Kırma Devresi Kütle Dengesi Hesabı

Kırma devresi kütle dengesi nedir?

Bir tesiste her bant, her elek katı ve her stok konisi belirli bir ton/saat değeri taşır. Kırma devresi kütle dengesi, ocaktan giren tonajın bu kollara nasıl dağıldığını yazıya dökme işidir: giren tonaj, satılabilir ürünlerin toplamı ile devrede dönen tonajın toplamına eşit olmak zorundadır. Denge tutmuyorsa ya bir kol hesaba yazılmamıştır ya da sahada gözden kaçan bir taşma, kaçak ya da stok birikmesi vardır.

Hesabın değeri iki yerde ortaya çıkar. Tesis kurulmadan önce bant genişliği, tahrik gücü ve stok alanı seçiminin tek sağlam dayanağıdır. Kurulmuş tesiste ise darboğazın hangi kolda olduğunu tartışmaya yer bırakmadan gösterir; çünkü kapasite kaybı çoğu zaman kırıcıda değil, kırıcının önündeki ya da ardındaki dar bir kolda oluşur.

Akım kollarını tanımlama

Besleme kolu

Hesabın başlangıç noktası besleyiciden geçen taze besleme tonajıdır. Bu değer kamyon turu sayısından ya da besleyicinin ayarlı debisinden alınır. Patlatma sonrası malzemenin nem oranı ve iri parça yüzdesi bu kolu doğrudan etkiler; ıslak ve killi beslemede ön elek kapasitesi düşer, kütle dengesinde ön elek altı payı azalır.

Elek altı ve elek üstü

Ana elek, kendisine gelen malzemeyi göz açıklıklarına göre böler. Göz açıklığından geçen kısım ürün kollarına, geçmeyen kısım ise tekrar kırılmak üzere kırıcıya döner. Devrede dönen bu kol, kırıcının gördüğü toplam beslemeyi taze beslemenin üzerine çıkarır; kırıcı ve ona giden bandın taze besleme değerine göre seçilmesi bu yüzden hatalıdır.

Stok ve yükleme kolu

Her ürün fraksiyonu kendi konisine yığılır. Stok kolu bir akım kolu gibi hesaba yazılmazsa, saatlik üretimin vardiya sonunda kaç ton ve kaç metreküp yer tuttuğu bilinmez; yükleyici ve kamyon planı buradan çıkar.

Örnek: 200 ton/saat besleme üzerinden hesap

Kapalı devrede çalışan üç fraksiyonlu bir devre kuralım. Taze besleme 200 t/s, elek üstü olarak kırıcıya dönen kol 60 t/s olsun. Bu durumda ana eleğin gördüğü toplam besleme 260 t/s'dir, ancak devreden çıkan ürün toplamı yine 200 t/s olmak zorundadır. Ürün dağılımını 0-5 mm için 40 t/s, 5-15 mm için 60 t/s ve 15-25 mm için 100 t/s alalım; toplam 200 t/s ile taze beslemeye eşitlenir ve denge kapanır.

Son kolonda her bant, taşıdığı tonajın yaklaşık 1,25 katına göre seçilmiştir. Bu pay, besleyici debisindeki dalgalanma ve nem farkını karşılar; bandı tam tonaja göre seçmek ilk sıkışmada taşma anlamına gelir.

Elek verimi dengeyi nasıl bozar?

Yukarıdaki tablo eleğin kendisine gelen ince malzemenin tamamını geçirdiğini varsayar. Gerçekte bir kısmı elek üstüyle birlikte sürüklenir. Elek verimi, göz açıklığından geçmesi gereken malzemenin ne kadarının gerçekten geçtiğini gösterir: geçen ince tonaj bölü beslemedeki toplam ince tonaj. Verim düştüğünde devrede dönen kol büyür, kırıcı boşuna zaten yeterince küçük malzemeyi tekrar kırar ve ürün bandındaki tonaj azalır. Bu yüzden elek katının açıklığı, eğimi ve tel tipi kütle dengesinin bir parçası olarak ele alınmalıdır.

Tonajdan hacme geçiş ve stok planı

Stok alanı tonla değil metreküple ölçülür. Kırılmış taş için gevşek yığın yoğunluğu genel olarak 1,5-1,7 t/m³ aralığındadır; 15-25 mm kolunun sekiz saatlik vardiyada ürettiği 800 ton, bu aralıkta kabaca 470-530 m³ yer tutar. Yığın koni hacmi taban yarıçapı ve yükseklikten hesaplanır, yükseklik ise malzemenin şev açısıyla sınırlıdır. Kırılmış agrega genelde 35-45° arasında bir şev açısıyla durur; koni bu açının üzerine zorlanamaz.

Hesabı bant ve tesis seçimine bağlamak

Kütle dengesi tablosu çıktıktan sonra ekipman seçimi mekanik bir işe döner: her kolun tonajı, o kolda çalışacak bandın genişliğini ve eleğin alanını belirler. Bu tabloyu ürettikten sonra sabit konkasör tesisi yapılandırmasında hangi kademede hangi kapasitenin gerektiği kendiliğinden ortaya çıkar. Aynı mantık mobil kurulumlarda da geçerlidir; yalnız bant boyları ve stok mesafeleri kısalır. Daha geniş bir çerçeve için maden mühendisliği yazılarına bakabilirsiniz.

Sık yapılan üç hata

Birincisi, kırıcıyı taze beslemeye göre seçmek: kapalı devrede kırıcı 200 değil 260 t/s'lik akımın bir kısmını görür. İkincisi, elek altı yüzdelerini besleme granülometrisi yerine ürün talebinden yazmak; talep hesabı yönlendirmez, granülometri yönlendirir. Üçüncüsü, stok kolunu hiç yazmamak ve vardiya sonunda sahanın dolmasına şaşırmak.

Sorular

Denge neden tam kapanmıyor?

Toz emiş sistemine giden ince malzeme, bantlardan dökülen kayıp ve nem kaybı sayısal olarak küçük ama gerçek kollardır. Yüzde birkaçlık sapma normaldir; yüzde onluk sapma ölçüm hatası ya da hesaba yazılmamış bir kol demektir.

Hesap için hangi ölçümler yeterli?

Besleyici debisi, her ürün bandının kantar değeri ve elek beslemesinden alınmış bir elek analizi. Bu üçü olmadan tablo tahmine dayanır.