karşı çok dirençli olup çeliği az yıpratabilir, ya da tam tersine kolay kırılıp aşınma parçalarını hızla tüketebilir. Yanlış eşleştirme, kapasite kaybı olarak değil, aşınma parçası faturası ve duruş süresi olarak geri döner.

Birbirine karıştırılan iki özellik

Dayanım, kayanın kırılmadan önce dayandığı gerilmedir ve laboratuvarda tek eksenli basınç dayanımı ile ölçülür. Aşındırıcılık ise kayanın temas ettiği metali ne hızda aşındırdığıdır ve büyük ölçüde mineral bileşimine, özellikle kuvars içeriğine bağlıdır. Kuvars Mohs skalasında 7 sertliğindedir ve alet çeliğinden serttir; bu yüzden yumuşak sayılabilecek bir kumtaşı bile yüksek kuvars içeriğiyle çok aşındırıcı olabilir.

Uygulamada bu ayrım şöyle görünür: dayanım hangi kırma prensibinin işi bitireceğini, aşındırıcılık ise hangi prensibin bunu makul bir parça tüketimiyle yapacağını söyler. İki soruya birlikte cevap verilmeden ekipman listesi yazılamaz.

Dayanım sınıfları

Kaya mekaniğinde tek eksenli basınç dayanımı için yerleşik bir sınıflandırma kullanılır. Sınırlar literatürde küçük farklarla anılsa da aşağıdaki bantlar yaygın kabul görür:

Bir kütlenin saha davranışı yalnız sağlam kaya dayanımına bakılarak tahmin edilemez; çatlak sıklığı, ayrışma ve tabakalanma da patlatma sonrası parça boyutunu ve dolayısıyla besleme karakterini belirler.

Aşındırıcılık nasıl ölçülür

İki indeks yaygındır. Cerchar indeksi, sertleştirilmiş çelik bir iğnenin kaya yüzeyinde belirli bir yük altında bıraktığı aşınma izinin genişliğinden hesaplanır ve genellikle şu bantlarla yorumlanır:

İkinci indeks Bond aşınma indeksidir; standart bir çelik palenin tambur denemesinde kaybettiği kütle üzerinden gram cinsinden verilir. Uygulamada 0,1 değerinin altı düşük, 0,1 ile 0,4 arası orta, 0,4 ve üzeri yüksek aşındırıcılık olarak yorumlanır. Kireçtaşı tipik olarak alt banttadır; granit ve bazalt orta ile yüksek arasına, kuvarsit ise üst banda düşer. Her iki indeks de örneğe özgüdür: aynı kaya adının farklı ocaklarda farklı değer vermesi olağandır.

Sıkıştırma mı darbe mi

Kırma prensipleri iki aileye ayrılır. Çeneli ve konik kırıcılar malzemeyi iki yüzey arasında sıkıştırarak kırar; temas yavaş ve kontrollüdür. Darbeli kırıcılar ise malzemeyi yüksek hızda çarptırarak kırar; bu, kübik ürün ve yüksek indirgeme oranı verir ama metal ile kaya arasındaki bağıl hızı büyütür. Aşındırıcı bir beslemede yüksek bağıl hız, çubuk ve astar tüketimini hızla artırır.

Aşındırıcılığın yüksek olduğu durumlarda sekonder ve tersiyer kademede konik kırıcı tercih edilmesinin nedeni budur: sıkıştırmalı temas, aynı tonaj için daha az metal kaybı ile sonuçlanır.

Kaya sertliği ve aşındırıcılığa göre ekipman seçimi için veri seti

Ekipman listesi yazılmadan önce eldeki dosyada şunlar bulunmalıdır: temsili numunelerden alınmış basınç dayanımı sonuçları, aşındırıcılık indeksi, kuvars veya eşdeğer kuvars içeriği, patlatma sonrası tahmini parça dağılımı, nem oranı ve kil varlığı, hedef ürün fraksiyonları ve şekil şartı. Kil ve nem, sıkıştırmalı kademelerde tıkanma riskini artırdığı için besleme hazırlığını değiştirir. Bu veri setinin kurulması maden mühendisliği tarafının işidir ve tedarikçiye gönderilecek talebin çekirdeğini oluşturur.

Veri toplanırken numune alma noktalarının ocak planı üzerinde işaretlenmesi, ileride kaya değiştiğinde sapmanın nereden geldiğini anlamayı kolaylaştırır. Aynı dosyaya patlatma deseni ve elde edilen parça boyutu gözlemleri eklendiğinde, primer kırıcının besleme ağzı ölçüsü tahmine değil kayda dayanarak seçilir. Bu kayıt disiplini, tesis büyütüldüğünde veya ikinci bir ocağa geçildiğinde yeniden ölçüm yapma ihtiyacını da azaltır.

Sık sorulan sorular

Tek bir numune yeterli mi

Değildir. Ocak içinde dayanım ve kuvars içeriği yatay ve düşey yönde değişir; farklı seviyelerden alınan numunelerin ortalaması ile en olumsuz değeri birlikte değerlendirilir.

Sert kaya her zaman aşındırıcı mıdır

Hayır. Dayanım ve aşındırıcılık ayrı özelliklerdir; kuvars içermeyen sert bir karbonat kaya, kuvarsça zengin yumuşak bir kumtaşından daha az aşındırıcı olabilir.

Aşınma parçası maliyeti seçim sırasında nasıl kıyaslanır

Ton başına parça tüketimi üzerinden kıyaslanır. İki tesis alternatifi için tahmini parça değişim aralığı ve değişim başına duruş süresi yan yana konur; ilk yatırım farkı bu iki kalemle birlikte değerlendirilir.