1.GİRİŞ

Bu stajda, iş hayatına atıldıktan sonra çalışabileceğimiz iş sahalarındaki organizasyon

düzenini,öğrenimimiz sırasında kazandığımız teorik mühendislik bilgilerinin pratikteki

uygulamalarını tanımamız ve incelememiz amaç edinilmiştir.Buna ek olarak kuruluştaki

mühendislik birimleri dışındaki birimlerin işleyişini ve bunların mühendislik birimleri ile

ilişkilerini tanımamız ve incelememiz de amaçlanmıştır.

Çimento sektöründe staj yapma nedenim, ders olarak çimento ve beton almış olmam

ve derste öğrenmiş olduğum teorik bilgileri fabrikada uygulamalı bir şekilde

görmektir.Çimento sektöründeki devam eden gelişme de bu sektör de staj yapmak istememe

neden olmuştur.

Ayrıca staj seçimini yaptığım çimento sektörü ile okulda öğrenilen kütle denklikleri ve

enerji denkliklerini en iyi şekilde uygulayabileceğimi düşündüğümden çimento sektöründe

staj yapmayı uygun buldum.

1

2.KURULUŞ HAKKINDAKİ BİLGİLER

Denizli Çimento Fabrikası Denizli - Afyon karayolu üzerinde kente 40km

uzaklıktadır. 1975 yılında kuruluş çalışmalarında başlanan fabrikanın ilk temelleri 1978

yılında atılmıştır. Uzunca bir süre temel halinde kalan fabrikanın 1984-1985 yılları arasında

inşaatı tamamlanmıştır. 1987 yılında çimento değirmenlerinin devreye alınmasıyla ilk deneme

üretimine başlanmış, 1988 yılında ise 600000 ton/yıl kapasiteyle üretime geçilmiştir. 1993-

2000 yılları arasında yapılan yatırımlarla klinker üretim kapasitesi 1815000 ton/yıl’a, çimento

üretim kapasitesi 2500000 ton/yıl a çıkmıştır. 1988 yılında Tesis Müdürlüğü, 1989 yılında

Müessese Müdürlüğü, 1990 yılında ise Genel Müdürlük olarak Çitosan’a bağlı bir fabrika

iken 1992 yılında Özelleştirme Kurulu tarafından Eren Holding’e satılmış, 1993’den bu yana

da özel sektör olarak üretimine devam etmektedir. Denizli Çimento Eren Grubu tarafından

gerçekleştirilen yatırımlarla, kapasitesini %300 artırmış ve bugünkü seviyesine

ulaşmıştır.Eren Holding, Denizli Çimento'da dünyanın önde gelen çimento ve inşaat

malzemeleri firmalarından biri olan CRH group ile de ortak olmuştur. Kapasite açısından

Türkiye’nin en büyük 5 çimento fabrikası içerisindedir.

Denizli Çimento 2007 yılının 2.yarısından itibaren klinker ve çimento üretiminde

kapasite artışı, enerji verimliliği ve çevreye duyarlılık projeleri için yaklaşık 30 milyon $

tutarındaki yatırım faaliyetlerine başlamış olup, 2009 yılında devreye alınan yeni farin ve

çimento üretim üniteleri ile ülkemizin en modern ve kapasitesi yüksek fabrikaları arasındaki

yerini daha da üst seviyeye çıkarmıştır.

Denizli Çimento’ da 18 mühendis, 19 teknisyen, 4 tekniker, 75 memur ve 156 kapsam

içi personel (işçi) çalışmaktadır.

2

Şekil1. Kuruluşun Organizasyon Şeması

3

2.1. Kuruluşun Organizasyonu Hakkında Bilgiler

25 iş günü staj yapmış olduğum üretim müdürlüğü fabrika müdürlüğüne bağlı bir

birimdir. Bu birimde en yetkili kişi üretim müdürüdür. Üretim müdürü olmak için gerekli

tecrübeye sahip olmak, görev ve sorumluluğunun bilincinde olmak gereklidir. Üretim müdürü

olmak için maden mühendisliği veya kimya mühendisliğinden mezun olmak gerekmektedir.

Üretim müdürlüğü, hammadde, yarı mamül ve mamül olmak üzere 3 bölümden oluşmaktadır.

Her bölümün başında, o bölümden sorumlu bir şef bulunmaktadır. Hammadde şefi olabilmek

için genelde maden mühendisliğinden mezun olmak gerekir. Yarı mamül ve mamül şefi

olabilmek için ise kimya mühendisliğinden mezun olmak gereklidir.

Denizli Çimento Fabrikası’na yeni bir mühendis alındığı zaman öncelikle 3 ay

oryantasyon görmektedir. Bu süreç içersinde fabrikayı tanıması ve genel işleyişini görmesi

amaçlanmıştır. 3 aylık oryantasyon sürecinden sonra genel müdür, yeni alınan mühendisi

sözlü sınava tabi tutmaktadır. Bu sınav sonunda mühendis yeterli görülürse vardiya tutmaya

başlar. 3 ay sonunda tekrar sınav yapılır ve yeterli görülmesi halinde üretim mühendisi olarak

görevine devam eder.

Denizli Çimento Fabrikası 3 vardiya halinde üretimine devam etmektedir. Her

vardiyada tüm fabrikadan sorumlu vardiya amiri bulunmaktadır. Vardiya amiri görev

sürecince bütün fabrikayı kontrol eder ve aksi bir durum olması halinde bunu rapor eder. Her

bölümün başında bir tane teknisyen bulunmaktadır. Teknisyen, altında çalışan işçilerden

sorumludur ve mühendisden gelen direktifleri onlara iletir. Teknisyenler, vardiya sonunda

rapor tutarlar ve otomasyona iletirler. Bu raporlar otomasyondan mühendislere ulaştırılır.

Denizli Çimento Fabrikasında otomasyon odası bulunmaktadır. Burada merkezi kumanda

operatörleri tüm fabrikayı bilgisayarlardan ve kameralardan kontrol eder. Mal akışının

kontrolü ve her türlü açma, durdurma işlemi buradan yapılmaktadır.

3.ÇİMENTONUN TARİHÇESİ

Klasik tarihin en eski anıtlarından olan pramitleri M.Ö. 5 y.y.’da yunanlı HEREDOT

(M.Ö.484-420) görmüş ve kitabında açıklamıştır. Eski mısırlılar sönmüş kireç ve alçı taşını

birlikte ya da ayrı yarı kullanarak, eski yunanlılar ise sönmüş kireci deniz hayvanlarının

kabuklarıyla karıştırarak kullanıyorlardı.

Yeryüzünde çağdaş betona benzer ilk yapı malzemesi, kireç harcına tuğla ve kiremit

kırıntıları katmakla elde edilmiştir. Bu tür yapı malzemesi, Romalılar zamanında kaldırım taşı

ve duvarı olarak kullanılmıştır. Zaman ile sürekli bulunması zor olan tuğla ve kiremit

kırıntıları yerine, çakıl taşı ve ya herhangi bir sert taş geçmiştir.

4

Çimentolaşma olayı hakkında ilk düşünü yürüten insan Romalı VITRUVIUS

olmuştur.

“…Bütün maddeler gibi taşlarında üç değişik öğeden yapılı olduğunu herkes bilir. Bu

öğeler sırasıyla hava, su ve ateştir. Havası çok olan taşlar hafif, suyu bol olan taşlar yapışkan

ve ateşi çok olan taşlar da gevrek olur. Herhangi bir taşı yakmadan kum ve ya çakıl ve su ile

birada karıştırmak sureti ile sertleştirmek mümkün değildir. Buna karşın, ocaklarda yakılan

taşlarda alev, bütün gücüyle taşın örgüsüne yerleşerek gevrekleştirmektedir. Bu nedenle

büyük bi gözeneğe sahip olan bu gibi taşlar dayanıksızdır. Taşın örgütünü oluşturan bu üç

öğeden ikisi hava ve su, ateşin etkisinde yok edilmişlerdir ve geride ancak gizli ısı kalmıştır.

Taş, yeniden su ile karşı karşıya gelince, gizli ateş dışarı atılır ve taş yeniden eski

dayanıklılığına sahip çıkar. Sonuç olarak kireç soğutulmuş ve fazla ısı açığa bırakılmıştır.

Romalıların genellikle sönmüş kireç taşı ve yanardağ külleriyle yaptıkları harç eski çağların

en iyi yapı gereciydi. Roma imparatorluğunun çöküşünden sonra Batı Avrupa da uzun süre

unutulan çimento yapımını 1756 da John Smeaton adında bir İngiliz mühendis yeniden

başlattı. Smeaton, Devon’un Pimout kenti açıklarındaki bir deniz fenerinin yapımında

bağlayıcı madde olarak, içinde önemli oranda ki bulunan bazı kireç taşlarını öğütüp kavurarak

elde ettiği çimentoyu kullanmıştır.

Bunu izleyen 70 yıl boyunca, değişik oranlardaki kireç taşı ve kil karışımları yüksek

sıcaklıkta kavrularak çeşitli karışımlar yapılmıştır. En iyi sonucu 1824 de Joseph Astdin aldı

ve bir ölçü kil ile üç ölçü kireç taşını kavurarak üstün nitelikli bir çimento elde etti. Astdin bu

karışımı öylesine yüksek sıcaklıklarda kavurmuştu ki, içindeki maddeler neredeyse tümüyle

erimiş ve karışım soğuduğu zaman küçük topraklar halinde katılaşmıştı. Klinker denilen bu

toprakları incecik bir toz haline gelinceye kadar öğütüp suyla karıştırıldığında birkaç saat

içinde son derece sertleştiğini gören astdin geliştirdiği bu çimentoya PORTLAND

ÇİMENTOSU adını verir. Çünkü setreleşen çimentonun görünümü, o zamanlar İngiltere’deki

yapılarda çok kullanılan ve beyaz bir kireç taşı olan portland taşına çok benziyordu.

O günden bu yana Portland çimentosunun üretim yöntemlerinde önemli gelişmeler olduysa da

kullanılan maddeler hem hiç değişmeden kaldı.

4.ÇİMENTO NEDİR?

Çimento, başlıca silisyum, kalsiyum, alüminyum ve demir oksitlerini ihtiva eden

hammaddelerin teknolojik metotlarla sinterleşme sıcaklığına kadar pişirilmesiyle elde edilen

yarı mamul madde klinkerin, tek veya daha fazla cins katı maddesiyle öğütülmesi sonucu elde

edilen hidrolik bağlayıcıdır.

5

Hidrolik bağlayıcı ya da birleştirici su ile temas ettiği zaman sertleşen ve etrafındaki

madeleri birbirine yapıştırma imkanına sahip malzeme demektir.

Çimentoda bu özellik çok yüksektir. Bu nedenle, kum çeşitli büyüklükteki çakıl çimento ile

karıştırılıp ıslatıldığı zaman bunların hepsi bir süre sonra donarak yekpare bir kütle meydana

getirir ki buna beton denir.

5.ÇİMENTO NASIL YAPILIR?

Çimento üretimini iki ana başlık altında toplamak gerekir. Birincisi yarı mamul olan

klinker üretimi, diğeri ise çimento üretimidir.

Silisyum, alüminyum ve demir oksitleri ihtiva eden kalker ve kilin kimyasal

bileşimleri göz önüne alınarak belirli oranlarda karıştırılıp yüksek dereceli sıcaklıkta

pişirilmesi suretiyle elde edilen ve klinker adını alan yarı mamul maddeye, % 3,5 oranında

alçı taşı katılarak öğütülmesiyle elde edilir.

Çimento üretim prosesleri klinkerin elde ediliş biçimine göre 3 başlık altında toplanır.

Bunlar; Yaş proses, yarı yaş proses ve kuru prosesdir. Denizli Çimento Fabrikası üretime

geçtiğinden beri kuru prosesle çimento üretimi yapmaktadır. Bu sistemle çalışan fabrikada

sanayi atığı kesinlikle olmaz. Çünkü alınan hammaddeler önce kırıcıdan geçirilir, ayrı ayrı

kırılan hammaddeler öğütme sistemine gönderilir ve un haline (farin) gelinceye kadar

değirmende öğütülür ve kapalı sistem olan havalı bantlar vasıtası ile taşınır.Tahliye

borularının kalpeleri açılarak altta yer alan stok silolara biriktirilen farin fuller pompalar

yardımı ile ilk önce döner fırın ünitesi ön ısıtıcı siklonlar grubuna, buradan da döner fırına

sevk edilir. Yarı mamul olan klinker kapalı stok sahasına stoklanır. Klinkere belirli oranlarda

katılan alçı ve katkı maddesi olarak da trasın (volkanik tüf, doğadan alınığı şekliyle sadece

kırma işlemine tabii tutulur.) çimento değirmeninde öğütülmesi ile elde edilen çimento

paketleme ünitesindeki silolara kapalı sistemle sevk edilir ve satışa hazır durumda olur.

6.HAMMADDE

Çimento yapımında hem tabii mineraller, hem de endüstriyel ürünler

kullanılabilir.Kireç, silis, alüminyum oksit ve demir oksit içeren mineraller, çimento

yapımında hammadde olarak kullanılırlar. Çimentonun ana hammaddesinin kalker ve kil

olduğu söylenebilir. Ancak kalker ve kil istenen bileşimi vermiyorsa içerisine demir ve kum

cevheri gibi hammaddelerin belirli oranda ilave edilmesi gereklidir.

Denizli Çimento Fabrikası’nda hammadde olarak kalker, kil ve demir cevheri

kullanılmaktadır.

6

6.1.Kireç Komponenti: Kalker (Kireç Taşı)

Kalker, yaygın olarak kullanılan, çok geniş alanlara teşekkül etmiş olan, önemli bir

tortul kayaçtır. Bileşim olarak CaCO3’dür. Kalkerin en saf şekilleri kalsit ve aragonittir.

Kalker ve tebeşir, CaCO3’ün en fazla bulunan ve mermere en çok benzeyen şekilleridir.

Kalkerin ince taneli kristallerden oluşan bir yapısı vardır. Kalkerin yalnızca en saf şekli beyaz

olup; özgül ağırlığı 2.7g/cm3 dür. Genellikle kalkerin içinde rengini etkileyen killi mineraller

veya demir bileşiklerinden oluşan katkı maddeleri bulunur. Portland çimentosu yapımı için

tüm jeolojik biçimlerdeki CaCO3 uygundur.

Denizli Çimento Fabrikası’na kalker fabrikaya 2km uzaktaki kalker ocağından

sağlanmaktadır. Yaklaşık %92-98 CaCO3 içermektedir.

6.2.Kil Komponenti

Çimento kimyasında ikinci önemli hammadde kildir. Killer özellikle feldspat ve

mikada bulunan alkali ve toprak alkali maddeleri içeren alüminyum silikatların değişme

ürünleridir. Ana maddesi alüminyum silikahidratlardır. Kilin kimyasal yapısı, saf kil

mineraline yaklaşandan, içinde önemli miktarlarda Fe(OH)3, demir sülfit, kum, CaCO3 gibi

katkı maddeleri bulunanlara kadar değişir. İçinde yabancı madde bulunmayan kil beyazdır.

Fe(OH)3 kilin rengini veren esas maddedir. Organik maddeler de kile renk verebilir.

Çimentodaki alkalilerin ana kaynağı kil komponentidir.

Denizli Çimento Fabrikası’na kil 13 km mesafedeki kil ocağından gelmektedir.

6.3.Düzeltme Maddeleri

Çimentonun hammadde karışımında gerekli bir kimyasal madde yeterli miktarda

bulunmuyorsa düzeltme maddeleri ilave edilir. Örneğin Fe2O3 eksikliğinde, sülfürik asit

fabrikası atıkları (yanmış pirit, cüruf) veya demir cevheri kullanılır.

Denizli Çimento Fabrikası’nda düzeltme maddesi olarak demir cevheri

kullanılmaktadır. Hematit şeklinde ve +3 değerliğinde olan demir cevheri, hammadde

karışımının fırında daha kolay ve daha az ısı ile pişmesini sağlar. +2 değerlikteki demir

cevheri düzeltme maddesi olarak kullanılmaz. Çünkü yeteri kadar yükseltgenemez ve

manyetiklik oluşturur, bu da çimento içindeki fazların bozunmasına neden olur. Aynı

zamanda çimentonun mukavemetini de düşürür.

Denizli Çimento Fabrikası’na demir cevheri Uşak’tan, tras Burdur’dan, alçı taşı

Honaz’ dan, kömür ise Kütahya’dan gelmektedir.

7

6.4.Ocaklardan Hammadde Çıkarılması

Çimento hammaddelerinin çıkarılması ve nakliyesi her şeyden önce ekonomik

olmalıdır. Denizli Çimento Fabrikası’nın kalker ve kil ocaklarının fabrikaya yakın olmaları

nedeniyle büyük avantaj sağlamaktadır.

Hammadde çıkarılması ve nakliye işinin toplam üretim maliyetinin %10’u

oluşturduğu göz önünde tutulursa, bu oranın düşmesi fabrikanın karını arttırır.

Kalker ocağından hammadde çıkarılmasında patlayıcı maddeler kullanılmaktadır. Bu

patlayıcı maddeler şöyle verilebilir:

Platinli patlayıcılar,

Kartuş halinde toz patlayıcılar,

Amonyum nitrat ve yağ karışımı.

Bir çok patlatma usulü vardır:

Küçük çaplı deliklerde seri patlatma,

Geniş çaplı deliklerde patlatma.

Uygulanacak metod kayanın cinsine, sertliğine, tabakaların durumuna, ayna

yüksekliğine ve ocaklardaki imkanlara göre değişir.

Geniş çaplı deliklerde patlatma yöntemi kullanılırken delikler geniş çaplı (95’lik tij)

ve hafif eğimli olarak delinirler. Bunlar 13-15m derinlikte 6-10cm çapındadırlar. Bu derinlik

ve çap işlenecek hammadde yatağı ve arazinin şartlarına bağlıdır. Delme işlemi vegondrille

yapılır.

Güvenli patlatmayı sağlamak için delikler seri bağlanır. Denizli Çimento Fabrikası

kalker ocağında 18-26 kg teknik amonyum nitrata karşılık 3-5 tane dinamit kullanmak

gerekir.

Kil ocağında ise hammadde çıkartılması dozerlerle yapılmaktadır. Ocaklardan

çıkarılan hammaddeler fabrikaya kamyonlarla sevk edilmektedir.

7.PROSESİN AKIŞINA GÖRE ÜNİTELER

Sıkıştırma maddesi

Teknik amonyum nitrat NH4NO3

Elektrikli kapsül

Dinamit

NH4NO3

12-

15m

8

Şekil 2. Kuru sistemde çimento üretimi

Ön ısıtıcı (Isıtma)

Hammadde

(Alçı taşı) Yakıt

Klinker

(Kırma) (Öğütme) (Kalsinasyon, Sinterleşme)

(Soğutma)

(Öğütme)

Katkı maddeleri

Çimento üretiminde kullanılan hammaddeler; hammadde

ocaklarından genellikle sert oldukları için patlayıcı maddeler yardımıyla

çıkarılır ve yükleyici iş makineleri ile nakil araçlarına yüklenerek kırılmak

üzere konkasörlere (Taş Kırıcı) taşınır. Hammaddeler, konkasörlerde

kırıldıktan sonra stokholde stoklanır. Sıyırıcılar yardımıyla stokholden

alınan hammaddeler belli oranlarda karıştırılarak farin değirmenlerine

alınarak öğütülürler. Farin adını alan karışım pişirilmek üzere hazır olarak

farin stoklarında stoklanır. Ön ısıtıcılardan geçirilerek döner fırına sevk

edilen farin yaklaşık 1400-1450 derece sıcaklıkta pişirilir. Döner fırından

klinker olarak çıkan yarımamül ürün soğutucuda soğutularak klinker

stokholünde

stoklanır. Alçıtaşı ve üretilecek çimento cinsine uygun katkılarla çimento

değirmenlerinde öğütülür. Çimento cinslerine göre ayrı ayrı silolarda

stoklanan çimento, torbalı ve dökme çimento olarak satışa sunulur.

Paketleme

Soğutucu

Çimento değirmeni

Konkasör Farin değirmeni

Döner fırın

9

7.1.Konkasör (Kırıcı)

Ocaklardan taşınan hammaddeler (kalker, kil , demir cevheri) ile tras ve alçı taşı

konkasörde 2.5-3.0 cm büyüklüğünde kırılır.Bundaki amaç, farin ve çimento değirmenlerinde,

hammaddelerin kolay öğütülebilmesi ve böylece kapasite artırımının sağlanmasıdır.Kırılacak

hammaddelerin kendilerine özgü kırılma özellikleri vardır. Bazı hammaddeler kolay kırılırken

bazılarının kırılması için daha çok enerjiye ihtiyaç vardır.Kalker gibi sert ve büyük parçaların

kile oranla kırılmaları daha zordur.Hammaddelerin bu özelliklerinden dolayı konkasörün

kapasitesi değişmektedir.

Konkasörün hammaddelere göre kapasitesi şöyledir:

Kalker : 250 ton/h

Kil : 450 ton/h

Demir cevheri : 450 ton/h

Alçı taşı :450 ton/h

Tras : 400 ton/h

Bu oranlar sabit olmayıp, ocakların mesafesi hammaddelerin ocaktan nakliyesinde

kullanılan araç sayısı, stoklanan hammaddenin durumu gibi vs. etkenler kapasiteyi

etkilemektedir.

Denizli Çimento Fabrikası’nda 2 tane konkasör bulunmaktadır.Bunlardan 1. konkasör

çift rotorlu diskli çekiçli kırıcıdır. Her rotorda 28 tane çekiç bulunmaktadır.

Çekiçlerin ağırlıkları 90kg’dır. Devir sayısı 550 d/dak dır. Malzemeler 25-40 mm

büyüklüğünde kırılmaktadır. Kırılacak malzemenin öğütülmesini sağlayacak çelik bandın

eğim açısı 25o dir. Yaklaşık 500 ton/h kapasitededir. 2. konkasör ise tek rotorlu olup diskli

çekiçli kırıcıdır. Bulunan tek rotorda 48 çekiç vardır. Çekiçlerin ağırlıkları 90kg’dır. Devir

sayısı 375.16 d/dak dır. Malzemelerin kırıldıktan sonraki boyutu 25-30mm’dir. Kırılacak

malzemenin öğütülmesini sağlayacak çelik bandın eğim açısı 25o’dir. Yaklaşık 1000 ton/h

kapasitelidir.

Kırılan malzeme sadece kalker olup 600-700 ton/h’ tır.

(NOT: İkinci kırıcının çekiçleri manganlı olduğu için sadece kalker kırılmaktadır.)

Kırıcıların çalışma tarzı ise aşağıdaki gibidir;

Kırılacak hammadde konkasör bunkerine boşaltılır buradan çelik bant vasıtasıyla

konkasöre gelir. Konkasörün içinde birbirinin tersi yönünde dönen rotorlar vardır. Bu rotorlar

üzerinde çekiçler vardır. Kırılacak olan hammadde bu rotorlar arasına girerek çekiçler

yardımıyla kırılır. Yeterli ebatlara gelen hammadde rotorların altındaki ızgaradan geçerek

10

2000’lik banda dökülür. Izgaradan geçemeyenler yeniden rotorlara dönerek çekiçler

yardımıyla yeniden kırılır. Kırılan malzeme bantlar yardımıyla farin bunkerine yada stok

hollere aktarılır(ihtiyaca göre).

Konkasöre verilen hammadde rutubetli olursa verimi düşürür.Konkasör verimini

rutubetle birlikte tane boyutu ve malzemenin plastik yapısı da etkilidir.Rutubeti yüksek

hammadde verildiğinde çekiçler tıkanıp motor amperlerinin yükselerek motorlar devre dışı

kalabilir.Tıkanmaları önlemek için konkasöre verilen maddenin rutubetine dikkat etmek

gerekir.

Stoktan malzeme alınması;

Sıyırıcılar

Kovalı bant ile gerçekleşir. [1]

7.2.Sıyırıcılar

Denizli Çimento Fabrikası’nda 5 çeşit sıyırıcı bulunmaktadır. Bu sıyırıcılar bir kol ve bir

dönen kazıyıcı kolu paletlerden ibarettir. Bu sıyırıcıların özellikleri Ek’te verilmiştir.

7.3.Farin Değirmeni

Denizli Çimento Fabrikası’nda 3 adet farin değirmeni bulunmakla beraber bu

değirmenlerin özellikleri Ek’te verilmiştir.

Farin, çimento hammaddesinin ;(kil, kalker, demir cevheri) kurutulup belli bir inceliğe

kadar öğütülmesiyle meydana gelir.

Hammadde stok holünde konkasör ünitesi tarafından kırılmış olan kil, kalker ve demir

cevheri sıyırıcı ve lastik bantlardan geçerek arabalı bant aracılığıyla ait oldukları bunkerlerde

toplanırlar. Bunkerlerin üzerinde bulunan arabalı bant çift yönlü çalışabilir.

Farin ünitesinde 3 hammadde bunkeri vardır. Bunlar kil, kalker ve demir cevheri

bunkerleridir.Farin değirmeni 1’de kalker ve kil bunkeri 350 ton, demir cevheri bunkeri ise

100 ton kapasitelidir. Bunkerler genelde betondan imal edilmiştir. Bunkerlerin açıları içindeki

malzemelerin akışını engellemeyecek şekilde olmalıdır. Akışın rahat olması içinde bunkerin

iç yüzeyi düz ve pürüzsüz olmalıdır.

Bunkerlerin altında tartım yapan schenk mevcut olup laboratuarlardan gelen bilgiler

doğrultusunda malzeme miktarı ayarlı bir şekilde lastik besleme bandı aracılığıyla besleme

yapılır.Buradan elevatöre gelir.Tek banttan geçerek kurutucuya gelir.Gelen malzeme 3 ayrı

işlem görür;

1.) Sistem fanı vasıtasıyla çok ince (1. Boyutlu) malzemeler seperatörden direk

geçerek siklonlara birikir.Havalı bantlar vasıtasıyla silo elevatörüne ve oradan da siloya stok

yapılır.

11

2.) Orta (2. Boyutlu) malzemeler sistem fanı vasıtasıyla çekildikten sonra iki yan

kollardan bantlar vasıtasıyla değirmende öğütülür.Siloya verilir.

3.) İri (3. Boyutlu) malzemeler ön ezme bunkerine gelir ve sarsak elek vasıtasıyla (iki

silindir arasında kırılır) kırılır ve tekrar elevatörden kurutucuya sirkülasyon yapılır.

Bu işlem ön ezme işlemidir.Ön ezme sisteminin kapasitesi 290 ton/h’dur.Kırıcı

hidrolik basıncı 130 bar ve iki silindir arası da 10 mm olmalıdır.

Malzeme farin değirmenine taşınır.Farin değirmenine gelen malzemeler döner fırından

alınan sıcak gaz ile (300oC) kurutulur öğütülür.Yani kurutarak öğütme işlemi yapılır. Şayet

döner fırın herhangi bir nedenle duruyorsa ve farin değirmeninin çalışması gerekliyse

kurutarak öğütme işlemi için gerekli sıcak hava sten ocağından alınır.

Öğüterek kurutmanın en önemli özelliği iki farklı işlemin aynı anda yapılmasıdır.Çoğu

kez öğütme devresinde bulunan sten ocağı (sıcak hava ocağı) gibi yarımcı makineler kurutma

işlemine yardımcı olarak verimin yükselmesini sağlar.İşletme kolaylığı ve enerji tasarrufu

bakımından çimento fabrikalarında ya baca gazları veya klinker soğutucusundan alınan sıcak

hava öğüterek kurutmada rahatlıkla kullanılabilir.Öğütülerek kurutma işlemi kısa sürede

tamamlandığından enerji tasarrufu bakımından çok ekonomiktir.

Bu değirmenlerde öğütme sırasında sıcak gaz ile malzeme çok iyi karışır.Kullanılan

sıcak gaz miktarı bunların sıcaklığına ve malzemedeki rutubet miktarına göre tespit edilir.

Farin değirmeni 1’de öğütme işlemi değirmenin içindeki çeşitli çaplardaki çelik

bilyeler ile olur.Değirmenin içinde bilye çapları 90-80-70-60-50-40ve 30mm’dir.

Değirmende üretilen farin emiş sayesinde sıcak hava ile birlikte seperatörden geçerek

toplama siklonlarına ulaşır.Sistemde 4 adet toplama siklonu mevcuttur.Seperatörden

geçemeyen iri malzeme geri dönüş bandıyla değirmenin girişine verilir. Siklonlarda toplanan

ince malzeme basınçlı helezonlarda ilerleyerek havalı bant aracılığıyla elevatöre

ulaşır.Elevatörden kompresör ile homojen silolarına basılır. Siklonlardaki sıcak gaz ise

soğutma kulesinde belli bir dereceye kadar soğutulup elektro filtreye ulaşır.Filtrede ayrışan

ince malzeme helezonlarda toplanarak elevatör aracılığıyla fırın bunkerlerine şayet fırın

duruyorsa farin silosuna gönderilir.

Çimentoda kalitenin hep aynı şekilde kalması için kullanılan karışımın hep aynı

kimyasal durumda bulunarak döner fırına verilmesi gereklidir. Bu durum ancak malzemenin

düzgün bir şekilde homojene edilmesiyle mümkün olur.

Farin değirmeni 2 ve 3, aynı tip değirmenlerdir ama farin değirmeni 3 daha yüksek

kapasitelidir.Bu değirmenlerde de sistem aynı şekilde işlemekte ancak öğütülme şekli

farklıdır.Bu değirmenler pozisyon itibariyle dik durumdadır.Alt kısmında redüktör ve bunun

12

üstünde döner tablo vardır.Değirmenin içinde 3 adet vals ve hidrolik bir sistem olduğu için 3

adet de piston mevcuttur.Döner tablo redüktörden aldığı hareket ile döner ve valsler arasında

ezilen malzeme farini oluşturmaktadır.[1]

7.3.1.Farin Homojenizasyonu

Denizli Çimento Fabrikasında farinin homojenizasyonunda Fuller sistemi

uygulanmaktadır.

Fuller sistemi dörtleme sistemi olarak da bilinir. Burada silo zemininin hava dağıtım kutuları

kadranlarla birleştirilmiştir. Bunlardan her biri sırasına göre karıştırma kadranı olarak vazife

görürler. Bu anda diğer üç kadran havalandırma kadranı olarak çalışır.

Toplam hava ihtiyacı iki kompresör tarafından karşılanır. Bunlar hava karıştırma kompresörü

ve havalandırma kompresörüdür.

Kil, kalker ve demir schenklerle farin değirmenine gönderilir. Bu schenklerin

kapasiteleri kilin 70x1.5 kalkerin 115x1.5 demirin ise 10 ton/h dir. Yüksek hacim ağırlığı olan

farin havalandırma kadranları üzerinden sabit bir halde malzeme sütununa karıştırma kadranı

üzerine nüfuz eder ve buradan yukarıya doğru yükselir. Bu sayede sürekli dik bir malzeme

sirkülasyonu meydana gelir.

Her 4 kadrandan biri tespit edilen zaman aralıklarında karıştırılmaya maruz bırakılır.

Karıştırılan kadran bir sonraki kadranın üzerine ilave edilerek işlem tekrarlanır. Bu sayede

farin hemen hemen tam homojenizasyona ulaşmış olur. İşlem 100dk’da tamamlanır.

Buradan alınan numune laboratuarlarda yapılan analizlerle kontrol edilir. Sonuca göre

eksik olan hammadde (kil veya kalker) ilavesiyle istenilen nitelikteki farin elde edilir. Daha

sonra oluşan farin stok silosuna boşaltılır. Homojen olan farin, farin stok silosuna gönderilir.

farin homojen silosu ve farin stok silosunun bir altta biri üsttedir. Silonun çapı 11m dir.

7.3.2.Farinin Pişirilme Yatkınlığı

Farin hazırlamada kullanılan maddelerin bileşimi, klinker bileşimine ne kadar yatkın

ise o kadar kolay pişebilir. Bu maddeler ne kadar saf ve birbirinden farklı özellikte olursa, katı

fazdaki reaksiyonların güçlüğünden dolayı o kadar çok ince öğütülmeli ve çok iyi

homojenleştirilmelidir.Kil yerine kuvarslı malzeme, marnlı kalker yerine kireç taşı kullanılırsa

pişme güçleşir. Az komponent ile çalışılmalıdır. Karıştırılan madde çeşidi arttıkça homojenlik

tam olarak sağlanmaz ve pişme güç olur.

7.4.Siklonlu Ön Isıtıcı-Humbolt

Fırını terk eden gazların ihtiva ettikleri ısıdan azami derecede faydalanmak için ön

ısıtıcı sistemler kullanılır. Bu sistemler farini, kurutma ön ısıtma ve kısmen kalsine etmeyi

sağlamaktadır.

13

Humbolt siklonu, 4 kademeden oluşmuştur. 1 no’lu siklon büyük ayırma yapacak

şekilde dizayn edilmiştir. 2, 3, 4 no’lu siklonların çapları aynıdır. Bu siklonlarda büyük bir

ayırma derecesi istenmez.

Siklonlarda bir tane dalgıç boru vardır.Siklondan çıkan gaz borusuna ters istikamette

siklonun içerisine doğru sarkmış vaziyette monte edilmiştir.Krom – nikelli malzemeden

yapılmış dalgıç borusunun görevi gaz hızını ayarlamak ve ayırım görevini

yapmaktır.Siklonlar ters akım prensibine göre çalışmaktadır.Stok silolarından alınan farin

airlift ile 2. siklondan çıkan gaz borusuna verilir.

Farin aşağı doğru inerken, sıcak fırın gazları da aşağıdan yukarı doğru emilir. 50-

70oC’de siklona giren farin, baca gazı vantilatörünün emiş tesiriyle fırına girinceye kadar 800-

850oC’ye kadar ısınır.Diğer taraftan 850-1050oC’de fırını terk eden sıcak gazlar baca gazı

vantilatörünün emişiyle 300-350oC’ye kadar soğumuş bir şekilde siklonları terk eder.

Siklonlarda klape ve sektirme şiberleri mevcuttur.Klapelerin görevi, siklonun içerisinde

gazlardan ayrılıp siklon konisine ve oradan mal akış borusuna gelen farini, alt siklonun gaz

borusuna geçmesini sağlamak buna karşın mal borusundan siklonun içerisine sıcak gaz

geçmesini engellemektir, yani sızdırmazlığı sağlamaktır.

Sektirme şiberinin görevi ise, mal akış borusundan alttaki siklonun gaz borusuna

dökülen farinin dağılmasını sağlayarak, emişin tesiriyle bir üstteki siklona sürüklenmesini

sağlamaktır. Böylece farinin yolu uzatılmakta ve gazlarla daha uzun süre ısı alışverişi

sağlanmaktadır.

7.4.1.Siklonlu Ön Isıtıcının Önemi

1.Enerji Tasarrufu: Döner fırın sıcak gazları fırını 800-1000oC bir sıcaklıkta terk eder. Bu

sıcaklıktaki gazlar siklonlu ön ısıtıcılardan ters akım prensibine göre geçirilerek fırına verilen

farin ısıtılır ve yaklaşık 800oC sıcaklıkta ve %95-98 kalsine olmuş halde fırına intikal eder.

Sıcak gazlar yaklaşık 300-350oC civarında bir sıcaklıkta siklonlardan dışarıya atılır. Farinin

70oC civarında bir sıcaklıkta siklonlara girip fırın sıcak gazları ve kalsinatör gazlarıyla ısınıp

800oC sıcaklıkta %95-98 kalsine olmuş halde fırına intikal etmesi büyük bir enerji

tasarrufudur.

2.Verim Artışı: Farinin siklonlarda belirli bir oranda hazırlanıp fırına intikal ettirilmesi

fırının yükünü azaltır. Fırın çapı aynı olmasına rağmen siklonlu fırınlara oranla boyları iki üç

kat daha uzundur. Bu nedenle farinin klinker halinde fırından çıkış süresi uzar ve daha az

verim elde edilmesine neden olur.

3.Döner Fırının Boyunun Kısalması: Farin 1000-1100oC sıcaklığa kadar ısınıp %90-95

kalsine olmuş vaziyette fırına girmektedir. Bu nedenle fırın boyları takriben %50

14

mertebesinde kısalmıştır. Siklonlu ön ısıtıcıların kullanılmasıyla büyük kapasiteli döner fırın

imalatları gerçekleştirilmiştir.

7.4.2.Siklonlu Ön Isıtıcının Çalışma Prensibi

Siklonlar, ters akım prensibine göre çalışırlar.Stok silolarından alınan farin, airlift ile

siklonlara verilirken fırın sıcak gazları ise aşağıdan yukarıya doğru emilir.

Farin, siklon kademelerinden, yerçekimine paralel olarak fırına inerken, gaz

kanallarında, baca gazının emilişiyle, fırın ve kalsinatör sıcak gazları ters yönde yükselir.

Böylece farinin kalsinasyon derecesi arttırılmış olur.

7.5.Döner Fırın

Denizli Çimento Fabrikasında 2 adet döner fırın bulunmaktadır ve bu döner fırınların

özellikleri Ek’te verilmiştir.

Döner fırın yavaşça dönen silindir şeklindeki bir borudan ibarettir.İçi yüksek ısıya

dayanıklı malzeme ile örtülüdür.Döner fırın devri tonaja göre değişmektedir.Belirlenen bir set

değerine göre fırının devri ayarlanabilir (set değeri 2.51rpm).

Pişirilecek farinler, intikal bölümünden fırının içine gönderilir.Fırının uç kısmına yani

boşalma ucuna monte edilmiş yakma düzeni ile de pişirilir. Uzunluğuna göre fırın mantosu, 3

adet taşıyıcı düzen (gale) üzerine oturmaktadır. Her gale üzerinde 2 tane taşıyıcı rulo vardır.

Fırın mantosuna monte edilmiş ringler galelerin üzerine binmiştir.Galeler genellikle

ringlerden 40-80mm daha geniştir.Normal çalışmada fırın aşağıya ve yukarıya hareket

etmekte, bu sayede galelerin bütün yüzeyine yayılmak suretiyle galelerin üzerinde belli

bölgede aşınmayı önlemek mümkün olmaktadır.

Fırın tahrik sistemi, fırın giriş ucuna yakın olmak koşuluyla, galelerden birinin yanına

monte edilmiştir. Bunun nedeni, tahrik sistemini hararetten korumak için sinter bölgesinden

uzağa yerleştirmektir. Tahrik sistemi fırın üzerine monte edilmiş büyük bir dişli (fener dişli),

tahrik dişlisi (pinyon dişli), tahrik şanzımanı ve tahrik motorundan oluşmaktadır. Büyük dişli,

fırın üzerine bir miktar esneklik verilerek monte edilmiştir. Bunun nedeni herhangi bir

sarsıntının doğrudan fırın mantosuna iletilmesini ve tuğlaların dökülmesini önlemektir.

Elektrik kesilmelerinde, ani durmalarda fırını deformasyondan korumak için benzinle çalışan

yardımcı tahrik motoru vardır. Bu fırını yavaş yavaş döndürerek deformasyonu engeller.

Fırın üç bölümden oluşmaktadır. Kalsinasyon, sinterleşme ve soğutma fırının

bölümleridir. Farin fırından geçerken 1400-1450 oC derecelerde reaksiyonlar ile klinker

oluşumu sağlanır. [1]

15

7.5.1.Döner Fırında Meydana Gelen Reaksiyonlar

Suyun buharlaşması 100oC’de başlar.

Kildeki kristal suyun buharlaşması 500oC’de başlar.

MgCO3’ün ayrışması 600oC’de ayrışmaya başlar.

MgCO3 MgO + CO2(g)

CaCO3’ün ayrışması takriben 825-900oC arasında olur.

CaCO3 CaO + CO2(g)

Kireç ve kilin birleşmesi takriben 800oC’de başlar ve 1450oC’de tamamlanır.

1000oC’ye kadar Al2O3’in tamamı CaO ile birleşerek monokalsiyum alüminat oluşur ve

düşük konsantrasyonda di kalsiyum silikat oluşur.

Al2O3 + CaO 1000oC CaO. Al2O3 (monokalsiyum alüminat)

SiO2 + 2CaO 2CaO.SiO2 (di kalsiyum silikat) (C2S)

1200-1300oC arasında mono kalsiyum alüminattan tri kalsiyum alüminat teşekkül eder.

CaO + Al2O3 + 2CaO 3CaO. Al2O3 (tri kalsiyum alüminat) (C3A)

Bu arada di kalsiyum ferrit ve daha kompleks olan tetra kalsiyum alümina ferrit de

meydana gelir.

2CaO.Fe2O3 (di kalsiyum ferrit)

4CaO.Fe2O3 (tetra kalsiyum alümina ferrit)

1300oC’den daha yüksek sıcaklıklarda tri kalsiyum silikat (3CaO.SiO2) oluşur.

Çok kompleks ve hala aydınlatılmamış olan pişme reaksiyonları topluca şöyledir:

12CaO + 2SiO2 + 2Al2O3 + Fe2O3 3CaO.SiO2 + 2CaO.SiO2 + 3CaO.Al2O3 +

3CaO.Al2O3 + 4CaO.Al2O3.Fe2O3

3CaO.Al2O3 + 6H2O 3CaO.Al2O3.6H2O + ısı [3]

7.5.2.Döner Fırının Tipi

Denizli Çimento Fabrikası’ndaki döner fırın tek çaplı döner fırın olup en fırın

tipindedir. Tek çaplı döner fırınlar, farinin, fırında pişme süresini kısalttığı gibi kapasitenin

artmasında büyük rol oynar. Aynı zamanda enerji tasarrufu da sağlar.

Fırının eğimli olarak dizayn edilmesinin sebebi; fırın dönerken, farinin pişerek klinker

halinde çıkışa doğru kaymasını sağlamaktır.

Çimento döner fırınlarında yakıtların tam yanmasını sağlamak için yakıtın cinsine ve

fırın tipine göre daima %5 ile %20 arası hava fazlasıyla çalışır. Çimento döner fırınlarında üç

tip hava kullanılmaktadır:

16

1.Primer Hava: Primer hava özel bir vantilatör vasıtasıyla alev borusunda yakıtla beraber

fırına verilen havadır.Primer havanın görevi; yakıtı fırına püskürtmek ve fırın içerisinde

yakma havası ile süratle karışmasını sağlamaktır. Sekonder havaya nazaran daha soğuk

olduğundan alev borusunu soğutmaktadır. Alev borusunun ucunda koklaşma tehlikesi, alevin

boru içerisine geri tepmesi ve türbülatörün kızışması gibi hadiseler önlenmiş olur.

2.Sekonder Hava: Asıl yakma havası olan sekonder hava klinkerin soğutulması neticesiyle

soğutmadan alınan sıcak havadır.

3.Tersiyer Hava:Klinker soğutucudan alınıp kalsinatöre beslenen havadır.

7.5.3.Döner Fırının Bölgeleri

Şekil 3.Döner Fırın Bölgeleri

Kalsinasyon Emniyet Geçiş Sinter Bölgesi Havuzlama

bölgesi bölgesi bölgesi bölgesi

Kalsinasyon Bölgesi: Döner fırın girişinden emniyet bölgesine kadar olan bölge, kalsinasyon

bölgesidir. Kalsinasyon bölgesinde, döner fırın mantosu, %42-50 Al2O3 içeren şamot

tuğlalarla örülüdür. Kalsinasyon bölgesinde;

CaCO3 CaO + CO2(g)

Reaksiyonu gerçekleşir. CO2 tamamen ayrışır ve CaO serbest kalır.

Emniyet Bölgesi: Kalsinasyon bölgesinden sonra fırın çıkışına doğru takriben fırın çapının 2

katı kadar olan bölgeye denir. Emniyet bölgesinde döner fırın mantosu %50-80 Al2O3 ihtiva

eden yüksek alüminalı tuğlalarla örülür. Çünkü bu bölgede zaman zaman fırın rejiminden

dolayı sıcaklık 1250oC’nin üzerine çıkabilir.

Geçiş Bölgesi: Emniyet bölgesiyle sinter arasında fırın manto çapının takriben 2 katı olan

bölgeye denir. Emniyet bölgesinde de döner fırın mantosu çapı 2 katıdır. Bu bölge sinterle iç

içe sayılır. Klinkerleşme reaksiyonları kısmen likitleşmesi bu bölgede başladığı için tuğlaların

üzerine anzast bağlar. Fakat likit gaz miktarının azlığından dolayı anzast zayıf olup sık sık

dökülür. Anzast dökülürken beraberinde bir miktar tuğla kopardığından tuğlanın ömrü kısalır.

17

Sinter Bölgesi: Döner fırında kimyasal reaksiyonların meydana geldiği klinker bileşiklerinin

oluştuğu bölgedir. Sinter bölgesinde döner fırın mantosu magnezit-krom tuğlaların özelliği

gereği üzerine bir kabuk bağlar. Buna anzast denir.

Havuzlanma Bölgesi: Sinterin bittiği noktadan döner fırının çıkışına kadar olan bölgeye

denir. Havuzlanma bölgesinde alevin tesiri biter ve klinker 1400oC’den 1300-1250oC’ye kadar

soğuyarak soğutmaya dökülür.[2]

7.6.Klinker

Klinker, gayet ince öğütülmüş büyük bir kısmını CaO, SiO2 , az miktarda Al2O3 ve

Fe2O3’in teşkil ettiği hammaddelerin homojen bir karışımının en az sinterleşmeye kadar

pişirilmesi neticesinde elde edilen yarı mamul maddedir.

7.6.1.Portland Çimentosunun Klinkerinin Mineral Fazları

Portland çimentosu klinkeri şu kimyasal maddelerden oluşmuştur.

Tablo 1. Portland Çimentosu Klinkeri Bileşimi

SiO2 %17-25 CaO %60-67

Al2O3 %3-8 MgO %1-5

Fe2O3 %2-4 K2O+Na2O %0.2-1.3

Mn2O3 %0-3 SO3 %1-3

TiO3 %0-0.5 P2O5 %0-1.5

Klinkerin temel yapısını teşkil eden bileşikler;

1) Tri kalsiyum silikat 3CaO.SiO2 veya C3S-Alit

2) Di kalsiyum silikat 2CaO.SiO2 veya C2S-Belit

3) Tri kalsiyum alüminat 3CaO.Al2O3 veya C3A-Selit

4) Tetra kalsiyum alümina ferrit 3CaO.Al2O3.Fe2O3veya C4AF-kahverengi millarit

5) Az miktarda serbest kireç (CaO), MgO, kükürtlü bileşikler ve alkaliler bulunur.

Kildeki bağlı suyun uzaklaştırılması ile kalsiyum ve magnezyum karbonatların

bozulması ve pişirilmesi esnasında klinker üç basamakta teşekkül eder.

1000oC’ye kadar olan birinci kısımda tüm Al2O3 kireç ile birleşerek CaO.Al2O3

meydana gelir. Silis de reaksiyona girerek 2CaO.SiO2 haline geçer. Klinker bileşiklerinin

oluşmaya başladığı bu ilk safhada 2CaO.SiO2 konsantrasyonu düşüktür.

İkinci basamakta karışım 1200-1300oC arasında ısıtılırken ilk safhada teşekkül eden

CaO.Al2O3 kireçle doyurulur ve 3CaO.Al2O3 oluşur. Aynı anda CaO’ nün bir kısmı Fe2O3 ile

birleşip 2CaO.Fe2O3’e dönüştüğü gibi daha karışık bir bileşik olan 4CaO.Al2O3. Fe2O3 oluşur.

18

Bu reaksiyonlar hammadde karışımının kimyasal terkibine bağlı olarak 1300oC’nin altında

umumiyetle katı fazda cereyan eder.

Üçüncü basamakta malzeme 1300oC’den daha yüksek sıcaklıkta ortama girer. Bu

sıcaklıkta karışımın bir kısmı sıvı haldedir ve bu durum di kalsiyum silikatın bir dereceye

kadar serbest kireçle birleşerek tri kalsiyum silikat meydana getirir. Klinker bileşikleri bu

safhada sona erer.

Alit(C3S): Portland çimentosu klinkerinin en önemli kristal yapıtaşı olup kristal yapısındaki

özellik nedeniyle erken dayanım kazanmasını sağlamaktadır. C3S’in %55-60 arasında olması

istenir. Klinkerde C3S %65’den fazla ise pişme zorluğunun yanı sıra çimento dayanımı düşer.

Belit(C2S): Belit esasında C2S’in -görünüş şeklidir. şeklini koruması için hızlı ve ani

soğutma tercih edilir. Alitten daha yavaş sertleşir. Ama uzun zaman sonra aynı mukavemete

ulaşır. Belit sinter bölgesinde katı fazda meydana gelir. Portland çimentosu klinkerinde %25’e

kadar C2S bulunur. C2S çimentonun geç dayanım kazanmasına etkendir.

Selit(C3A): Betonun ilk 24 saat içerisinde sertleşmesini temsin eden siyahımsı çamlaşmış

partiküllerdir. Hidratasyon ısısı yüksektir. Su ile derhal sertleşir. Çimentolardaki optimum

C3A içeriği %8-12’dir. %12 üzerinde dayanım düşer. Su ile derhal kalsiyum alüminat hidrat

oluşturur.

Kalsiyum alümina ferrit (C4AF): Hidrolik sertleşmeye fazla bir yardımı yoktur.

Çimentonun rengini etkileyen komponanttır. Miktarı ne kadar fazla ise çimentonun rengi

koyu olur. Optimum C4AF miktarı %12-13’dür. Eğer C4AF bu değeri geçerse çimentonun

dayanımı azalır.

7.6.2.Klinker Soğutucu

7.6.2.1. Klinkerin Soğutulma Sebepleri

Kızgın haldeki klinkerin stokhole nakli zordur. 1250-1300oC sıcaklıktaki klinkeri

direkt kovalı bantla stokhole nakledersek, kovalar ve diğer sistemler çok çabuk

deforme olur.

Sıcak klinkeri öğütmek çok zordur. Ayrıca değirmen tarağının düşmesine ve sistemin

deforme olasına neden olur.

Klinkerin soğutulmasında kullanılan ısınmış havanın sekonder hava olarak döner

fırında kullanılması üretim masraflarını düşürür.

Uygun bir soğutma işlemi çimento özelliklerini düzelttiği için klinker soğutulur.

Denizli Çimento Fabrikası’nda, Fuller-Izgaralı Soğutucular kullanılmaktadır. Fırından çıkan

klinker, ızgara üzerine dökülür. Izgara yüzeyi plakalardan meydana gelmiştir. Bu plakaların

5-8.5 cm arasında değişen bir alın yüksekliği vardır. Alın, ızgara üzerindeki malı ileriye

19

itmeye yarar. Klinkeri soğutmak için gereken hava vantilatörler vasıtasıyla verilmektedir.

Hava, ızgaraların deliklerinden içeri girer ve ızgara üzerindeki klinkerin arasında geçer

böylece klinker ısısını havaya bırakır. Izgara deliklerden dökülen ufak taneler toz bunkerinde

birikir. Bunkerlerin altındaki sızdırmaz klapeler belirli zaman aralıklarında açılarak klinkeri

altındaki nakil zincirine döker. Oradan klinker havalı banda taşınır. Izgara üzerindeki

klinkerler ise ızgaranın hareketi ve itmesiyle sonraki klinker kırıcıya dökülür. İri parçalar

kırıcıdan kırıldıktan sonra stokhole taşınmak üzere havalı banda dökülür. Klinker soğutucuya

1200-1300oC’de dökülmekte ve 100-150oC de çıkmaktadır. Isıtılmış havanın büyük bir kısmı

sekonder hava olarak kullanılır. Artanı da kömür kurutma veya öğütmede kullanılabilir.

7.6.2.2.Klinkerin Hızlı Soğutulmasının Faydaları

Klinkerin hızlı soğutulması sayesinde di kalsiyum silikatın şeklinden hidrolik

özelliği olmayan şekline dönüşmesi önlenir. şeklini koruması sağlanır. Eğer

klinker çok yavaş soğutulacak olursa 2CaO.SiO2 ve şeklinden şekline geçerek

tozlaşır. şeklindeki C2S’ın dayanım özelliği yoktur.

Klinkerin hızlı soğutulmasında sağlanan çok önemli bir fayda, elde edilen çimentonun

sağlam ve sülfatlı sulara karşı dayanıklı olmasıdır.

Klinker yavaş soğutulursa elde edilen çimento sülfatlı sulara dayanıklı olmayacağı

gibi ani donma yaparak çalışma güçlükleri yaratır ve mukavemet düşmesine neden

olur.

7.7.Çimento Değirmeni

Çimento değirmenin amacı klinker, alçı ve katı olarak içine katılmış trasın istenilen

incelikte öğütülmesidir. Öğütülme işleminden sonra elde edilen madde çimentodur. Elde

edilen çimento, çimento silolarına sevk edilerek paketleme veya dökme olmak üzere satışa

sunulur.Denizli Çimento Fabrikası’nda 2 adet bilyalı çimento değirmeni ve 2 adet horomill

tipi çimento değirmenleri kullanılmaktadır.

7.7.1Bilyalı Çimento Değirmenleri (FLS)

Denizli Çimento Fabrikasında 2 adet bilyalı çimento değirmeni bulunmaktadır. Bu

değirmenlerin şekli ve özellikleri Ek’te verilmiştir.

Stokholden bantlarla değirmen bunkerlerine gelen katkı, alçı taşı,kalker ve klinker,

çimento çeşidine göre schenck kantarlarında tartılarak birinci değirmene girerler. Malzemenin

öğütülmesi, öğütme malzemesinin (bilyalar) hareketiyle olur. Bu hareket, öğütme

malzemelerinin plakalarla kaplanmış değirmen gövdesiyle arasındaki çarpışma ve

sürtünmeyle sağlanır. Birinci kamara bilya kamarası olup malzemenin daha küçük parçalara

ufalanmasını sağlar. Değirmen hareketi ve elektrofiltre fanının emişi ile ikinci kamaraya

20

sürüklenen malzeme silpepslerle öğütülür. Öğütülen malzeme çimento halinde havalı bant ve

elevatörle seperatörlere gelir. Kalite kontrolün belirlediği incelikteki çimento siklonlarda

toplanarak stok silolarına sevk edilir. İri taneli çimentolar ise seperatör geri dönüş bandı ile

tekrar beslemeye gönderilir. Elektrofiltrelerde değirmen çıkışında ve seperatörde uçuşan

çimento tozları tutularak silolara sevk edilir.

İkinci değirmen ise kombine bir sistemdir.Ön ezme sistemi ile birlikte çalışır.Çünkü

bu değirmendeki bilyeler yeterli öğütmeyi sağlayamaz.Ayrıca ön ezme sistemi kapasiteyi

arttırmaktadır.Stokholden bantlarla değirmen bunkerine gelen katkı , alçı taşı, kalker ve

klinker çimento çeşidine göre schenck kantarlarında tartılarak ön ezmenin üstündeki toplama

bunkerine girerler.Buradan da ön ezmeye girerler.Ön ezmede 2 adet silindir vardır.Bu

silindirler arasına giren malzeme öğütülür.Öğütülen malzeme bantlar vasıtasıyla V

seperatörüne girer.V seperatöründen kalın malzeme elevatör vasıtasıyla tekrar ön ezmeye

gelir.İnce malzeme ise emiş ile dinamik seperatöre çekilir.Bu sistem böyle bir döngü halinde

gerçekleşir.Dinamik seperatörden geçen malzeme emiş ile torbalı filtreye gelir ve filtrede

çöken malzeme stok silolarına gönderilir.Dinamik seperatörden geçemeyen malzeme havalı

bant vasıtasıyla klepe açılıp kapatılarak bir kısmı ön ezmeye bir kısmı da ikinci çimento

değirmenine gönderilir.Değirmene giren malzeme bilyelerle öğütülür ve öğütülen malzeme

elevatör ve havalı bant vasıtasıyla seperatöre gelir.İstenilen incelikteki malzeme silolara

gönderilir ve kalın malzeme de tekrar değirmene girer.

Değirmenin dönmesi ve bilyaların hareketiyle çimento, değirmen içinde belirli bir

sıcaklığa ulaşır. Bu sıcaklığın 120oC’yi geçmemesi gerekir. Değirmen sıcaklığı 110oC’ye

ulaştığında değirmen çıkışından otomatik pülverize su verilerek çimento çıkış sıcaklığı

otomatik olarak düşürülür. Su verme işlemi alçı taşının kristal suyunu kaybetmemesi ve

çimento kalitesinin bozulmaması amacıyla yapılır.[1]

7.7.2.Horomill

86 ton/h çimento kapasiteli, dinamik seperatörlü, iki adet yatay valsli çimento

değirmenleridir. Fransız F.C.B firması tarafından, yüksek enerji verimliliği, farklı

malzemelerin öğütülmesinde gösterdiği esneklik, mekanik güvenilirlik ve bilyalı çimento

değirmenlerinin ürünlerinin sahip olduğu kalite hedefleri doğrultusunda, öğütme teknolojisi

açısından son yılların en dikkate değer gelişmesi olarak tanımlanan ‘‘ HOROMİLL ’’ ler

üretilmiştir.

Horomill, halka ve merdane prensibine dayalı bir değirmen olup, öğütme halkası yatay

olarak yerleştirilmiştir. Öğütücü merdane bu halka üzerine hidropinomatik yaylarla

bastırılmıştır.[1]

21

Horomill’in Öğütme Prensibi

Değirmene beslenen malzeme, halka ve basınç yüklü merdane arasında ezilerek

öğütülmektedir. Merdanenin halkayla aynı yöndeki dönüşü öğütülen malzemenin oluşturduğu

sürtünme kuvveti nedeniyledir.

Değirmen içinde malzeme akışını sağlamak için halka, kritik hızla döndürülmektedir.

Horomill’in kritik hızın üzerinde döndürülmesiyle, beslenen tanelerin merkezkaç kuvveti

etkisiyle halka iç çeperine yapışması sağlanmaktadır. Değirmen döndükçe, taneler, merdane

ve halka çeperi arasından geçerek öğütülmektedir. Halka çeperine yapışan malzemeyi

sıyırmak için değirmen içine bir sıyırıcı yerleştirilmiştir. Sıyrılan malzeme ‘‘ PATENTLİ

TAŞIMA KUTUSU ’’ denilen bir sistem ile değirmen dışına alınmaktadır. Değirmen dışına

alınan malzeme elevatör ile seperatöre taşınmakta seperatörden ayrılan ince taneli çimento

torbalı filtrede tutularak son ürün halinde stok silolarına sevk edilmekte, iri taneli çimento ise

seperatör geri dönüşünden besleme olarak tekrar değirmene girmektedir.

Horomill’in Bilayalı Değirmenlere Göre Avantajları

%30-50 arasında enerji tasarrufu.

İşletme kolaylığı.

Düşük kirlilik.

Eşdeğer yada iyi çimento kalitesi.

Aynı kapasite için, bilyalı değirmen boyunun 1/3’ü kadardır.

7.8.Paketleme Ünitesi

Denizli Çimento Fabrikası’nda biri yeni diğeri eski olmak üzere iki adet paketleme ünitesi

vardır:

1. paketleme ünitesi, yaklaşık 400 ton/h kapasiteli torbalı, bunun yanında 450 ton/h kapasiteli

dökme çimento sistemidir. 2 adet Hover – Boecker marka, 8 musluk/devir sayılı, 100 ton/h

kapasiteli kantar ve 2 adet Ali Ceylan marka 12 musluk/devir sayılı, 100 ton/h kapasiteli

kantarlar mevcuttur. Tartımlar her 4 kantarda da manuel olarak yapılmaktadır.

2. paketleme ünitesinde, 2 adet Hover – Boecker marka otomatik tartım sistemli, 100 ton/h

kapasitede, torbalı kantarlar ve 150 ton/h kapasiteli 2 dökme çimento kantarları mevcuttur.

1. paketleme siloları 3250 ton çimento kapasiteli, yeni silolar ise 2500 ton kapasitelidir. Tüm

silolar periyodik hava kaynatma sistemlidir. Sistem çalışmaya başladığında kompresörler

devreye girerek silolarda kaynatma diye tabir edilen havalandırma başlar. Bu kaynatma

işlemiyle çimentonun homojen olması ve kolay hareket etmesi sağlanır. Silodan çıkan

çimento, kantarlar üzerinde bulunan eleklere gelir, elekler çimento içerisine karışabilecek

22

yabancı maddelere ve topaklanmış çimentoyu ayırırlar. Eleklerden geçen çimento kantar

bunkerlerine oradan da kantarlara gelir. Kantarlara ambalajlar insan gücü ile takılmaktadır.

Musluklarda 50kg çimento ile doldurulan ambalajlar torba kesiciden geçer. Torbalarda delik

veya patlak varsa bu kesicide kesilerek çimento tekrar kantarlara gönderilir. Sağlam torbalar

kesiciden geçtikten sonra nakil bantlarıyla kamyonlara yüklenir. Dökme çimento ise

kantarlarda tartım yapıldıktan sonra torbalanmadan doğrudan kamyonlara yüklenir.

8.DENİZLİ ÇİMENTO FABRİKASI’NDA KULLANILAN YAKITLAR

Denizli Çimento Fabrikası’nda, çimento klinkerinin pişirilmesinde, daha ekonomik

olması nedeniyle yakıt olarak kömür kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra döner fırın

ateşlenmesinde ve çimento değirmenlerinde rutubetin giderilmesi ve kaliteli çimento elde

etmek amacıyla sten ocağında fueloil yakılmaktadır.

8.1. Kömür

Kömürün bileşiminde başlıca C, H, O bulunur. Bunların dışında N, S ve kül de

kömürün içinde yer alır. Kömürün içinde yanıcı bileşenler dışında bazı yabancı inert

maddelerde bulunur. Bunlar kil, kum, kaya ve bazı metal mineralleri gibi çeşitli inorganik

bileşikler olarak sayılabilir. Bunlar kömürün yanması sonucu oksit ve silikatlar halinde külü

oluşturur.

Kömür içinde doğal halde bulunan bir diğer bileşen de sudur. Kömür içinde kaba

rutubet halinde bulunan su da yanma reaksiyonuna katılmaz ve yanma olayından önce

buharlaşarak baca gazına karışır.

Kömürde yanıcı kısımlar ne kadar fazla ise yanma ısıları da o denli yüksektir.

Kömürün değerlendirilmesinde sadece C ve H miktarları göz önüne alınır. S yanıcı olmasına

rağmen yanma da SO2 teşkil ettiği ve bu da su ile H2SO3 oluşturduğundan, bu maddenin de

yakma tesisinin metalik kısımlarında korozyon meydana getirmesi ve atmosferde baca gazı

olarak çevreye olağanüstü zararlı etki yapması nedeniyle istenilmeyen maddedir. Kömür

külünde kalan kükürt yakma işleminde klinkerin bir bileşim maddesi haline gelir ve klinkerin

kalitesini düşürür. Ancak kömürde belirli bir miktar S bazı durumlarda istenir ve alkali

oksitlerin sülfatlaştırılmasına yol açar. Bu şekilde oluşan alkali sülfat bozunmaz ve fırını

klinker ile terk ederek fırın sisteminde alkali devir daimini azaltır. Fakat S fazlalığı çimento

fırınının istenilmeyen SO2 emisyonuna yol açar.[1]

8.1.1. Uçucu Madde

23

Kömürün sınıflandırılmasında önemli olan uçucu madde miktarıdır. Kömürün havasız

bir ortamda karbonlaştırılması sırasında ağırlığından kaybettiği miktar toplam uçucu madde

miktarını verir.

Bol miktarda uçucu madde ihtiva eden kömür uzun bir alev oluşturur, bunlar uzun

alevli kömürlerdir. Az miktarda uçucu maddeli kömürler, kısa alevle yanarlar ve kısa alevli

kömürler diye adlandırılırlar. Fırına, kömür tozu olarak püskürtülen uzun alevli kömürler

büyük bir hızla parçalanırlar. Gaz halindeki uçucu maddeler hemen yanarlar, bu hızlı ve tam

bir oksijen girişine ve bu sayede kömürün süratle yanmasını sağlar. Bu durum fırının kısa bir

kesimi ile tehdit edilen yanma işlemini uygun hale getirir, bu sayede kısa bir alev meydana

gelir. Kısa alevli kömürler daha az uçucucu madde içerirler ve fırında kömür tozu alevi olarak

yavaş parçalanırlar. Az uçucu maddeler uzun fırın kesiminde yavaş yanarlar buda fırında kısa

alevli kömür denilen kömür tozu alevinin daha uzun bir alev oluşturmasına etki eder.

Kömürün uçucu maddesinin optimal değeri kömür tozu ateşlemeleri için %18-22

civarındadır.

8.1.2. Kömürün Tutuşma Noktası

Tutuşma noktası olarak, kömürün süratli yanarak girdiği yanma reaksiyonu böyle bir

hızla gerçekleştiği kömürün yüzeysel sıcaklığı tarif edilir.Tutuşma sıcaklığına ulaşmada

belirli bir süre gereklidir.

Tutuşma süresi, kömür yüzeyini tutuşma sıcaklığına ulaştırmak için gerekli olan

zamandır. Tutuşma sıcaklığı kömürün yüzeyine bağlıdır. Kömürün yüzeyi ise parça

büyüklüğüne yani kömürdeki öğütme inceliğine bağlıdır. Kömürün öğütme inceliği

vasıtasıyla tutuşma sıcaklığını ve tutuşma süresini ayarlamak mümkündür. Öğütme inceliği,

kömürün tutuşmasında uçucu madde miktarından daha fazla etkilidir. Kömür tozunun ve

yakma havasının tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılması gerekir. Kömür tozunun ısıtılmasında

tutuşma için gerekli ısı miktarının %10’u, yakma havasının ısıtılması %15 fazla havada

yaklaşık %90’ı gerekir.

8.1.3. Kömürün Yanma Zamanı

Oluşturulan yakma gazları ne denli süratle kömür tozu tanesinden uzaklaşır ve yerine

taze hava girerse bu parçacık o denli çabuk yanar. Yakma havası ve kömür tozu tanesi

arasındaki nispi hız büyük ise bu varsayım gerçekleşir.

24

Yakma işlemi uçucu maddelerin gaz çıkışı ve katı maddelerin yanmalarından ibarettir.

Gümz tarafından gerçekleştirilen yanma zamanı formül kömür tozu parçacığının yanma

zamanı diyagramının hesaplanmasında kullanılır. Bu diyagram 0.02-0.5 mm çapında 900-

1500oC yanma sıcaklıklarındaki kömür tozu tanecikleri için yanma zamanını saniye olarak

verir.

8.1.4. Kömürün Hazırlanması

Kömürün kömür tozu haline getirilmesi, kömür tozu patlamasını önlemek için özel

tedbirler gerektirir.

Bu kömür tozu patlaması aşağıdaki 3 şart oluşmuşsa meydana gelir:

Gaz karışımındaki kömür tozu konsantrasyonu patlama limitleri içinde ise

Gaz karışımında oksijen miktarı patlama için yeterli orandaysa

Bu patlamaya yol açacak yeterli ısı enerjisi mevcutsa

Kömür tozu patlamasının önlenmesi için bu üç faktörün teorik olarak olmaması gerekir.

Pratikte mümkün olduğu kadar bu 3 faktörün bir araya gelmemesine dikkat edilmektedir.

Kömür tozu konsantrasyonu taş kömür için patlama alanı 1 Nm3 havada 150 g (alt

patlama sınırı) ile 1500 g kömür tozu (üst patlama sınırı) şeklindedir. Bu konsantrasyon

sınırları gaz miktarı ve kömür inceliğine göre değişir. Kömür tozu inceliği yaklaşık 4900

göz/cm2 elekte %10-15 bakiyeye tekabül eder. Alt patlama sınırı altındaki konsantrasyon alanı

0-150 g/Nm3 olup oldukça dardır.

Bu iş için büyük gaz miktarları gerekli olduğundan bu alan kömür hazırlanmasında

kullanılmaz. Kömür tozu konsantrasyonu 150-1500 g/Nm3 olan patlama alanında bulunması

halinde diğer faktörler olmasa da sakınılması gerekir:

8.1.5. Gaz Karışımında Oksijen

Kurutma – öğütme sisteminde oksijen miktarları en fazla %14 olmalıdır. Bu amaçla

oksijen miktarını indirmek için çıkış gazlarının bir miktarının devir daimi uygulanmaktadır.

Oksijen miktarının düşmesiyle alt patlama sınırı yükselir ve üst patlama sınırı düşer. Bu

sayede patlama alanı önemli şekilde daralır. Bu tedbirle gaz karışımının tutuşma sıcaklığı

yükselir.

8.1.6. Yeterli Isı Enerjisi

Bir patlama oluşması için gerekli ısı enerjisi şu şekilde oluşur:

25

Kömürün kendi kendine tutuşması

Aşırı sıcak kurutma gazları ile kömürün aşırı ısıtılması

Makine parçalarının ısınmaları

8.1.7. Kömür Kurutma

Kömür kurutma, genellikle kömürdeki nem miktarı %15-40 olduğunda kullanılır.

Genelde kış şartlarında nem miktarı artan kömür kurutucuda kurutulduktan sonra öğütülür.

Yaz şartlarında ise kurutma işlemine gerek görülmemektedir.

Kurutma işleminde döner fırın ve klinker soğutucusunun artık ısısı kullanılır. Bu

kurutucuya giren sıcak gaz yaklaşık 450oC’yi aşmamalıdır. Kurutucuyu terk eden gazların

sıcaklığı ise yaklaşık 120oC olmalı ve kurutulan kömür sıcaklığı da 70oC olmalıdır. Kurutucu

da kömürün kurutulması için spesifik buharlaşma kapasitesi saatte 1 m3 kurutma hacmi başına

25-30 kg su buharıdır.

Kömürün yanması için kömürün tamamen kurutulmaması yani bir miktar nemin

kömür içinde bulunması gerekir. Kurutulan kömürün nemi %1.5’in altına düşmemeli ve

%3’ün üzerine çıkmamalıdır. Bu durumlarda alev boyu uzar ve fırının ağzında pişme

gerçekleşmez, fırında deformasyona yol açar.

Fabrikaya dışarıdan gelen kömürün nemi yaklaşık %18-21 iken kurutucudan geçtikten

sonra bu oran %15-16’ya düşer. Öğütme esnasında da %1-2.5 oranında düşmektedir.

8.1.8. Toz Kömür Kullanma Nedenleri

Katı yakıtları tam olarak yakmak çok zordur. Bu güçlük havadaki oksijenle katı yakıt

arasında geçen reaksiyonun kontrol edilemeyişinden kaynaklanır.

Yanma, oksijen moleküllerinin kömür taneleri yüzeyine temas etmesi sonucu

gerçekleşir. Bu teması sağlamak amacıyla fırına gereğinden fazla hava verilmesi yoluna

gidilir. Ayrıca yanma sonucu oluşan kül de kömürün oksijenle temasını azaltacağından yanma

olayını güçleştirir. Hatta, yanıcı, uçucu maddeler kül ile birlikte baca gazından dışarı atılabilir.

Bu kayıpları önlemek amacıyla kömür, kömür değirmenlerinde toz halinde öğütülerek yanma

verimi arttırılır.

Kömür toz haline getirilirken dikkat edilmesi gereken, ne çok ince ne de çok kalın

öğütülmesidir. İnce kömürler fırında kalsinasyon ve sinter bölgelerinin yerlerini değiştirir.

Kalın kömürler ise alev boyunu etkileyeceğinden dolayı pek istenmez.

26

8.2 Kömürün Öğütülmesi

8.2.1 Kömür Değirmenleri

Denizli Çimento Fabrikası’nda kömürün öğütülmesi işleminde 3 adet kömür

değirmeni kullanılmaktadır. Bunlardan biri, 16 ton/h kapasiteli, 3 valsli, statik seperatörlü,

mitsubishi-IHI Japon kömür değirmeni,12 ton/h kapasiteli dikey bilyalı kömür değirmeni,

diğeri ise 12 ton/h kapasiteli, 3 valsli, dinamik seperatörlü PFEIFFER A.G. Batı Alman

kömür değirmenidir.

Kömür değirmenlerinde öğütme tablası, dişli sistemle düşey eksen etrafında

döndürülmektedir. Sabit pozisyonlarda yerleştirilmiş öğütme valsleri tabla üzerinde elastik bir

şekilde bastırılmaktadır. Öğütülecek kömür, dönen öğütme tablası üzerine merkezi olarak

değirmenin üzerindeki seperatörün ortasından içeri giren besleyiciden beslenir. Tabla üzerine

düşen kömür merkezkaç kuvveti etkisiyle valsler arasından geçerken valslerin uyguladığı

ezme kuvvetleri nedeniyle öğütülür.Burada kurutarak öğütme işlemi yapılır.Bu nedenle

fırından sıcak gaz alınır. Öğütülen kömür, tablayı çevreleyen hava enjeksiyon halkası

bölgesine ulaştığında yüksek hızlı hava akımına kapılarak seperatöre taşınır.

Dinamik seperatörün devri istenilen inceliğe göre ayarlanır.Seperatörün devri arttıkça,

seperatörden geçen öğütülmüş kömürün inceliği artar.Statik seperatörler el ile ayarlanır.Statik

seperatörün üstünde kapaklar vardır.Bu kapaklar istenilen inceliğe göre açılır.Kapaklar

açıldıkça öğütülmüş kömürün kalınlığı da artar.Çünkü kapaklar açıldıkça emiş gücü artar ve

daha kalın malzeme seperatörden geçer.

Seperatörden ayrılan iri kömür taneleri tekrar öğütme merkezine dönerken, uygun

incelikteki kömür taneleri torbalı filtre vantilatörlerinin emişiyle filtreye çekilir.Torbaya

yapışan malzeme şoklama sistemi ile düşürülür ve bantlar vasıtasıyla toz kömür bunkerine

gönderilir.Filtreye gelen malzemedeki sıcak gaz bacadan dışarı atılır.Toz kömür bunkerine

gelen öğütülmüş kömür, shenk sistemi ile tartılarak fırının alev borusuna veya kalsinatöre

gönderilir.

Denizli Çimento Fabrikası’nda kömür olarak petrocock, soma, tunçbilek ve ithal linyit

kullanılmaktadır.Genellikle maliyetinin ucuz ve yüksek kaloride yanması nedeniyele

petrocock kömürü tercih edilmektedir.Ancak petrocock kömürünün fırında yanamayan kısmı,

fırının giriş bölgesine yapışarak tıkanıklıklara neden olup mal akışını

engellemektedir.Özellikle baca gazı fanının devrinin artırılması bu sorunun büyümesine

neden olmaktadır.Çünkü emişin fazla olması nedeniyle kömür yanamadan fırının giriş

kısmına gelir ve tıkanıklıklara neden olur.Bu tıkanıklık şişleme yapılarak giderilir.

27

8.3. Fueloil

Fueloil, fırının tavlanması sırasında ilk ateşlemeyi gerçekleştirmek, kömürün belirli bir

tutuşma sıcaklığına kadar (600oC) fırını ısıtmak ve çimento değirmenlerinde (horomill)

kullanılmak üzere sten ocağında kullanılır.

9. ÇİMENTO TİPLERİ, STANDARTLARI, ÖZELLİKLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

Dünyada ve ülkemizde çimento olarak başlangıçta sadece portland çimentoları

üretilmiştir. Daha sonra tras, yüksek fırın cürufu, uçucu kül ve puzolonik özellikte maddeler

klinkere katılarak farklı özellikler taşıyan daha ekonomik ve değişik kullanım alanlarına sahip

çimento tipleri de kullanılmaya başlanmıştır.

Türk Standartları TS EN 197 - 1 Normlarına Göre Çimento Çeşitleri:

1. Portland Çimento (CEM I)

2. Portland Cüruflu Çimento (CEM II / A-S)

3. Portland Silis Dumanlı Çimento (CEM II / A-D)

4. Portland Puzolanlı Çimento (CEM II / A-P)

5. Portland Uçucu Küllü Çimento (CEM II / A-V)

6. Portland Pişmiş Şistli Çimento (CEM II / A-T)

7. Porland Kalkerli Çimento (CEM II / A-L)

8. Portland Kompoze Çimento (CEM II / A-M)

9. Yüksek Fırın Cüruflu Çimento (CEM III / A)

10. Puzolanik Çimento (CEM IV / A)

11. Kompoze Çimento (CEM V / A)

9.1 DENİZLİ ÇİMENTODAKİ ÇİMENTO ÇEŞİTLERİ:

1. Portland Çimentosu CEM I 42,5 R (TS EN 197-1)

2. Sülfata Dayanıklı Çimento SDÇ 32.5 (TS 10157’e göre)

3. Puzolanik Çimento CEM IV /B (P) 32,5 R(TS EN 197-1)

4. Portland Puzolanlı Çimento CEM II /A-P 42,5 N (TS EN 197-1) üretilmektedir.

9.1.1.Portland Çimentoları

Portland çimentoları, kütlece %96 Portland çimentosu klinkerinin (%70 kalker, %28

kil, %2 demir cevheri), priz düzenleyicisi olarak kütlece %4 alçıtaşı (CaSO4.2H2O) ile birlikte

öğütülmesi sonucu elde edilir.

28

28 günlük dayanımına göre 3 sınıfa ayrılır:

1.Portland çimentosu 32.5 (CEM I 32.5); 28 günlük basınç dayanımı en az 32.5 N/mm2 olan

portland çimentosudur.

2.Portland çimentosu 42.5 R (CEM I 42.5 R); 28 günlük basınç dayanımı en az 42.5 N/mm2

olan portland çimentosudur. “R’’ harfi ise çimentonun yüksek erken dayanım (2 günlük)

tipinde olduğunu gösterir. 2 günlük dayanım en az 20 N/mm2 olmalıdır.

3.Portland çimentosu 52.5 R (CEM I 52.5 R); 28 günlük basınç dayanımı en az 52.5 N/mm2

olan portland çimentosudur. “R’’ harfi ise çimentonun yüksek erken dayanım (2 günlük)

tipinde olduğunu gösterir. 2 günlük dayanım en az 30 N/mm2 olmalıdır.

9.1.2.Sülfatlara Dayanıklı Çimento (SDÇ 32.5)

Sülfatlara dayanıklı çimento C3A miktarı en çok %5 olacak şekilde özel olarak üretilen

kütlece %96 portland çimentosu klinkerinin (%58 kalker, %40 kil, %2 demir cevheri), priz

düzenleyicisi olarak kütlece %4 alçıtaşı ile birlikte öğütülmesi sonucu elde edilir. 28 günlük

basınç dayanımı en az 32.5 N/mm2’dir.

Sülfatlı sular ve zeminlerle karşı karşıya gelecek betonların üretiminde sülfatın

çimentoyu etkileyip, betonun şişmesini ve kabarmalarını önlemek için bu çimento tipi

kullanılır. En çok kullanım alanı barajlardır.

9.1.3. Puzolanik Çimento (CEM IV/B (P) 32.5 R)

Puzolanik çimento tip B, kütlece %42 katkı %56 portland çimentosu klinkeri ve priz

düzenleyicisi olarak %2 alçıtaşıyla birlikte öğütülmesi sonucu elde edilir. 28 günlük basınç

dayanımı en az 32.5 N/mm2’dir. “R’’ harfi ise çimentonun yüksek erken dayanım (2 günlük)

tipinde olduğunu gösterir. 2 günlük dayanım en az 10 N/mm2 olmalıdır. Genel olarak

yapilarda tamirat islerinde, siva yapimi ve yapi kimyasallari üretiminde kullanilir.

9.1.4. Portland Puzolanlı Çimento CEM II /A-P 42,5 N

Birim kütlede %6-20 doğal puzolan ile buna karşılık olarak %94-80 Portland çimentosu

klinkerinin bir miktar alçı taşı ile birlikte öğütülmesi sonucunda elde edilen ve 28 günlük

dayanımı en az 42,5 N/mm2 olan hidrolik bağlayıcıdır. “N” harfi ise çimentonun erken

dayanımının normal olduğunu belirtmektedir.Her türlü betonarme yapı, yüksek yapılar, yer

betonları, su depoları, duvar ve sıvı işlerinde bu çimento tipi kullanılır.

10.YARDIMCI ÜNİTELER

10.1. Kalite Kontrol Ünitesi

Denizli Çimento 2000 yılından beri ISO 9001: 2000 Kalite Yönetim Sistemi belgesine

sahiptir. Ayrıca yıllık üretiminin büyük bir oranı gerek yarı mamul, gerekse de mamul olarak

29

dış piyasaya ihraç etmesi nedeniyle çeşitli Avrupa ve Ortadoğu ülkelerinden alınan

homogolasyon ve CE belgelerine sahiptir. ISO 14001 Çevre Yönetim Standardı ile OHSAS

18001 İşçi Sağlığı Ve İşçi Güvenliği Standardı belgelerine sahiptir.

Denizli Çimento Fabrikası’nda kalite kontrol bölümünde fizik, kimya ve beton

laboratuvarı olmak üzere üç tane laboratuvar vardır.

10.1.1.Fizik Laboratuarı

Döner fırına verilen farinin kontrolü, çimentonun, kömürün fiziki kontrolleri, diğer

laboratuvarlardaki analiz için gerekli numunelerin hazırlanması burada yapılmaktadır.

Fizik laboratuvarları için numune alım noktaları;

Konkasörde kırılan kil, kalker kırıldıktan sonra 2000’lik banttan günde 2 defa (her

vardiyada) numune alınır. Bu alınan numunelerin X-R analizleri ve rutubet testleri

yapılır. Alınan demir cevheri numunesinin sadece rutubetine bakılır.

Farin değirmeni çıkışındaki numune alıcılardan, her saat başı numune alınır. Bu alınan

numunelerin titrasyonlarına, rutubetlerine ve inceliklerine bakılır. Değirmenden çıkan

farin homojene silosuna gönderilir. İki tur kaynatıldıktan sonra homojene olup

olmadığını kontrol etmek için numune, numune alım noktasından alınarak titrasyonu

ve X-R ölçümü yapılır. Yeterli homojenizasyona ulaşılmamışsa yeniden kaynatılır.

Yeterli homojenizasyona ulaşılmışsa stok silosuna gönderilir.

Farin fırına girmeden önce schenklerden 2 saatte bir numune alınır. Bunların incelik,

titrasyon ve rutubetlerine bakılır. Vardiyada bir defa X-R analizi yapılır.

Ayda bir kez bütün siklonlardan kızdırma kaybı tayini için numune alınır.

Haftada bir kez farin siklonlara girmeden önce, kalsinatöre girişte ve fırına girişte

intikalden kızdırma kaybı tayini için numune alınır.

Her saat fırına giren farin miktarı kontrol edilir.

Soğutmadan çıkan klinker kasalı bantlardan her saat başı litre ağırlığına ve sıcaklığına

bakılmak üzere alınır. Vardiyada bir defa X-R analizi yapılır.,

Çimento değirmenlerine katkı verilirken iki saatte bir katkının rutubetine bakılır.

Vardiyada bir kez de alçıyı 45oC’lik etüvde sabit tartıma gelinceye kadar bekletilmek

üzere rutubetine bakılır.

Eski çimento değirmenlerinde numuneler, değirmen çıkışı numune alıcılardan alınır.

Yeni çimento değirmenlerinde (horomillerde) numuneler silolara basıldığı yerde

numune alım noktalarından alınır.

P.Ç, S.D.Ç bunların her saatte bir kez Blaine, incelik ve X-R analizi yapılır. Diğerleri,

iki saat arayla incelik, bir saatte Blaine ve vardiyada bir kez de X-R analizi yapılır.

30

Paketlemeden 32m’lik elekte inceliğine bakılmak üzere iki saatte bir numune alınır.

Kömür numuneleri değirmen giriş ve çıkışlarından alınır.

10.1.2. Kimya Laboratuarı

Kimya laboratuvarının görevi, hammadde, yarı mamul ve yardımcı maddelerin

kimyasal analizlerinin yapılmasıdır. Başka bir deyişle, kimya laboratuvarı fabrikasyonda

kullanılan ham ve yardımcı maddelerle, imal edilen maddelerin kantitatif analizinin yapıldığı

yerdir.

Ocaklardan gelen hammaddenin kontrolü geldiği ocağa bağlı olarak yapılmaktadır.

Kullanılan yakıtın kontrolü ve kalorisinin bakılması gerekmektedir. Çünkü; düşük kalori,

rutubetli ve fazla miktarda kül içeren yakıtlar fırın için zararlı olduğundan istenmezler.

Bu nedenle kontrollerinin yapılması gerekir. Bu kontrollerde kimya laboratuvarında

yapılmaktadır.

Hammadde, yarı mamul, mamul ve yardımcı maddelerin, farinin, klinkerin ve çimentonun

kantitatif analizleri şunlardır;

Kızdırma kaybı

Silis

Çözünmeyen kalıntı

Alüminyum oksit

Demir oksit

Kalsiyum oksit

Magnezyum oksit

Sülfat

Klinker ve çimentonun pişmeden sonra kalan bölümü

Serbest kireç miktarı

Çimentolarda katkı tayini

10.1.3. Beton Laboratuarı

Beton laboratuvarında, çimentonun teknik muayenesi yapılmaktadır. Bu muayene, beton

kalıplar üzerinde yapılan mukavemet denemeleriyle yapılmaktadır. Muayene için laboratuvara

getirilen çimento getirildiği vaziyette muayene gününe kadar nemsiz, kuru bir yerde muhafaza

edilir. Çimento numunesi, sıcaklığı 20oC ve rutubeti %50-60 oranında olan bir odada en az 12

saat bekletilir.

Beton laboratuvarında yapılan analizler ise;

Su yüzdesi tayini

Çimento mekanik deneyleridir.

31

10.2.Makine Bakım

Freze; her yöne çevrilebilen universal başlıklı konik dişli açımında düz heliksel dişlerin

açımı, miller kama kanalı açımında istenilen malzemeye göre yapabilen tezgahlardır.

Pranga; düzlem yüzeylerin alınmasında istenilen malzemeye göre şekillendirilen

makinelerdir.

Radyal Matkap; her türlü malzemeye uygun uçlarla (elmas ve hava çeliği) delik delinir ve

açılara göre de delik açma işlemi yapılır.

Kompresör (dış); dış yüzeylerin tornada kontrolü yapılır.

Kompresör (iç); hassas ölçüm aletidir. Her türlü motor gövdeleri ölçümü yapar.

Büyük-Küçük Torna; çeşitli malzemelerin işlenmesini sağlar.

10.3.Elektrik Bakım

Denizli Çimento Fabrikasına TEDAŞ tarafından 31500 volt enerji beslenmektedir. Bu gelen

enerji fabrikadaki 10 MVP gücündeki 31500/6300 volt güç trafoları tarafından düşürülüp

fabrika içindeki ünitelere dağıtılmaktadır. Ayrıca ünitelerde tali trafo denilen 6300/400

voltluk çeşitli güçlerde trafolarla voltaj düşürülüp 400 volt ile çalışan motorlar

çalıştırılmaktadır.

Fabrika trafo merkezinde, TEDAŞ’ TAN gelen enerji ve ünitelere dağıtılan enerji vakum

kesici denilen yani güç altında elektriği kesip vermeye yarayan düzeneklerle yapılmaktadır.

Ayrıca fabrikanın kojenerasyon diye tabir edilen ve elektrik üreten bir bölümü vardır. Burada

üretilen enerjinin bir kısmı trafo merkezinde değerlendirilip ünitelerin elektrik ihtiyacında

kullanılmaktadır.

11.DİĞER SİSTEM VE CİHAZLAR

11.1 Lastik Bant

Kırılmış ve öğütülmüş malzemeyi taşımada kullanılır. Ayrıca paketlemede yükleme yapmada

kullanılır. Bant hızı taşınacak malzemenin durumuna göre ayarlanır.

11.2 Havalı Bant

Farin ve çimentoyu hava yardımıyla taşımaya yarar. Daire yada dikdörtgen şeklindedir.

Kesitin 2/3’nde malzeme 1/3’nde malzemeyi yürütmeye yarayan hava varıdır. Hava gözenekli

bezden üflenir. Havalı bandın eğimi % 6-9 arasında olmalıdır (malzemenin kolay

32

ilerleyebilmesi için). Genelde pamuk bez bant kullanılır. Malzemenin bez banda temasını

önlemek için bez üstü 1-2 mm kalınlıkta saç elekler kullanılabilir.

11.3 Helezon

Bir yerdeki malzemeyi başka bir yere aktarmak için kullanılır. Çimentoda filtreden ayrılan toz

kömürlerini hücre tekerine iletmektedir.

11.4 Hücre Tekeri

Madde iletimini ve ayrıca sızdırmazlığı sağlar.

11.5 Kovalı Bant

Klinker ve benzeri büyüklükteki malzemeyi nakleder. Kovalı bantlar raylar üzerinde hareket

eden makaralar aracılığıyla hareket ederler.

11.6 Elevatör

Farin, çimento, kömür, klinker, vs. gibi maddeleri dik olarak sevk eden bir nakil makinasıdır.

Elevatörlerde tahrik ve ağırlık tamburu etrafında sonsuz zincire takılan kovalar vardır.

11.7 Seperatör

Değirmenlerde öğütülen malzemelerin tümü, her zaman aynı incelikte olmaz böyle olunca

malzeme yeniden değirmene gönderilir. Yani incelik ayarını seperatörler yapar.

11.8 Airlift

Öğütülen kuru malzemenin yüksek mesafelere sevk etmek için kullanılan basınçlı hava

kullanarak yapılan bir nakil sistemidir.

11.9 Soğutma Kulesi

Döner fırından gelen gazın elektro filtrelerle tutulması için uygun sıcaklığa düşürülmesi

gerekir. Bu soğutma işlemini su ile yapar.

11.10 Torbalı Filtre ve Jet Filtre

Sistemden emilip atmosfere atılması gereken tozlu havanın tozunu tutup geri kazandıran bir

sistemdir. Tozlu havanın tutunmasıyla hem çevre kirliliği önlenmiş hem de madde geri

kazanılmış olur.

11.11 Elektrofiltre

Farin değirmeninden gelen veya direkt olarak döner fırından gelen gazların tozlarını tutmak

için dizayn edilmiş bir filtre sistemidir. Elektro filtreye 50000-70000 W arasında gerilim

uygulanır. Levha ve elektrotlara uygulanan bu yüksek gerilim sayesinde elektro filtreye gelen

gazların içindeki farin tozları (+), (-) elektrikle yüklenir. Yüklenen farin tozları elektrotların

yüzeyinde toplanırlar. Toplanan toz farin, çok incedir. Elektro filtre yüzeyinde toplanan tozlar

belirli zaman aralıklarından çekiçleme sistemi darbesiyle toplama helezonlarına dökülmesi

sağlanır. Farin tozları helezonlardan tekrar sisteme kazandırılır.

33

Elektro filtre 100-120oC arasında çalışır. Sıcaklık yüksek olursa soğutma kulesinden su

püskürtülerek sıcak gaz soğutulur.[1]

12.KURULUŞTAKİ YÖNETİM SİSTEMLERİ

1.TS EN ISO 9001 → Kalite Yönetim Sistemi

2.TS ISO 14001 → Çevre Yönetim Sistemi

3.TS 18001 → İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetim Sistemi

  Denizli Çimento olarak klinker, çimento üretim ve satışında ürün kalitesinin yanı

sıra, bunlara bağlı tüm faaliyetlerdeki iş sağlığı ve güvenliğine duyarlılığımızla ve çevre

bilinciyle öncelikli tercih edilen bir dünya şirketi olmaktır.Kalitenin herşeyin öncüsü

olduğunu ilke edinen Denizli Çimento dün olduğu gibi bu günde kalitesini müşteri

memnuniyeti odaklı daima en üst seviyeye ulaşabilmek için hem teknolojik, hem

standartizasyon, hemde personel yatırımlarına gereken önemi vermiştir. Üretimin her

aşamasında hammadde ocaklarından müşterinin eline ulaşana kadar adım adım titizlikle

kontrol edilmektedir. İyi bir ürünün ancak ve ancak iyi bir hammadde, son teknoloji

kullanılan üretim tesisi ve kaliteli elemanla gerçekleştirebileceğinin bilincindeki Denizli

Çimento bölgedeki en iyi hammadde ocakları ve üstün teknolojisiyle sahip fabrikası ve

tecrübeli bilgili elemanlarıyla en kaliteli ürünü tüketicilere sunmanın haklı gururunu

yaşatmaktadır.

12.1.Kalite Yönetim Sistemi

Denizli Çimento'nun üretim kalitesi üretime geçtiği ilk günden beri TSE tarafından

kontrol edilmektedir. Denizli Çimento  sistem kalitesini ISO 9001 belgesi ile üretim kalitesini

de CE (AB uygunluk  Belgesi) ile kanıtlamıştır.

TS-EN-ISO 9001 standardı Uluslararası Standard Organizasyonu(ISO) tarafından

ululararası Standard olarak yayınlanan ve halen Avrupa Topluluğu ülkeleri ile birlikte birçok

ülkede Belgelendirme modeli olarak uygulanmakta olan bir uluslar arası Kalite Yönetim

Standardıdır ve 8 Kalite Prensibine dayanmaktadır.

Müşteri Odaklılık: Kuruluşlar müşterilerine bağlıdırlar, bu nedenle müşterinin şimdiki

ve gelecekteki ihtiyaçlarını anlamalı, müşteri şartlarını yerine getirmeli ve müşteri

beklentilerini de aşmaya istekli olmalıdırlar.

Liderlik: Liderler, kuruluşun amaç ve idare birliğini sağlar. Liderler, kişilerin,

kuruluşun hedeflerinin başarılmasına tam olarak katılımı olduğu iç ortamı oluşturmalı

ve sürdürmelidir.

34

Kişilerin Katılımı:Her seviyedeki kişiler bir kuruluşun özüdür ve bunların tam katılımı

yeteneklerinin kuruluşun yararına kullanılmasını sağlar.

Proses Yaklaşımı:Arzulanan sonuç, faaliyetler ve ilgili kaynaklar bir proses olarak

yönetildiği zaman daha verimli olarak elde edilir.

Yönetimde Sistem Yaklaşımı: Birbirleri ile ilgili proseslerin bir sistem olarak

tanımlanması, anlaşılması ve yönetilmesi, hedeflerin başarılmasında kuruluşun

etkinliğine ve verimliliğine katkı yapar.

Sürekli İyileştirme: Kuruluşun toplam performansının sürekli iyileştirilmesi,

kuruluşun kalıcı hedefi olmalıdır.

Karar Vermede Gerçekçi Yaklaşım: Etkin kararlar, verilerin analizine ve bilgiye

dayanır.

Karşılıklı Yarara Dayalı Tedarikçi İlişkileri: Bir kuruluş ve tedarikçileri birbirlerinden

bağımsızdır ve karşılıklı yarar ilişkisi, her ikisinin artı değer yaratması yeteneğini

takviye eder.

12.2.Çevre Yönetim Sistemi

Kaliteli çimento üretimi yanında kaliteli işletmecilik anlayışının da Denizli Çimento'da

çalışan her personelin bilincinde olması dolayısıyla fabrikanın temizliğine görünümüne ve

çevreye zarar vermemesine azami özen gösterilmiştir. En temiz Çimento fabrikası olmakla

gurur duyuyoruz. Çevreye saygımızdan dolayı devir aldığımız 1992 yılından bu yana fabrika

sahasına ve çevresine 15.000 ağaç dikilmiştir. Tüm toprak zeminler çimlendirilmiş ve

çiçeklerle donatılmıştır.Denizli Çimento, 2005 yılı eylül ayında da ISO EN 14001 (Çevre

Yönetim Sistemi) ile sertifikalandırılarak, bu standarta uygun olarak çalışmaktadır.

Çevre yönetim sistemi 5 basamakta incelenmektedir.

Yükümlülük Altına Girme ve Politika: Kuruluş çevre politikasını tayin etmeli ve çevre

yönetim sistemine bağlılık haahhüdünde bulunmalıdır.

Planlama: Kuruluş faaliyet, ürün ve hizmetlerinin çevre boyutlarını belirlemeli,

bunların önemli olanlarını seçmelidir. Taahhütlerini gerçekleştirmek için amaç ve

hedefler tespit etmeli, bu amaç ve hedeflere ulaşmak için gerçekleştireceği faaliyetleri

programlamılıdır.

Uygulama ve İşlem: Kuruluş, çevre politikasını gerçekleştirmek, amaç ve hedeflerine

ulaşabilmek maksadıyla etkin bir uygulamada bulunabilmek için gerekli yetenek ve

imkanlarla birlikte bir destek mekanizması geliştirmelidir.

35

Kontrol ve Düzeltici Faaliyet: Kuruluş, çevre icraatını ve bu icraattaki başarı

derecesini ölçmeli, izleyip değerlendirmelidir.

Gözden Geçirme ve Geliştirme: Kuruluş, genel çevre icraatını ve bu icraattaki genel

başarı derecesini geliştirmek amacıyla, çevre yönetim sistemini gözden geçirmeli ve

sürekli olarak geliştirmelidir.

12.3.İş Sağlığı Ve Güvenliği Yönetim Sistemi

Denizli Çimento 2005 yılı mart ayında OHSAS 18001 (İş Sağlığı ve Güvenliği) ile

sertifikalandırılmıştır. Denizli Çimento’da fabrika personeline düzenli olarak iş sağlığı ve

güvenliği hakkında eğitimler verilmektedir.

İş Sağlığı ve Güvenliği (İSG) Yönetim Sistemi; iş sağlığı ve güvenliği

faaliyetlerinin kuruluşların genel stratejileri ile uyumlu olarak sistematik bir şekilde ele

alınıp sürekli iyileştirme yaklaşımı çerçevesinde çözümlenmesi için bir araçtır.

Ülkemizde İSG faaliyetleri kişisel koruyucuların kullanımını çağrıştırmakta ve

geleneksel olarak ayrıca yapılması gereken iş olarak algılanmaktadır. İSG Yönetim

Sistemiyle, çalışanlar, yönetenler ve denetleyenlerin rol ve sorumlulukları açık hale

getirilerek çalışanların katılımını sağlayacaktır.

Bu sistemle, çalışanlar, İSG risklerinin belirlendiği ve önlemlerle asgari seviyeye

indirildiği, yasalar uyan, hedeflerin yönetim programları ile hayata geçirildiği,uygun İSG

eğitimlerinin uygun kişilere verildiği, acil durumlara hazır, performansını izleyen,izleme

sonuçlarını iyileştirme faaliyetlerini başlatmak için kullanan, faaliyetlerini denetleyen,

yaptıklarını gözden geçiren ve dokümante eden bir kuruluşta İSG faaliyetlerine gereken

önemi veren bir sistemin parçası olacaklardır.

13.HESAPLAMALAR

13.1.Madde Denkliği

Tablo 2. Farin Yüzdesel Değerleri

CaO 43.53

SiO2 14.56

Al2O3 3.86

Fe2O3 1.61

MgO 1.03

36

SO3(S) 0.07

LOI 34.29

K 0.36

Cl 0.007

Na (Na2O) 0.39

Tablo 3. Klinker Yüzdesel Değerleri

CaO 65.45

SiO2 22.72

Al2O3 5.88

Fe2O3 2.52

MgO 1.45

SO3(S) 0.41

LOI 0.05

K 0.78

Cl 0.007

Na (Na2O) 0.52

Tablo 4. Toz Yüzdesel Değerleri

CaO 45.05

SiO2 10.63

Al2O3 3.93

Fe2O3 2.55

MgO 0.63

SO3(S) 0.18

LOI 35.62

K 0.49

37

Cl 0.066

Na (Na2O) 0.38

Tablo 5. Çıkış Gazı Yüzdesel Değerleri

Tablo 6. Kömür Yüzdesel Değerleri

Veriler:

Havanın nemi: 0.027

Farindeki toplam CO3: 77 %

Farin: 200 t/h

Toz: 20.3 t/h

Kömür: 5.19 t/h

Kömürün net kalori değeri: 5860 kcal / kg

Farinin sıcaklığı: 837 oC

Giren kömürün sıcaklığı: 51 oC

CO2+SO2 35.60

CO 0.98

O2 1.05

N2 63.10

Kül 16.75

C 63.96

H 3.63

S 0.78

N 1.54

O 10.22

H2O 3.12

38

Klinker ve tozun sıcaklığı: 1242 oC

Çıkan gazın sıcaklığı: 936 oC

Primer havanın sıcaklığı: 38 oC

Şekil 4. Fırın Bileşenleri Akış Diyagramı

Reaksiyonlar:MgCO3 → MgO + CO2 H2 + ½ O2 → H2O

CaCO3 → CaO + CO2 C + O2 → CO2

C + ½ O2 → CO

Madde denkliği:

MgCO3 → MgO + CO2

Farindeki MgCO3: [(1.03/100)*200 t/h]/ 40 t/tmol=0.0515 tmol/h

CaCO3 → CaO + CO2

Farindeki CaCO3’ün kütlesi = Toplam CO3 bileşenlerinin kütlesi – MgCO3’ün kütlesi

CaCO3 : [(77/100)*200 t/h] – [(0.0515 tmol/h * 84 t/tmol)] = 149.674 t/h

CaCO3 : (149.674 t/h) / (100 t/tmol) = 1.496 tmol/h

Toplam CO2 : 0.0515 tmol/h + 1.496 tmol/h = 1.5475 tmol/h

Tutuşma kaybı = Kristal su kaybı + CO2 kaybı

Kristal su kaybı = Tutuşma kaybı – CO2 kaybı

Farindeki kristal su: [(34.29/100)*200 t/h] – [(1.5475*44)] = 0.49 t/h

1.FIRIN

Kömür 51 oC5.19 t/h

Çıkan gaz936oC E t/h

Primer hava38oC A t/h

Klinker1242oCC t/h

Toz 1242oC20.3 t/h

Farin837oC 200t/h

39

Kristal su = (0.49 t/h) / (18 t/tmol) = 0.0272 tmol/h

Uçucu Olmayan Oksit Denklikleri:

CaO + SiO2 + MgO + Al2O3 + Fe2O3

Farindeki U.O.O yüzdesi: 43.53+ 14.56+ 1.03+ 3.86 +1.61 = 64.59%

Klinkerdeki U.O.O yüzdesi: 65.45+ 22.72+ 1.45+ 5.88+ 2.52 = 98.02%

Tozdaki U.O.O yüzdesi: 45.05+ 10.63+ 0.63+ 3.93+ 2.55 = 62.79%

Farindeki U.O.O = Klinkerdeki U.O.O+ Tozdaki U.O.O

0.6459 * 200 t/h = 0.9802* C t/h + 0.6279 * 20.3 t/h

C = 118.78 t/h

Yapılan madde denkliğinden klinkerin akış hızı 118.78 t/h olarak bulunmuştur. Fabrika

otomasyon verilerine göre klinker akış hızı 117.1 t/h dır.

% Hata= (117.1-118.78)/117.1=-1.43

C + S Denkliği:

(C+S) farin + (C+S)kömür = (C+S) klinker+ (C+S)toz + (C+S) çıkan gaz

1.5475 tmol/h + [(0.07/100)*200 t/h]/80 (t/tmol) + [(63.96/100)*5.19t/h]/12(t/tmol)

+[(0.78/100)*5.19 t/h]/32 (t/tmol)

=[(0.41/100)*118.78t/h]/(80 t/tmol) + [(0.05/100)*118.78 t/h] /44 (t/tmol)

+[(0.18/100)*20.3 t/h]/80 (t/tmol) + [(35.62/100)*20.3 t/h] /44 (t/tmol)

+[(35.60+0.98)/100]*E tmol/h

E = 4.52 tmol/hour

N2 Denkliği:

[(1.54/100)*5.19 t/h] /28 t/tmol + 0.79 * A tmol/h=[(63.10/100)*4.52 tmol/h]

A = 3.574 tmol/h

H2 Denkliği:

W=farindeki kristal su + kömür + hava

W=0.0272 tmol/h+[(3.63/100)*5.19 t/h]/2(t/tmol) + [(3.12/100)*5.19 t/h]/18 (t/tmol)

+ [0.027*0.29*3.574 t/h] /18 (t/tmol)

40

W=0.13165 tmol/h

13.2.ENERJİ DENKLİĞİ

Q = ΔH ΔH = Giren ve çıkan ısı arasındaki fark

Q = Isı kaybı

Ortalama Molar Isı Kapasiteleri:

Farin (kcal/kg): 0.21 + 0.00007 T

Toz (kcal/kg): 0.181 + 0.000071 T

Klinker (kcal/kg): 0.181 + 0.000071 T

Kömür (kcal/kg): 0.32

Çıkış Gazları İçin Ortalama Molar Isı Kapasiteleri: 1209

*CO2: Cp (hava) = ∫ (22.26 + 5.981*10-2 T –3.501*10-5 T2 + 7.469*10-9 T3) dT 293

Cp (hava)= 85.84 kJ/ mol K

1209

*CO: Cp (hava) = ∫ (28.16 + 0.1675*10-2 T +0.5372*10-5 T2–2.222 *10-9 T3) dT 293

Cp (hava)= 31.25 kJ/ mol K

1209

*O2: Cp = ∫ (25.48 + 1.520*10-2 T –0.7155*10-5 T2 + 1.312*10-9 T3) dT 293

Cp = 38.65 kJ/ mol K

1209

*N2: Cp = ∫ (28.90 – 0.157*10-2 T + 0.8081*10-5 T2 – 2.873*10-9 T3) dT 293

Cp = 33.77kJ/ mol K

Primer Hava için Ortalama Molar Isı Kapasitesi: 311

*O2: Cp = ∫ (25.48 + 1.520*10-2 T –0.7155*10-5 T2 + 1.312*10-9 T3) dT 293

Cp = 0.553 kJ/ mol K 311

*N2: Cp = ∫ (28.90 – 0.157*10-2 T + 0.8081*10-5 T2 – 2.873*10-9 T3) dT 293

41

Cp = 0.53 kJ/ mol K

Bileşenlerin Oluşum Entalpileri: (kcal / mol)

MgCO3 : 261.7 H2O’nun buharlaşma entalpisi: 13.5195

CaCO3 : 289.5 CO : 67.6

CaO*SiO2 : 377.9 CaO : 151.7

Al2O3* SiO2 : 642 CaSO4 : 338.73

Fe2O3* SiO2 : 413 C4AF : 1211

SiO2 : 203.35 C3A : 848

MgO : 143.84 C2S : 538.3

H2O (g) : 57.7979 C3S :688.4

H2O (l) : 68.3174 CO2 :94.052

Farin Bileşenleri: (200 t / h)

CO2 : 1.5475 tmol/h

MgCO3 : 0.0515 tmol/h

CaCO3 : 1.496tmol/h

CaO : (0.4353*200 t/h)/ 56 t/mol) = 1.554 tmol/h

CaO*SiO2 : 1.554 tmol/h – 1.496tmol/h = 0.058tmol/h

Al2O3* SiO2 : (0.0386*200 t/h) / 102 t/mol = 0.075 tmol/h

Fe2O3* SiO2 : (0.0161*200 t/h) / 160 t/mol = 0.02 tmol/h

Toplam SiO2 : (0.1456*200 t/h) / 60 t/h = 0.485 tmol/h

Serbest SiO2 : 0.485 – 0.058 – 0.075 – 0.02 = 0.332 tmol/h

Farin Oluşum Entalpisi:

MgCO3 : 0.0515(tmol/h)* 261.7 (kcal/ mol) = 13.47*106 kcal/h

CaCO3 : 1.496 (tmol/h)* 289.5 (kcal/ mol) = 433.092*106 kcal/h

CaO*SiO2 : 0.058 (tmol/h)*377.9 (kcal/ mol) = 21.91*106 kcal/h

Al2O3* SiO2 : 0.075(tmol/h)*642 (kcal/ mol) = 48.15 *106 kcal/h

Fe2O3* SiO2 : 0.02 (tmol/h)*413 (kcal/ mol) = 8.26*106 kcal/h

SiO2 : 0.332 (tmol/h)*203.35 (kcal/ mol) = 67.51*106 kcal/h

Toplam : 592.392*106 kcal/h

Tozun Bileşimi:(20.3 t/h)

MgO : (0.0063*20.3 t/h) / 40 (t/tmol) = 0.0032 tmol/h

CO2 : (0.3562*20.3 t/h) / 44 (t/tmol) = 0.164 tmol/h

42

Tozdaki Uçucu Olmayan Oksitler (U.O.O.) :

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO

20.3 t/h *[(10.63/60) + (3.93/102) + (2.55/160) + (45.05/56) + (0.63/40)]/100

=0.213 tmol/h

Farindeki U.O.O:

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO

200 t/h *[(14.56/60) + (3.86/102) + (1.61/160) + (43.53/56) + (1.03/40)]/100

=2.187 tmol/h

CaO*SiO2 (farin) = CaO*SiO2 (toz)

U.O.O (farin) U.O.O. (toz)

CaO*SiO2 (toz) =[(0.058 / 2.187)]*0.213 =0.00564 tmol/h

Toplam CaO = [(45.05/100)*20.3t/h] /56 (t/tmol) = 0.1633 tmol/h

Al2O3* SiO2 =[(3.93/100)*20.3 t/h] / 102 (t/tmol) = 0.00782 tmol/h

Fe2O3* SiO2 = [(2.55/100)*20.3 t/h] /160 (t/tmol) = 0.00323 tmol/h

SiO2 = Toplam SiO2 - Al2O3* SiO2 - Fe2O3* SiO2 - CaO*SiO2

Toplam SiO2 =[(10.63/100)*20.3t/h] / 60 (t/tmol) = 0.036 tmol/h

SiO2 = 0.036 - 0.00782 - 0.00323 - 0.00563 = 0.01932 tmol/h

Tozun Oluşum Entalpisi:

MgO : 0.0032 tmol/h*143.84 kcal/ mol = 0.46 *106 kcal/h

CaCO3 : 0.164tmol/h* 289.5 kcal/ mol= 47.478*106 kcal/h

CaO*SiO2 : 0.00563 tmol/h*377.9 kcal/ mol = 2.127 *106 kcal/h

Al2O3* SiO2 : 0.00782 tmol/h*642 kcal/ mol= 5.02 *106 kcal/h

Fe2O3* SiO2 : 0.00323 tmol/h*413 kcal/ mol = 1.33 *106 kcal/h

SiO2 : 0.01932 tmol/h*203.35 kcal/ mol = 3.93 *106 kcal/h

Toplam : 60.345*106 kcal/h

Klinkerin Bileşimi:

Reaksiyonlar:

CaO * Al2O3 + 2 CaO → 3 CaO * Al2O3 C3A

CaO * Al2O3 + 3 CaO + Fe2O3 → 4 CaO * Al2O3 * Fe2O3 C4AF

43

CaO * SiO2 + CaO →2 CaO * SiO2 C2S

2 CaO * SiO2 + CaO →3 CaO * SiO2 C3S

MgO :[(1.45/100)*118.78 t/h] / 40 t/tmol = 0.043 tmol/h

CaSO4 : [(0.41/100)*118.78 t/h] / 80 t/tmol = 0.00608 tmol/h

C4AF : [(2.52/100)*118.78 t/h] / 160 t/tmol = 0.018 tmol/h

Toplam Al2O3 : [(5.88/100)*118.78 t/h] / 102 t/tmol = 0.068 tmol/h

C3A: 0.068 tmol/h - 0.018 tmol/h = 0.05 tmol/h

SiO2: [(22.72/100)*118.78 t/h] / 60 t/tmol = 0.449tmol/h

Toplam CaO : [(65.45/100)*118.78 t/h] / 56 t/tmol = 1.388 tmol/h

Klinkerin Oluşum Entalpisi :

MgO : 0.043 tmol/h * 143.84 kcal/mol = 6.185 *106 kcal/h

CaSO4 : 0.00608 tmol/h * 338.73 kcal/mol = 2.059 *106 kcal/h

C4AF : 0.018 tmol/h * 1211 kcal/mol = 21.798 *106 kcal/h

C3A : 0.05 tmol/h * 848 kcal/mol = 42.4 *106 kcal/h

C2S & C3S : 0.449 tmol/h * [(688.4 kcal/mol + 538.3 kcal/mol ) / 2 ]

= 275.62*106 kcal/h

Toplam: 348.062 *106 kcal/h

CO2 ve Su Buharının Oluşumu:

CO2 = CO2 (farin) - CO2 (toz)

=(1.5475 tmol/h) – (0.164 tmol/h) = 1.3835 tmol/h

Su buharı = Farindeki kristal su =0.0272 tmol/h

Primer Havanın Isı Kapasitesi:

O2 = [0.21*0.553 kJ/(mol*K) *3.574 (tmol/h)] / 4.18(kJ/kcal) *(311-293) K

= 1.78 * 106 kcal/h

N2 = [0.79*0.53 kJ/(mol*K) *3.574 (tmol/h)] / 4.18(kJ/kcal) *(311-293) K

= 6.44* 106 kcal/h

Toplam= 8.22 * 106 kcal/h

Çıkış Gazlarının Oluşum Entalpisi:

CO2 : [0.3560 * 4.52 tmol/h * 94.052 kcal/mol] = 151.34 * 106 kcal/h

CO : [0.98*10-2 * 4.52 tmol/h * 67.6 kcal/mol] = 2.994 * 106 kcal/h

Toplam = 154.334 * 106 kcal/h

44

Çıkış Gazlarının Isı Kapasitesi:

CO2 :[0.3560*4.52 tmol/h* 85.84 kJ/mol K * (1209-293 )] / 4.18 (kJ/kcal)

=30268.9* 106 kcal/h

CO :[0.0098*4.52 tmol/h* 31.25 kJ/mol K * (1209-293 )] / 4.18 (kJ/kcal)

=303.34 * 106 kcal/h

N2 : [0.6310*4.52 tmol/h* 33.77kJ/mol K * (1209-293 )] / 4.18 (kJ/kcal)

=21106.58* 106 kcal/h

O2 : [1.05*10 –2 *4.52 tmol/h* 38.65 kJ/mol K * (1209-293 )] / 4.18 (kJ/kcal)

= 401.97 * 106 kcal/h

Toplam = 52080.79 * 106 kcal/h

Giren Isı:

Kömürün net kalori değeri: 5860 kcal / kg

Reaksiyon ısısı: 5.19 t/h *5860 kcal / kg = 30.413 kcal/h

Maddelerin ısı kapasiteleri:

Farin = 200 t/h * [0.21 + 0.00007* (1110-293) kcal/kg K]* (1110-293) K

= 43.658*106 kcal/h

Toz = 20.3 t/h * [0.181 + 0.000071* (1515-293) kcal/kg K]* (1515-293) K

= 6.642*106 kcal/h

Klinker =118.78t/h * [0.181 + 0.000071* (1515-293) kcal/kg K]* (1515-293) K

= 38.86 *106 kcal/h

Kömür = 5.19 t/h*0.32 kcal/kg K* (324-293) K= 0.05148*106 kcal/h

H klinker = 38.86 *106 kcal/h + 348.062 *106 kcal/h = 386.928*106 kcal/h

H farin = 43.658*106 kcal/h + 592.392*106 kcal/h =636.05*106 kcal/h

H toz = 6.642*106 kcal/h + 60.345*106 kcal/h = 66.987*106 kcal/h

H kömür = 0.05148*106 kcal/h

H primer hava = 8.22 * 106 kcal/h

H çıkış gazı = 154.334 * 106 kcal/h + 52080.79 * 106 kcal/h = 52235.124 * 106 kcal/h

H yanma = 30.413*106 kcal/h

(H giriş – H çıkış) = Q

H farin + H kömür + H primer hava + H yanma – H çıkış gazı– H toz – H klinker – Q = 0

Q =(636.05 + 0.05148 +8.22 +30.413–52235.124 – 66.987 –386.928)* 106 kcal/h

Q = -52014.3 * 106 kcal/h

Q = Isı Kaybı = -52014.3 * 106 kcal/h

14.SONUÇ

45

Bir çimento fabrikasının nerede ve nasıl yapılandırılması, çimento hammadde

kaynakları, çimento oluşum aşamaları, çimento oluşumuna kadar hammaddelerin hangi

proseslerden geçtiğini, bu proseslerin her birinin görevlerini ve çalışma prensiplerini, her

proseste çalışan mühendis ve işçilerin görevlerini, fabrikanın çalışma politikasını, işletmede

çıkan sorunların en kısa zaman zarfında nasıl giderileceğini ve maliyetin yapılan çalışmalar

sonucunda nasıl düşürüleceği hakkında bilgileri yaz staj dönemi boyunca elde etmiş

bulunmaktayım.

Ayrıca yapılan ölçümler ile fırın sistemi için madde ve enerji denklikleri kurulmuştur.

Bu çalışma ile eğitim dönemi boyunca alınan bilgilerin uygulanması sağlanmıştır.. Bunların

yanı sıra çimento fabrikasında bütün çalışanların kordinasyonu ve çalışma ortanları hakkında

bilgi edinilmiştir.

Denizli çimento fabrikasında üretim 24 saat aralıksız ve ciddi aksaklıklar olmadan

sürdürülmektedir. Denizli Çimento Fabrikası’nın en önemli avantajı ise hammadde

kaynaklarının yakın olmasıdır. Bu yakınlık hammaddenin taşınım ücretini düşürmekte ve

zamandan da büyük tasarruf sağlamaktadır ancak fabrikanın yerinin limanlara uzak

olmasından dolayı üretilen çimentonun nakliyesinde zorluklar yaşanmaktadır.

Sonuç olarak üretim bölümü fabrika içinde oldukça stratejik bir yere sahip olup,

kimya mühendisliği ise üretim bölümü için vazgeçilmezdir.

15.KAYNAKLAR

1.Denizli Çimento Fabrikası Dökümanları

2.Çimento ve Beton Dünyası, Vol: 8, Sayı: 46

3.Gürü M., Yalçın H., 2006, “Çimento ve Beton”, 1. Baskı, Palme Yayıncılık, 2006

4. http://www.tcma.org.tr/ web sitesi

5.Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği Cüruflar ve Cüruflu Çimentolar,

Prof.Dr. Mustafa TOKTAY,Ocak 2002,4.Baskı,Ankara

6. Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği Traslar ve Traslı Çimentolar,

Prof.Dr. Mustafa TOKYAY,Ocak 2002,4.Baskı,Ankara

46

47

EKLER

Tablo 7. Sıyırıcı Çeşitleri Ve Özellikleri

1.Sıyırıcı 2. Sıyırıcı 3. Sıyırıcı 4. Sıyırıcı 5. Sıyırıcı

Markası Buhler-miag Buhler-miag Buhler-miag Buhler-miag FLS

Kapasitesi 110 ton/h 40 ton/h 40 ton/h 110 ton/h 200 ton/h

Palet Sayısı 100 102 100 105 93

Gücü 30 Kw 15 kW 15 kW 30 kW 55kW(2 adet)

48

Tablo 8. Farin Değirmenleri Ve Özellikleri

Farin Değirmeni 1 Farin değirmeni 2 Farin değirmeni 3

Markası Humbolt Pfeiffer Pfeiffer

Kapasitesi 190 ton/h 110 ton/h 450 ton/h

Tipi Statik seperatörlü

bir kameralı

Dinamik

seperatörlü

(MPS3200)

Dinamik

seperatörlü

(MPS3200)

Değirmen çapı 4.40 m

Değirmen boyu 13.50 m

Kamara sayısı 1 adet

Tablo 9. Döner Fırın Ve Özellikleri

1.Döner Fırın 2.Döner Fırın

Kapasite 225 ton/h 120 ton/h

Çap 4m 4m

Uzunluk 64m 64m

Eğim %3.5 %3.5

Baca Gazı Debisi 420000 m3/h 420000 m3/h

Ayak Sayısı 3 adet 3 adet

49

Ring Çapları 5670mm 5670mm

Gale Çapları 2000mm 2000mm

Fırın Tahrik Motoru 380V-500A-270kW-

1500rpm

400V-525A-420kW-1500rpm

Baca Gazı Motoru 600V-144A-1260kW-

988rpm

690V-1010A-1000kW-

996rpm

Primer Vantilatör Gücü 55kW 11Kw

Primer Vantilatör Debisi 2.31 m3/h 1.5 m3/h

Şekil 5.Bilyalı Çimento Değirmeni

Birinci Kamara İkinci Kamara

3.8m 4m 4m 3.9m

Tablo 10. Birinci Çimento Değirmeninin Özellikleri

1. Kamara 2. Kamara

Kamara Çapı 3.8m 3.9m

Kamara Boyu 4m 7.16m

Kamara Hacmi 45.34m3 85.48m3

Dolgu Derecesi %31.5 %30.22

Bilya Dağılımı 100 : 17 ton

80 : 16 ton

70 : 17 ton

Silpeps : 124 ton

50

60 : 16 ton

66 ton

Tablo 11.İkinci Çimento Değirmeninin Özellikleri

1. Kamara 2. Kamara

Kamara Çapı 3.8m 3.9m

Kamara Boyu 4m 7.16m

Kamara Hacmi 45.34m3 85.48m3

Dolgu Derecesi %26 %26

Bilya Dağılımı 17 : 16.5 ton

20 : 16 ton

25 : 24.5 ton

57 ton

15 : 65 ton

17 : 40 ton

105 ton

51