|
Çimento ÇİMENTO’NUN TARİHÇESİ Çimento Latincede’ki “COEMETUM”dan, Fransızca’ya “CIMENT” Almanca’ya “ZEMENT”,Türkçe’yede “ÇİMENTO” olarak girmiştir.Çimentonun,daha doğrusu su kiracinin ilk defa nerede ve nasıl bulunduğu ve üretildiği hakkında kesin bilgiler bulunmamakla birlikte kullanımının M.Ö. 2000’li yıllara kadar uzandığı tahmin edlmektedir.Anadolu’daki hitit kentlerinde,magneziyen kireç ile karıştırılmış puzolanik aktif doğal malzemelerin harç yapımında kullanıldığı görülür.Dünya tarihinin en eski yapılarından olan piramitlerde veEski romalılar tarafından inşa edilip günümüze kadar ayakta kalabilmiş eserlerin yapımında bir çeşit bağlayıcı özelliği olan harcın kullanıldığı tespit edilmiştir.Romalılar devrinde yapılan eselerin dayanıklılığı, Romalıların harcın karışımına gerekli özeni göstermelerine,kireç taşını iyi yakıp,tüf kullanarak en iyi harcı elde etmelerine bağlanmıştır.Ülkemizde Güneydoğu Anadolu’da Asurlular’dan kalma tarihi kalıntılarda normal kireç ile bazaltik puzolanik maddenin kullanılmış olması vb. örnekler,Anadolu’da Romalılar ve Yunanlılar’dan önce çimento kullanıldığını göstermektedir.Teos-İzmir ,Efes-izmir ,Afrodisias-Aydın, Kinidas-Muğla antik kentlerinde çimento ve harcın, eski Anadolu uygarlıkları ile geniş temas kurduktan sonra kalsine edilmiş kireçtaşlarını puzolan adı verilen volkanik külle öğüterek puzolanik çimentoyu üretmişlerdir.Puzolanik çimento Vezüv Yanardağı’nda sağlanan volkanik ül ve kireçten oluşturulmuş olup,Avrupa’da ilk defa İtalya’da kullanılmıştır.İtalya’nın Anadolu uygarlıkları ile olan yakın teması gözden kaçırılmamalıdır.Julius Sezar’ın imparatorluk döneminde,Caligula Wharf’ın yapımında puzalonik çimento kullanılmış olup,bu inşaat Pozzuli Limanın da su seviyesinden 4-4,5m Derinlikte-su altında yaklaşık 2000 yıldan beri durmaktadır.Harçların hazırlanmasında yeni bir döneme 18.yüzyılda girmiştir.O tarihlerde Orta ve Küçük Asya’da Türk’ler ve Persler tarafından “Horasan Hancı” denilen ve Avrupalılarca bilinmeyen çok sağlam bir bağlayıcı kullanılıyordu.Tuğle ve Kiremit tozu ile kireç ve su karışımından oluşan bu harcın sua dayanıklı yapılarda,ve aynı zamanda kubbe yapılarında kullanılması ve yapıların bugüne kadar,ayakta kullanılması,bu harcın dayanımı konusunda da fikir vermektedir.Bu harç 11.yy’dan, 19.yy’a kadar Anadolu’da Türkler tarafından kullanılmıştır.1756 yılında ingiliz mühendisi,John Smeaton’a , Manş Denizi’ndeki seferler için çok önemli olan, fırtınada yıkılmış Eddystone Feneri’nin yeniden inşaası verilmiştir.Devamlı olarak dalgalar tarafından dövülen bu fenerin asırlarca dayanabilmesi için kullanılacak harcın çok iyi olması gerektiğini düşünen Smeaton,yaptığı denemeler sonucunda çok iyi kirecin yumuşak ve saf olmayan kalkerden elde edildiğini tespit etti.Bu arada hidrolik(suda sertleşen) kirecin yalnız killi kalkerlerden elde edilebileceğini buldu ve feneri bu malzeme ile inşaa etti.Bu yıllarda Bryan Higgins,kirecin çok yüksek sıcaklıkta ısıtıldığı zaman camlaştığı ve bu camlaşmanın kireç içine konan alçıtaşı ve killi maddeler ölçüsünde kolay olduğunu ve camlaşan kirecin sönmez hale geldiğini tespit etti.1796 yılında J. Parken,kentin sahillerinde bulunan 3.zamana ait kalkerlerden pişirme suretiyle mükemmel bir hidrolik kireç elde etmiş ve buna “Roma çimentosu” adını vermiştir.Bu çimento 1830 yılına kadar önemini kaybetmemiştir.1830 yılında Almanya’da J.M:Von Fuch “Harlem ilim birliği” tarafından ödüllendirilen “Kireç ve harç”etüdü ile su altında yavaş sertleşen su kireçlerinin üretiminde büyük başarı sağlanmış ve sertleşmenin esasen silis ve kireçten oluşan kimyasal bir bileşikten ileri geldiğini ispat etmiştir.Çimento tiplerinin en sonuncusu ve gelişmişi Portland Çimentosu’dur.Bu çimentonun bulucusu sayılan Joseph Aspdin 1824 yılında ilk defa “Portland Çimentosu” adını verdiği ürünün patentini almış,ancak yaptığı çimentodaki kalker ve kil oranlarını bildirmediği gibi |
Kullandığı karışımın detaylarınıda kaydetmiştir.20 yıl sonra I.C. Johnson, Portland Çimentosu’nu tekrar üretmeye çalıştığında,kayıtlı bilgi bulunmadığından pek çok deneme yapmak zorunda kalmıştır.Johnson, 1845 yılında,hammadde karışımını çok yüksek sıcaklıklarda camlaşıncaya kadar kızdırmış ve denemlerle uygun oran ve ısıları tespit ederek bugünkü Portland Çimento fabrikasyonunun ilk esaslarını bulmuştur.Johnson’ın fikirleri tanınmış Alman kimyageri Michaelis tarafından da desteklenmiştir.Michelis, çimento sanayine kimyasal kontrolü sokarak bu sanayinin gelişmesine büyük hizmette bulunmuştur. 1878 yılında Portlan Çimentosu’nun aynı esaslar dahilinde üretime ve kontrolü için normlar tespit edilmiştir.Bundan önce 1871 yılında USA’de David O. Saylar tarafından Portland Çimentosu’nun ilk gerçek imalatı yapılmıştır.1892 yılında A.F. Tornbohm, polarizasyon mikroskobu ile yaptığı denemler sonucunda klinker içindeki kristal cinsini ayırarak bunlara, Alit,Belit ve Celit adlarını verdi.Çimentonun sertleşmesi teorisinin gelişmesinde en önemli rolü oynayan bilim arasında H.Le Chatelier,W. Michaelis ve H.kühl bulunmaktadır.1883 yılına kadar,Portland Çimentosu’na yabancı maddelerin ilavesi reddedilmiş ve bu konuda,”Alman Çimento Fabrikaları Birliği” sert tedbirler alınmıştır.Ancak 1862 yılında A.Langen,yüksek fırın curufunun hidrolik olduğunu bulmuş.Godhord Prussing ise belirli miktarlarda curuf ilavesi ile portland çimentosunun sertlik ve hacim sabitliğinin ayarlanabilirbildiğini görmüş ve ayrıca 1882 yılında “Bağlayıcı niteliği olan kum ilavesi ile ıslah edilmiş çimento”sunu piyasaya çıkardığında Alman Çimento Fabrikaları Birliği’nin tepkisi ile karşılaşmıştır.W.Michaelis,L.Tedmeyor ve E.Deitrich,Prussing’in buluşuna hak vermelerine rağmen,Birliği kararından çevirememişlerdir.1883 yılında,Th. Narjes ve A.Bender,yüksek fırın curufunu klinker üretiminde hammadde olarak kullandılar.H.Passow da yaptığı çalışmalarla yüksek fırın curufundan çimento üretimini desteklemişlerdir.İlk pişirme fırınları dikey olarak inşaa edilmişltir.Bu fırının çapı 1.65metre, uzunluğu 7.25m idi.Amerika’da 1881 yılından önce 6 çimento fabrikası kurulmuş olmakla beraber bunlardan sadece 2 tanesi başarılı olmuştur.1890 yılında Amerika’da 17 fabrika,1953 yılında ise 156 fabrika üretime geçmiştir.1909 yılında Demirli Portlan Çimentosu normlara ithal olmuştur.1919 yılında Portland Çimentosu’nun üstünlüğü kaldırılarak her iki çimentoya aynı haklar tanındı.Çimento sektörünün bu tarihlerden sonraki gelişmeleri hızlanmış ve döner fırınlarda çimento üretimi önem kazanmıştır.Çimento sahasında mevcut bilgilerle,sistematik çalışmaya 1913 yılında Fransa’da Vicat,İngiltere’de Frost ile başlamıştır.Vicat, kalkerde kil ve şist bulunmadığı zaman,kalkere killi maddelerin karıştırılmasıyla da hidrolik kirecin elde edilebileceğini yaptığı çalışmalarla buldu ve bu ürüne “Hidrolik Kireç” adını verdi.Frost da aynı prensiplerle,ağırlıkça 2 kısım tebeşire,1 kısım kil karıştırarak Frost Çimentosu adını verdiği hidrolik kireci yapmıştır.I. ve II. Dünya savaşlarının getirdiği buhranlarla,zaman zaman düşen çimento üretimi,1948 yılından sonra birden büyük ölçüde artış göstermiştir.Tablo-1. de yıllar itibariyle dünya çimento üretiminin gelişmesi gösterilmiştir. |
Tablo-1.YILLAR İTİBARİYLE DÜNYA’DA ÇİMENTO ÜRETİMİ YIL (000 TON) 1880 1700 1913 38500 1947 86100 1948 102100 1950 133000 1955 214500 1960 314500 1965 530500 1970 578000 1972 650000 1974 704000 1976 733000 1977 806000 1978 846000 1979 873000 1980 881000 1981 884000 1982 875000 1950 yıllarından itibaren yaş ve yarı yaş sistemler yerine ön ısıtmalı ve daha sonra precalsinasyonlu kuru sistem üretimin devreye girmesi sonucu büyük kapasiteli fırınların inşasına başlanması ve bugün günde 7.500-10.000 ton klinker yapan fırınların kurulabilmesi,çimento sanayiindeki üretimin büyük bir hızla artmasını sağlamıştır.Dünya çimento üretiminin %75’inden fazlasını yapan 20 ülkede 1967-1982 yılları arasındaki çimento üretimi ve kişi başına düşen çimento tüketim miktarları Tablo-2.de gösterilmiştir. Tablo-2.Büyük Çimento Üreticisi Ülkelerde 1967-1982 Yılları Arası Çimento Üretimi ve Kişi Başı Çimento Tüketimi (MİLYON TON) Üretim K.B.Ç.T.(kg) ÜLKE ADI 1967 1977 1982 1967 1977 1982 Rusya 84.8 127.0 124.0 351 480 452 Japonya 42.2 75.1 80.4 401 608 615 Usa 61.3 71.3 57.2 318 341 256 İtalya 26.3 38.4 41.6 483 669 719 Almanya(batı) 31.1 31.9 27.8 504 505 440 Çin 14.2 62.0 86.0 26 68 84 Fransa 24.8 34.4 27.7 476 525 455 İspanya 13.1 29.4 30.2 422 597 490 Polonya 11.1 21.3 16.0 329 597 425 Brezilya 6.4 21.1 25.6 76 189 206 Hindistan 11.4 19.0 20.4 22 29 31 İngiltere 17.8 16.0 13.0 319 259 230 Meksika 5.5 13.2 19.2 122 186 265 Romanya 6.3 13.1 15.1 258 460 520 Türkiye 4.2 13.9 16.0 135 307 253 Güney Kore 2.4 14.4 17.9 9.3 305 364 Yunanistan 3.7 10.4 13.2 383 637 632 1990’lı yıllarda başlıca dünya çimento tüketicilerine baktığımızda Çin’in en büyük üretici ve tükeitici konumuna geldiği,büyük S.S.C.B.’nin dağılmasından sonra Rusya’nın dünya çimento üretim ve tüketimindeki Liderliğini kaybettiği görülmektedir.Türliye 1998 yılında üretimde İtalya ve Almanya’dan önde gelerek 7.olmakla beraber ülkede yaşanan durgunluktan dolayı 1999 yılında İtalya ve Almanya’nın gerisinde kalmıştır. |
Tablo-2.a1990-1999 Yılları Arasındaki Başlıca Dünya Çimento Tüketicileri (MİLYON TON) ÜLKE ADI 1990 1993 1995 1997 1998 1999(*) Çin 210.3 357.8 468.9 502.6 528.3 561.5(*) A.B.D 82.6 81.4 85.9 96.1 103.3 109.3 Japonya 84.1 79.0 79.6 78.6 71.6 70.8 Hindistan 48.9 52.9 68.1 80.5 83.5 95.9 G.Kore 34.0 46.7 56.2 61.8 44.6 44.7 Brezilya 25.9 24.8 28.5 38.6 40.1 40.3 İtalya 40.4 37.4 34.6 33.7 34.7 36.1 Almanya 27.5 36.8 38.5 34.3 37.2 38.2 Türkiye 23.8 29.8 28.5 32.6 34.1 31.5 İspanya 28.6 22.7 25.5 26.7 31.0 34.6(*) Meksika 21.4 26.5 21.2 25.2 26.9 28.0 Rusya 79.2 48.5 35.2 26.1 25.6 NA Tayland 18.0 25.5 32.8 36.0 27.4 18.5 Tayvan 18.1 28.0 26.2 21.0 20.7 18.6 İran 15.1 16.2 16.9 19.1 19.4 NA (*) Tahmini değerdir. NA:Bilgi Mevcut değildir. 1980-1999 yılları arası dünya üretim ve tüketim değerlerine göre 1980 yılı baz alındığında 1999 yılı sonunda dünya tüketiminin %76 oraında arttığı gözlenmektedir.Dünya çimento sektörü 1998 yılı Asya krizinin etkilerini hissetmesine rağmen üretim ve tüketimde 1.500 Mt’un altına düşülmemiştir.1999 yılı dünya çimento tüketiminin 1.550 Mt civarlarında olacağı tahmin edilmektedir. Tablo-2b.1980-1999 Yılları Arası Dünya Çimento Üretimi,Tüketimi ve Kişi Başı Çimento Tüketimi (000 TON) YILLAR ÜRETİM TÜKETİM KBÇT(kg) 1980 889.666 878.069 197 1981 892.396 879.371 194 1982 887.401 880.732 191 1983 918.388 911.805 195 1984 944.415 934.394 196 1985 960.167 953.992 197 1986 1.012.469 1.008.327 204 1987 1.049.020 1.056.860 211 1988 1.107.129 1.118.338 219 1989 1.143.972 1.139.956 219 1990 1.147.936 1.149.814 218 1991 1.155.639 1.152.280 215 1992 1.238.812 1.238.202 227 1993 1.283.507 1.281.580 232 1994 1.369.851 1363.050 243 1995 1.443.756 1.435.800 252 1996 1.482.000 1.475.950 256 1997 1.536.900 1.527.150 260 1998(*) 1.536.100 1.520.000 254 1999(*) 1.579.950 1.550.000 256 |
ÇİMENTO SANAYİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER Çimento yapılarda ve inşaat mühendisliği uygulamalarında temel bir malzemedir.Dünya da çimento üretimi gelişmekte olan ülkelerde üretimin artması ile 1950’lerden itibaren giderek büyümüş ve 1995 yılında dünya çimento üretimi 1420 milyon tona ulaşmıştır.(1999 yılında ise bu rakam 1495 milyon tondur.) 1995 yılında Avrupa Birliği içinde çimento üretimi 172 milyon ton ve çimento tüketimi ise 168 milyon ton olup,23 milyon ton çimento ithal edilmiş,27 milyon ton çimento ise ihraç edilmiştir,Dünyada çimento dış ticareti halen üretimin sadece %6-7’sini oluşturmakta ve karayolu ile nakliyenin yüksek maliyeti nedeni ile oldukça az miktarlarda ithal ve ihraç söz konusu olmaktadır.Çimentoda karayolu ile nakledilmektedir.Avrupa Birliği’ne üye ülkelerden Yunanistan ve Danimarka hari.(bu ülkeler yaklaşık olarak çimento’nun %50’sini ihraç ederler) Tablo.3. 1995 yılında coğrafik bölgelere göre dünya çimento üretiminin dağılımı (Cembureau, 1997) ÜLKELER 1995 YILI ÇİN %30 JAPONYA %7 DİĞER ASYA ÜLKELERİ %23 AVRUPA BİRLİĞİ ÜLKELERİ %12 DİĞER AVRUPA ÜLKELERİ %6 ABD %5 DİĞER AMERİKA KITASI ÜLKELERİ %8 AFRİKA %4 USSR(ÖNCEKİ) %4 OKYANUS ÜLKELERİ %1 2.1.Çimento Prosesi ve Uygulanan Teknikler Çimento kimyasal açıdan incelendiğinde ince öğütülmüş,metalik olmayan,su ile karışlaştırıldığında donan ve sertleşen inorganik bir endüstriyel üründür. Hidrolik sertleşme su ile çimento bilşenlerinin arasındaki reaksiyon sonucu kalsiyum silikat Hidratlarının oluşumlarına bağlıdır.Aliminyum çimentolarında ise hidrolik sertleşme Kalsiyum alüminat hidratlarının oluşumlarından kaynaklanır.Gerçekte çimento üretim prosesinin temell kimyası kalsiyum karbonatın (CaCO3) 900 0C civarında bozunması ile başlar ve kalsinasyon prosesi olarak bilinen bu proseste kalsiyum oksit (CaO,kireç) ayrışır ve karbondioksit (CO2) gazı açığa çıkar. |
Bu prosesi izleyen klinkerleşme aşamasında kalsiyum oksit,yüksek sıcaklıklarda (1400-1500 0C) silisyum,alüminyum ve demir oksitle klinkeri teşkil eden kalsiyum silikatları,alümniatları ve ferritleri oluşturacak şekilde reaksiyona girer.Son aşamada klinker çimentoyu oluşturmak üzere alçı taşı ve diğer katkı maddeleri ile birlikte öğütülür. Çimento üretiminde kuru,yarı kuru ve yaş olmak üzere üç ana prosesten bahsedilebilir.Mevcut Durumda Avrupa’nın çimento üretiminin %78’i kuru sistemli fırınlara dayanmakta olup %16’sı yarı kuru sistemli fırınlardan %6’sı yaş sistemli fırınlardan sağlanır.Üretim prosesinin seçimi genelde uygun hammaddelerin tabiatına bağlı kalır.Avrupa’da kuru hammaddelerin bulunabilirliğine bağlı olarak genelde kuru proseslere dayanır. Tüm prosesler genel olarak aşağıdaki şu yan proseslerden oluşur; -hammaddelerin istihracı -hammaddelerin depolanması ve hazırlanması -yakıtların depolanması ve hazırlanması -klinkerin pişmesi, -çimentonun öğütülmesi ve depolanması, -paketleme ve sevkiyat 2.2.Hammadde ve Yakıt kullanımı Çimento üretimi yüksek hacimli bir proses olup,üretimde kullanılan hammaddelerin 1 ton klinker ve çimento başına tüketimleri aşağıdaki tabloda verildiği gibidir; Tablo 4 Çimento üretiminde hammadde tüketimi (Cembureau Raporu,1997) Hammaddeler (kuru bazda) Ton Klinker İçin Toz Çimento İçin Yılda Mt.Klinker İçin Kireçtaşı,kil,marn 1,57 t 1,27 t 1.568.000 t Killi şist ve diğerleri Alçıtaşı,anhidrit 0,05 t 61.000 t Mineral ilaveler 0,14 t 172.000 t Çimento sanayiinde doğal olarak temin edilen kireçtaşı ve marn çimento için gerekli kalsiyum karbonatın kaynağıdır.Silisyum,demir oksit ve alüminyum ise tabiatta kum,kil ve demir filizi gibi çeşitli şekillerdeki filizler ve mineraller olarak bulunurlar.Bunun yanısıra termik santral külü,yüksek fırın cürufu ve diğer proseslerin atıkları kimyasal açıdan uygunluklarına bağlı olarak doğal hammaddelerin yerine kısmen ikame edilebilirler. |
Günümüzde Avrupa’da çimento üretiminde hammadde yerine en fazla ikame madde olarak kullanılan atıklar aşağıda verildiği üzere, -Uçucu kül -Demir curufu -Yüksek fırın cürufu -Kağıt çamuru -Uçucu silis külü -Pirit külü -Fosfo cips Çimento sanayii enerji yoğun bir sektör olup,enerji tüketimi işleme maliyetinin yaklaşık olarak %50’sini oluşturur.Geleneksel olarak en fazla kullanılan birincil yakıt kömür olmasına rağmen,petrokokta dahil olmak üzere doğal-gaz,fuel-oil gibi çok çeşitli yakıtın çimento sanayiinde kullanılması mümkündür. -Petrokok %39 -Kömür %36 -Fuel-oil %7 -Linyit %6 -Doğal gaz %2 -Çeşitli atıklar %10 Çimento sanayi bu atıkların yanı sıra çimento fırınlarında çeşitli atıkları da yakma şansına sahiptir ve bu Avrupa Birliği içersinde giderek artan bir önem kazanan bir konudur. Günümüzde Avrupa’da yakıtların yerine en fazla kullanılan atıklar; -Kullanılmış lastikler -Kauçuk -Kağıt atığı -Atık yağlar -Atık **** -Kağıt çamuru -Arıtma çamuru -Plastikler -Kullanılmamış solventler 3.ÇİMENTO ÜRETİM PROSESİ VE TEKNOLOJİSİ 3.1.Çimentonun Tanımı Çimento su ile sertleştiği için hidrolik bağlayıcı adını alan bir maddedir ve çoğunlukla kalsiyum silikatlardan oluşan ve esas olarak kireç (CaO) ve silis(SiO2) ile daha az miktarda da alümin (Al2O3) v Demiroksit (Fe2O3)’in homojen ve önceden saptanmış miktarlara göre karışımının kısmi ergimeye kadar pişirilmesi ile oluşan klinkerin , alçı ile (Çimentonun ipine bağlı olarak çeşitli katkı maddeleri ilave edilir) öğütülmesi sonucu elde edilir. |
Çimento yapımında kullanılan hammadde özellikleri yüksek mukavemet ve kalieli ürün için önemlidir.Çimento yapımında tabii mineraller,hem de endüstriyel ürünler kullanılabilir. Kalsiyum,silis,alüminyum oksit ve demir oksidi içeren mineraller çimento yapımında kullanılırlar. Bu komponentller ok nadir olarak istenilen yapıda yalnız bir hammadde içinde bulnurlar.Bu ana komponentler kalker ve kil veya kalker ve marndır (kalker ve kil karışımı). Kalsiyumun kaynağı kalker,silisin kaynağı ise kildir.Ayrıca kalker ve kil yada bunların Karışımı olan marn kalsiyum ve silis yanında diğer komponentleri de içerir. Esas olarak çimento üretim teknolojisi beş ana kısımdan oluşmaktadır. 1)Hammadde hazırlama 2)Farin öğütme ve homojenizasyonu 3)Pişirme 4)Çimento öğütme 5)Paketleme 3.2.Hammadde Hazırlama Kalker ocaklarından çıkarılan hammaddenin daha sonraki işlemler için kırılması gerekmektedir.Çünkü hammaddeler ocaktan geldiği zaman genel olarak en çok 1m boyutunda parçalar halindedir.Bu nedenle hammadde farin değirmenine verilmeden önce çeşitli tip kırıcılarda 0-40mm’ye kırılır. Hammadde ufaltılması,kırılacak malzemenin cinsine ve ocaktan getirildiği büyüklüğüne göre iki veya üç kademede gerçekleşir.Bursa Çimento Fabrikası A.Ş.’de 250t/h kapasiteli 1adet çekiçli kırıcı ve 300 t/h kapasiteli 1 adet çarpmalı kırıcı vardır.Kırıcıdan çıkan malzeme lastik banlar vasıtasıyla farin değirmenleri kalker bunkerlerine beslenir. Kil ise fabrikaya yaklaşık 7 km mesafede bulunan kil sahalarından alınarak kamyonlarla yine yarı açık stok hale getirilir ve gezer vinçler vasıtasıyla farin değirmenleri kil bunkerlerine beslenir. |
Farin Öğütme ve Homojenizasyonu Çimento fabrikalarında öğütme prosesi en önemli proseslerden biridir.Çünkü çimento üretiminde kullanılan enerjinin yaklaşık %70’i öğütmede kullanılır.Bu verilen enerjininde ancak %5 ile 20’si öğütme işine dönüşür.Kalan enerji ise parçalar arasında sürtünme ,ses,vibrasyon,motorun ve dişlilerin randımanı ve malzemenin değirmenden kaldırılması ile ilgilidir.Bu nedenle daha az enerji tüketen değirmenler projelendirilmekte ve işletmeciler de bu tip değirmenleri tercih etmektedirler.Farin öğütmede esas olarak iki tip değirmen kullanılmaktadır.Bunlar bilyalı değirmen ve valsli dik değirmendir. Öğütme işleminde enerji tasarrufuna yönelik potansiyel ise fiiziki kanunlar nedeniyle sınırlıdır.Tesis yapımcıların ve işletmecilerin birlikte yaptıkları çalışmalar sonucunda bugüne kadar kullanılan bilyalı değirmenlerde enerji tasarrıfınun sonuna gelindiği görülmüştür. Bugünün teknolojisi ile daha fazla önem lazanmıştır.Bunun nedenleri şöyle sıralanabilir. *Dik değirmenlerde daha az enerji kullanarak daha verimli bir öğütme yapılabilir. *İşletme giderleri daha düşüktür. *Yer ihtiyacı daha azdır. *işletmesi daha kolaydır. 3.4.Valsli Değirmenler Valsli değirmenlerin çalışma prensibi,eksenleri sarkaç kol düzenine bağlanmış iki ila dört öğütme valsinin dönen bir öğütme tablası üzerinde yuvarlanması esasına dayanır.Bu öğütme valslerinin baskı tertibatı hidroliktir.Öğütülecek mal değirmene yukarıdan merkezi olarak verilir ve merkezkaç kuvvetiyle öğütülecek malzeme valslerin altına girer ve valslerin altına girer ve valslerin baskısı ile ezilir.Sonuçta öğütme tablasının üstünde bir malzeme yatağı oluşur. Öğünen mal yatağın üzerinden dışarı fırlar ve havs akımı vasıtasıyla (değirmen fanı vasıtasıyla) içinde iri tanenin ince tnaden ayrıldığı seperatöre sürüklenir.Buradan ince taneler değirmeni terk ederken iri tanelerde yeniden öğütülmek amacıyla değirmene geri gönderilir.Öğütmede incelik seperatör motor hızının değiştirilmesi ile ayarlanabilir.Valsli değirmende 80-200 mm parça büyüklüğüne kadar yaş malzeme kurutulup öğütülmektedir ve enerji tüketimleride bilyalı değirmenlere göre çok daha azdır. |
Fabrika da farin öğütmek için 100t/h ve 200t/h kapasiteli olmak üzere iki adet valsli dik değirmen ve 52 t/h kapasiteli bir adet bilyalı değirmen mevcuttur.Değirmenlerden elde edilen farin elevatör ve havalı bant gibi nakil ekipmanları vasıtasıyla stoklanmak ve homojene edilmek üzere farin homojene silolarına verilir. Modern homojenizasyon sistemlerinde bir silo kullanılmaktadır.Malzeme siloya silo tavanında havalı bantlı konveyör ile beslenir.Blowerlardan sağlanan basınçlı havalı bantlar vasıtasıyla malzemeyi havalandırarak akışkan olmasını sağlar.Bu sistem ile fırına giren farin tam olarak homojone olmakta,yani fırına fiziksel ve kimyasal olarak aynı özellikte farin beslenerek iyi bir fırın rejimi sağlanmaktadır. 3.5.Pişirme Döner fırın ünitesi bir çimento fabrikasonda üretilecek çimentonun kalitesini etkileyecek en önemli bölümüdür.Bu ünite de yapılan tüm çalışmalar yüksek kalitede klinkerin,daha az iş gücü, ile sürekli üretilmesini sağalmak içindir.Döner fırın ünitesinin ana bölümleri şunlarıdr; *Farin besleme *Döner Fırın *Ön ısıtıcı *Yakıt hazırlama *Kalsinatör *Klinker soğutma 3.6.Farin Besleme Homojene silolarda homojene edilen farin sevk sistemleri vasıtasıyla silolardan alınarak bir ana bunkerde depolanır.Bunker altında bulunan dozajlama sistemi ile farin istenen miktarda alınarak sevk sistemleri vasıtasıyla ön osotoco kuleye gönderilir.Ön ısıtıcı kuleye farin sevki için pnömatik sistem yada elevatör kullanılmaktadır.Farin besleme sisteminin en önemli özelliği sevk ve dozajlama ekipmanlarının kesintisiz olarak tam hassasiyetle görev yapacak mekaniki ve elektriki özelliklere sahip olma zorunluluğudur.Bu iyi bir fırın işletmeciliği için çok önemlidir. |
Ön Isıtıcı Ön ısıtıcı farin ile fırın sıcak gazlarının zıt akım prensibi ile temas ettiği ve buradaki ısı transferi ile farinin ısıtıldığı birkaç kademeden oluşan siklonlar gurubudur.Siklonlar esasında gaz-katı ayırıcılardır,ısı transferi ise siklonlara giren gaz kanallarında olmaktadır.Ön ısıtıcıda fırın kısmen kalsine olur(yaklaşık %40);yani farinin esas içeriği olan CaCO3 kalsine olarak CO2 ve CaO’ya dönüşür.Ön ısıtıcı kuleden atılan gazın önemli bir kısmı değirmenlerde kurutma amaçlı kullanılır.Kalan kısım ise soğutma kulesinde su enjekte edilerek yaklaşık olarak 150 oC’ ye soğutulur ve elektro filtrede tozsuzlaştırarak amosfere yayılır. 3.8.Kalsinatör Kalsinatör’ün amacı kalsinatöre beslenen yakıtı yakarak farini kalsine etmektir.(yaklaşık %90).Ayrıca sinter bölgesine daha az ısı verilmesi ile pişme prosesi daha kararlı hale getirilerek,fırına çok miktarda kalsine olmuş hammadde verilir ve sonuçta üretim artışı sağlanır. Kalsinatör’ün avantajları şöyle sıralanabilir. *Kapasite artışı *Enerji tasarrufu *Fırın ısı yükünün azaltılması *Daha kontrollü fırın operasyonu *Düşük kaliteli yakıt kullanabilme Kalsinatörde ısı transfer şartları fırından tamamen farklıdır.Fırında malzeme,fırın mantosunu takip ederek ilerler.Bu nedenle farin ile sıcak gazın temas alanı son derece küçüktür.Diğer taraftan kalsinatörde malzme süspansiyon halinde yani askı durumunda olduğu için her partikülün bütün yüzeyi gaz ile temas halindedir.Farin son derece küçük olduğundan farin ile gazın temas yüzeyi çok geniştir.Kalsinatörün kontriksiyonu basit olmasına rağmen verimi çok yüksektir.Geometrik yapısı itibarı ile dik ve uzundur.Yakıtı yakma havası olarak soğutmadan çekilen tersiyer hava kalsinatöre alt kısımdan verilir.Kalsinatöre beslenen farin yakıt ile tamamen karılır ve yakıtın yanma enerjisini absorbe ederek 860-880 oC’ de kalsine olur. Böylece fırına girecek farin %90 oranında kalsine olduğu için fırın üretimi 3 katına çıkabilmektedir.Ayrıca fırına verilen yakıtın azalması nedeniyle fırının ısısal yükü de azalacaktır. |
Döner Fırın Farinin 1400 oC’ye kadar ısıtılarak klinkerleştirildiği değşken hızla dönebilen yatay bir borudur.Bu metal borunun içi yüksek ısıya karşı refrakter tuğalalar ile kaplıdır. Döner fırında genel olarak iki işlem meydana gelir. *Termokimyasal işlem *Malzeme geçişi Döner fırın boyunca malzemenin hızı çeşitli bölgelerde farklıdır.Örneğin sinter bölgesinde hız düşüktür.(enaz 24.33 cm/dak) ve kalsinasyon bölgesinde ise en yüksek hıza sahiptir.(en yüksek 45.6 cm /dak.) Döner fırın beş ana bölgeden oluşmaktadır. *Kalsinasyon bölgesi *Sinter bölgesi *Alt geçiş bölgesi *Üst geçişi bölgesi *Havuzlama Döner fırında şu olaylar meydana gelir. *Farin içindeki suyun uzaklaştırılması *Kalsiyum karbonatın ayrışması(CaCO3=CaO+CO2) *Klinkerleşme reaksiyonu sonucu dört ana maddenin oluşumu gerçekleşir. *C3S(3CaO.SiO2) *C3A(3CaO.AL2O3) *C2S(2CaO.SiO2) *C4AF(4CaO.AL2O3.Fe2O3) 3.10.Yakıtlar Fiziki durumlarına göre yakıtlar katı,sıvı ve gaz yakıtlar olarak ayrılırlar.Katı yakıtlardan taş Kömürü ve linyit,sıvı yakıtlardan fuel-oil,gaz yakıtlardan ise doğal gaz çimento endüstrisinde yakıt olarak kullanılır.Günümüzde petrol fiyatlarına bağlı olarak tüm Avrupa’da ülkemizde birincil yakıt olarak kömür kullanılmaktadır.Bunun yanında doğal gaz ve fuel-oil artık bırakmadan yandıkları için,farin bileşimini hazırlamak oldukça basittir.Halbuki kömür kullanıldığında kömürün bıraktığı kül miktarına bağlı olarak klinkerin kimyasal bileşimindeki sapmalar düzeltilmelidir.Bu tesislerde de ana yakıt olarak kömür kullanılmaktadır. Her iki fırında saatte yaklaşık olarak toplam 23 ton kömür yakılmaktadır.Diğer yakıtlar(doğal gaz ve fuel-oil) sadece kömür sistemindeki bir arıza durumunda kullanılmaktadır.Kömür fırınlarına ve kalsinatöre verilmeden önce yanmanın verimli olabilmesi için değirmenlerde kurutulur ve belli incliğe kadar öğütülür.Kömürün kututulması ve öğütülmesi içinde daha önce bahsedilen bilyalı ve valsli dik değirmenler kullanılır.Fabrika da bir adet 20 ton/saatlik valsli dik değirmen ve 30 ton/saatlik bilyalı kömür değirmeni mevcuttur.Öğütülerek toz haline gelen kömür silolarda stoklanır.Siloların çıkışında bulunan dozajlama sistemi vasıtasıyla alınan kömür brülörle fırın ve kalsinatöre püskürtülür. |
Klinker Soğutma Klinkerin soğtulması;klinkerin yapısını,bileşimini,öğünebilirliğini ve sonuçta elde edilecek çümentonun özelliklerini etkiler. Klinkerin soğutulması şunlar için gereklidir; *Kızgın halde klinkerin taşınmasındaki problem *Sıcak klinkerin çimento öğütmeyi olumsuz etkilemesi *Seconder hava ile ısısının geri kazanılması Klinker soğutmanın sürati,klinkerdeki kristal ve cam fazları arasındaki oranı etkiler.Yavaş soğumada hemen hemen bütün klinker bileşimlerinde kristal teşekkülü meydana gelir.Buna karşılık soğutma kristal oluşumunu durdurur.Böylece hızlı soğutma sonucunda çimentonun mukavemeti artar. Klinker soğutmanın üç çeşidi vardır. *Döner fırın altına düzenlenmiş soğutma tanburu *Döner fırının çıkış ucunun çevresine yerleştirilmiş döner soğutucu *Izgaralı soğutucu Yaygın olarak ızgaralı soğutucular kullanılmaktadır.Bu ızgaralı soğutucular fırından bağımsızdır.Klinker fırından çıkıp,hareketli bir ızgara üzerine dökülür ve bu ızgaraların aktından fanlara hava üflenir.Soğutucu ızgaraları bir sıra sabit ızgaradan oluşmaktadır.Hareketli ızgara klinkeri gidip gelme hareketleri ile ileriye doğru hareket ettirmektedir. Klinker soğutma ünitesinden çıkmadan önce klinker soğutucunun devamı olan kırıcıdan geçer ve kırılmış,soğumuş klinker zincirli ve kovalı bant olarak adlandırılan konveyörleri ile stoklanmak üzere stok hole veya konveyörleri ile klinker silosuna (burdaki silo 50.000 ton kapasiteli) gönderilir. 3.12.Çimento Öğütme Çimento öğütmek için genellikle bilyalı değirmenler kullanılır.genelde çimento oldukça uzun değirmenlerde öğütülmektedir,bu değirmenlerde içine değişik boyutlarda bilyalar bulunan 2,3, yada 4 kamara bulunmaktadır.Son zamanlarda bu değirmenler tane büyüklğünün kontrol edildiği kapalı sistem olarak çalışmaktadır.Bu sistem de çimentonun inceliğine göre ayrıldığı seperatör vardır.Kalın ürün seperatörden değirmene geri gönderilir ve istenen inceliğe kadar yeniden öğünür.İnce ürün ise silolara gönderilir. |
Değirmene yapılacak bilya şarjı malın istenen inceliğe öğünmesini sağlayacak şekildedir.Her kamarada önceden saptanmış farklı bilya boyutları kullanılır.Klinkerin çimentoya öğütülme inceliği çimentonun kalitesi üzerine çok etkilidir.Klinkerin çimentoya öğütülme inceliği çimentonun mukavemeti açısından önemlidir.Fakat Klinkerin ince öğütülmesi çimentonun mukavemeti açısından önemlidir.Fakat daha yüksek öğütme,inceliği mukavemet artışını etkilemez, aksine dayanıklılık düşüşüne neden olur.Klinkerin aşındırıcılığından dolayı enerji tüketimi düşük olmasına rağmen valsli değirmenler çimento öğütmede kullanılmaktadır.Fakat son yıllarda geliştirilen aşınmaya dayanıklı malzemelerin şmal edilmesi ile bu tip değirmenlerde kullanılmaya başlanmıştır.Bilyalı değirmenlerde enerjinin büyük kısmı bilyaların birbirine ve aşınma plakalarına çarpması yani sürtünme ile harcanmakta, ancak geriye kalan küçük bir kısım ile öğütme yapılmaktadır. Öte yandan malzeme yüksek basınç uygulandığı takdirde malzeme daha az enerji ile öğünebilmektedir.İşte bu prensibe dayanarak valsli presler geliştirilmiştir.Valsli presler çimento değirmenlerinden önce monte edildiği takdirde %25 enerji tasarrufu ve %30 kadar kapasite artışı sağlanmaktadır.Valsli preste yapılan aynı ezilmeyi bilyalı değirmenlerde yapmak için 2.5-3 kat enerji harcanır. 3.13.Paketleme Çimento değirmenlerde öğütülen çimento çeşitli sevk ekipmanları(elevatör-havalı bant veya pnömatik sistem) ile üretilen çimento tipine göre ilgili siloya sevk edilir.Fabrikeada 6 adet çimento silosu vardır.Kapasiteleri (4*2500,1000 ve 10.000 tondur) 22m çapında 45m yüksekliğindeki süstemllerine sahiptir.Silo beslemesi için dört kollu havalı bant dağıtım sistemi kullanılmaktadır.Havalı bantlar vasıtasıyla silodan alınan çimento, yükleme çeşidine göre siloların altındaki ekipmanlara gelir |
Torbalı Yükleme Döner kantarlar tipine bağlı olarak bir devirde 4-6 yada 8 torba yükleyebilirler.Döner kantarların dolum modülleri elektronik tartım sistemleri ile donatılmuşlardır.Torbalanacak çimento ağırlığı bu sisteme set edilir ve bu değere ulaşılınca dolum prosesi otomatik olarak durur ve torba döner kantardan sevk hattına bırakılır.Fabrikada eski paketleme döner kantarları (4adet) 70t/h ve yeni paketleme döner kantarları (2 adet) 120t/h kapasitelidir. 3.15.Dökme Yükleme Silolardan alınan çimento havalı bantlar vasıtasıyla sevk edilir ve havalı nabtın nihayetinde bulunan pnömatik klapeler vasıtasıyla yükleme miktarı ayarlanarak dökme kamyonlarına yükleme yapılır.Fabrikada eski paketlemede 4 adet (3*50t/h,1*200t/h), yeni paketlemede 2 adet(2*200t/h) dökme yükleme tesisi mevcuttur. 4.ÇİMENTO SEKTÖRÜNDE ÇEVRE KİRLENMESİ Çimento hammaddelerinde karbonatlar, kül mineraller şeklinde bulunan çimento ana bileşenleri(CaO, SiO2,Al2 O3 ve Fe2O3) birer doğal kaynak olarak açık ve kapalı ocak işletmeleri yoluyla elde edilmekte ve çevre sorunları daha bu aşamada madencilik esaslarına göre yapılan hafriyat,patlanma ve hammaddelerin taşınması gibi faaliyetler ile ortaya çıkmaktadır. Çıkarılan hammaddenin çimento üretim sürecine alınabilmesi için gerekli fiziksel ön işlemler (kırma,eleme,öğütme v.b) teknolojik olarak önlenmesi mümkün olan toz, gürültü ve vibrasyon gibi çevre sorunlarına neden olmaktadır. Ayrıca,çimento hammaddelerinin ve fırın yakıtının uygun şartlarda depolanmaması,mevcut toz sorununu kuvvetlendiren bir faktördür. |
Çimento üretin sürecinde, tesis bazında büyük nokta kaynaklarından (fırın, klinker, soğutucu, çimento değirmeni v.b.) toz, SO2, NOX, CO ve CO2 gibi emisyonlar çevreye yayılmaktadır. Çimento üretiminin muhtelif kademelerinde meydana gelen tozları tutmak için toz odaları, siklon ve multisiklonlar, torbalı filtre ve elektrofiltre gibi muhtelif toz tutucular kullanılmaktadır.Çimento fabrikalarında tozun ayrıştırılması için kullanılmakta olan toz arıtım sistemlerinin hangi ünitelerinde yaygın olarak kullanıldığı Tablo-1’de verilmektedir. Toz tutma teknolojisinde ulaşılan seviye, memnuniyet vericidir.Uygulamalarında %99.99 dizayn verimlilik değerleri ile çalışan filtre sistemleri, çimento tesislerinden kaynaklanan toz emisyonlarının hava kirliliğindeki payı önemli ölçüde düşmüştür. Yakıtlardan ve hammaddelerden kaynaklanan gaz emisyonlarının büyük bir kısmı klinker Ve toz tarafından bağlanmaktadır. Bu sayede gaz emisyonları açısından endişelenecek bir durum görünmemektedir.ancak, fırın sistemi başta olmak üzere, herhangi bir tesiste işletme şartlarının bozulması, hava kirliliği yaratan emisyonların hızla artmasına neden olmaktadır. Çimento çevreye, kullanılan kireç taşının 800 oC’ de bozunması ile CO CaCO3.................................CaO + CO2 ve yakıtın yanması ile yanma ürünleri verir. Önemli bir yanma ürünü olan SO2 proses esnasında hammaddedeki CaO veya CaCO3 ile reaksiyona girerek mamulün bünyesinde bağlanır. CaCO3+SO2+1/2O2………………….CaSO4+ CO2 Bu reaksiyonun verimliliği %100’e yakındır. Dolayısı ile çimento fabrikalarından çevreye yayılan SO2 bir problem teşkil edecek boyuta hiçbir zaman ulaşamaz. Bu özellik çimento üretiminde yüksek kükürt ve kül muhtevalı kömürlerin kullanımına olanak verir. Çimento sanayinde proses gereği ortaya çıkan toz fiziksel ve görsel açıdan arzu edilmeyen bir unsurdur. Çimento üretiminde kullanılan girdilerin tamamı doğal maddelerden oluşmaktadır. Girdilerdeki tüm elementleri nihai ürün olan klinker ve çimentoda bulmak mümkündür |
Çimento fabrikalarındaki çimento tozlarının toz tutuculardan önceki ve sonraki kimyasal bileşimleri, çimento fabrikalarındaki ana toz kaynakları ve döner fırın baca gazlarına ilişkin bilgiler Tablo-2,3 ve 4’de verilmektedir. TABLO-4.1. ÇİMENTO ÜRETİMİNDE TOZ ARITIM SİSTEMLERİNİN KULLANIMI OPERASYONLAR MULTİSİKLON TORBALI FİLTRE ELEKTROSTATİK FİLTRE HAMMADDE ÇIKARIMI 1-KAYA DELME 2-PARÇALAMA 3-KAYA TAŞIMA 4-KAYA DEPOL. - - - - + + + + - - - - HAMMADDE HAZIRLAMA 1-BESLEYİCİLER 2-DÖNER 3-KURUTUCULAR 4-KURU ÖĞÜTME MAD.TAŞ.DEPOL. - - - - + + + + - + + - KAVURMA VE SOGUTMA 1-FIRIN BACASI 2-KLİNKER 3-SOĞUTMA 4KLİN.TAŞ.DEPOL. - X - + + + + + - ÜRÜN ÖĞÜTME VE BİTİRİM 1-BESLEYİCİLER 2-ÖĞÜTÜCÜLER 3MAD.TAŞ.DEPOL. 4-TORBALAMA 5-BULK.YÜKLEME - - - - - + + - + + - + - - - (*) (+ ) UYGUN, (X )UYGUN DEĞİLDİR, (- ) KULLANILMIYOR. TABLO-4.2. ÇİMENTO FABRİKALARINDAKİ ANA TOZ KAYNAKLARI Gaz Akımı kg Başına m3/ h (N.nemli) Egzost sıcaklığı oC Çiğlenme Noktası oC Ham Gaz Toz İçeriği g/m3 (N,nemli) Toz oranı <10w / % Lepol Fırını 1.8-2.2 90-150 50-65 1.5-12 10-45 Siklon ön ısıtıcılı döner fırın 1.7-2.0 150-400 30-60 30-60.6 85-99.5 Izgaralı Soğutucu 0.7-1.8 200-400 <20 0.7-10 0-15 Tamburlu Kurutucu 0.8-2.0 70-150 40-60 25-70 40-70 Öğütme Kurutma Tesisleri(hammadde, kömür) 0.8-1.5 70-150 40-60 35-900 40-90 Silindirik Değirmenler(çimento, Farin) 0.2-0.8 60-120 20-60 35-500 40-80 (*) m3 (N,nemli):Norm nemli durumundaki egzost gazı hacmi (su buharı dahil) |
4.1.TÜRKİYE VE AVRUPA BİRLİĞİ ÜLKELERİNDE EMİSYON KONTROLÜNDE YASAL DÜZENLEMELER Diğer sektörlerde olduğu gibi, çimento üretim teknolojisinde önemli gelişmeler yaşanmıştır Artık enerjiyi daha efektif kullanan, üretim kapasitesi çok yüksek olan ve daha az çevre kirliliği yaratan prosesler gündemdedir. Teknolojide yaşanan bu dikkate değer gelişmeler, endüstrinin çevre kirliliğine olan katlı payının yasal düzenlemeler ile sınırlandırılmasında uygulanan müeyyidelerin daha da sıklaştırılmasını beraberinde getirmektedir. Buna tipik bir örnek olarak Almanya’nın 1958-1984 yılları arasında çimento sektöründe uyguladığı toz emisyonu sınır değerleri verilmiştir. -1958 -1.6 gr/m3 (İ.N) -1981 -0.10 gr/m3 (İ.N) -1961 -0.4 gr/m3 (İ.N) -1983 -0.075 gr/m3 (İ.N) -1967 -0.2 gr/m3 (İ.N) -1984 -0.050 gr/m3 (İ.N) -1978 -0.12 gr/m3 (İ.N) Almanya’da toz emisyonu sınır değerindeki bu iyileşmeler, 50’li yıllarda başlayarak günümüze kadar gelen süreçte, toz tutma teknolojisinde ulaşılan mükemmel seviyenin bir yansımasıdır. Toz tutma odaları ile başlayan,siklonları, multisiklonları, bez filtreleri,çakıllı filtreleri takip eden bu teknoloji, mükemmel toz tutma verimlerine sahip olan elektrofiltreler düzeyine ulaşmıştır. 4.2.1. TÜRKİYE: Çimento sektörü, Türkiye’deki en önemli sektörlerden birisidir. Yüksek enerji tüketimi ve büyük toz emisyonu potansiyeli bu sektörü hava kirliliği açısından da önemli hale getirmektedir. Yüksek üretim kapasitesi, büyük miktarda emisyonu da beraberinde getirmektedir. Ülkemizde çevre ile ilgili olarak bugüne kadar çıkartılan Kanun ve Yönetmelikler şu şekildedir.
|
4.3.HAVA KALİTESİNİN KORUNMASI YÖNETMELİĞİ 2872 sayılı ve 9 ağustos 1983 kabul tarihli “Çevre Kanunu” nun 1. ve 3. maddelerinde öngörülen amaç ve ilkeler doğrultusunda 8,9,10,11,12 ve 13. maddelerine dayanarak hazırlanan ve 02 Kasım 1986 tarih ve 19269 sayılı resmi gazetede yayınlanan “ Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği”‘nde sık sık kullanılan emisyon şöyle açıklanmıştır. “Yakıt ve benzerlerinin yanmasıyla; sentez, ayrışma, buharlaşma ve benzeri işlemlerle maddelerin yığılması, taşınması ve bu diğer mekanik işlemler sonucu bir tesisten atmosfere yayılan hava kirleticilerdir.” Bu tanıma göre, fabrikalarımızdaki yakma ve öğütme tesislerinde meydana gelebilecek toz, NOx , SO 2 , ve CO gibi emisyonlar bu yönetmeliğin kapsamına girmektedir. Söz konusu yönetmelik hükümleri doğrultusunda ülkemizdeki çimento fabrikalarının büyük çoğunluğunda mevcut filtreler ıslah edilmiş, yeni filtreler tesis edilmiş, yeni soğutma kuleleri inşa edilmiş, her tesiste yanmanın kontrolü ve elektrofiltrelerin korunması için baca gazı ölçüm sistemleri alınmış ve döner fırın E.filtre bacalarına sürekli toz ölçüm sistemleri kurulmuştur.Ayrıca açık depolama sahalarının kontrolü ve çevre düzenleme çalışmalarına devam edilmektedir. Bu ve benzeri önlemler HKKY’de verilen limit değerlerinin altında emisyon elde edilmesini, ayrıca ilave tedbirler ile AT standartlarının yakalanması hedeflenmiştir. Avrupa Topluluğu ile entegrasyonda çevre konusunda çimento sektörü diğer sektörlere göre yasal açıdan gerekli tedbirlerin bir kısmını belirttiği için avantajlı konumdadır. Ancak ülkemizin bürokratik sorunları nedeniyle, çimento sektörünün en önemli sorunlarından birisi gerekli yasal izinlerin alınamamış olmasıdır. Bu durumda gümrük birliğine geçirildikten sonra Avrupa ülkeleri ile rekabet ortamında çevre açısından önemli sorunların yaşanılacağı kaçınılmazdır. AT standartları ile uyum için, Çevre Bakanlığı ve Çimento müstahsilleri Birliği’ne üye olan Çimento Sanayi Kuruluşları arasında 10.2.1993 tarihinde bir “Çevre Deklarasyonu” imzalanmıştır. Bu deklarasyona göre ; · Çimento sanayisi adına it6hal edilecek kuru bazda azami % 5’e kadar kükürt içeren petrol koku kısmen veya tamamen başkasına satılmaksızın, sadece çimento fırınlarında, parça halindeki kısımları da öğütülüp uygun hale getirilip tüketilecektir.Kükürtdioksit miktarı ölçülecek ve baca gazındaki kükürtdioksit konsantrasyonunun 400 mg / Nm3 sınır değerini aşmaması sağlanacaktır. Bu limitler aşıldığı takdirde kanuni cezai ,işlemler uygulanması yanında, 3 ay içinde sürekli olarak yazılı cihazlarla kükürtdioksit konsantrasyonunu ölçen cihazkar tesise monte edilecektir. |
· Hava Kalitesi Korunması Yönetmeliği’nin yayımladığı 1986 yılından bu yana, çimento fabrikalarında geçerli toz emisyonu sınır değerleri, batılı ülkelerin ilgili yönetmeliklerinde filtrasyon tekniklerinde meydana gelen gelişmenin etkisiyle önemli ölçüde azaltılarak revize edilmiştir. Bu sebeple; 1. Yönetmeliğin ek-7.3, 6.1 başlığında yer alan toz emisyonu sınır değerlerinin 2 Kasım 1986’da mevcut tesislere %100 artırılarak uygulanacağı hükmü işlevini yitirmiştir. Bu kapsamdaki tesisler en geç 1 yıl içinde yönetmelikteki yeni standartları sağlayacak tedbirleri alacaklardır.(fabrikanın teknik özellikleri icabı uzatması gereken durumlarda 1 yıl ilave tanınabilir ) 2. Bu deklarasyonun imza tarihinden sonra, kurulacak yeni tesisler ile mevcut tesislere yapılacak teni üretim ünitesi ilaveleri için atık gaz emisyonları 50 mg / Nm3 değerini aşmayacaktır. · Toz emisyon konsantrasyonlarını sürekli olarak sürekli olarak ölçen yazılı monitör sistemleri, saatte 15 kg ve üzerinde toz yayan bütün ünitelerde her zaman çalışır vaziyette bulundurularak yapılacak kontrollerde ölçüm raporları ve herhangi bir gün ve saatte ait verilerin listelenmesi durumunda yetkililere sunulacaktır. · Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği’nde yer alan çimento fabrikaları ile ilgili diğer hususlara uyulacaktır. · Tesisler, filtreler devre dışı iken kesinlikle çalışılmayacaktır. · Elektrofiltrelerin devre dışı kalmasına ve randıman kaybına sebep olan karbonmonoksit miktarındaki artış ve voltaj düşmelerine karşı her türlü tedbir önceden alınacaktır.Ancak değerlendirmelerde, elde olmayan ve önceden tedbiri mümkün olmayan sebepler dolayısıyla vaki sistem inkıtalarını müteakip fırınların ve değirmenlerin tekrar devreye alınma süreleri hariç tutulacak, bu durumlar aylık raporlar halinde teşvik edilecektir. · Uluslar arası yükümlülükler gereği, sektör hakkında hazırlanacak istatistiki bilgiler, koordinasyon içerisinde derlenecektir. Deklarasyon öncesi ve deklarasyondan sonra çimento fabrikaları emisyon değerleri Tablo 4.3.’de verilmektedir. |
TABLO-4.3 ÇİMENTO FABRİKALARI EMİSYON SINIRLARI KİRLETİCİ CİNSİ DEKLARASYONDAN ÖNCE DEKLARASYONDAN SONRA mg/Nm3 (kuru) kg/h mg/Nm3(kuru) kg/h TOZ 240(a) 120(b) 150(c) 75(d) 15(e)(f) 120 75 50(g) 15(e)(f) NO - 20(e) - 20(e) NO2 - 40(f) - 40(f) SO2 - 60(f) 100(e) 400(h) 60(f) 100(e) CO - 1000(f) 5(e) - 1000(f) 5(e) a) 1986 yılından önce tesis edilmiş fabrikalarda elektrofiltre çıkış sınırıdır. (Deklarasyondan sonra kaldırıldı) b) 1986 yılından sonra tesis edilmiş fabrikalarda elektro çıkış sınırıdır. c) 1986 yılından önce tesis edilmiş fabrikalarda torbalı filtreler çıkış sınırıdır. (Deklarasyondan sonra) d) 1986 yılından sonra tesis edilmiş fabrikalarda torbalı filtreler çıkış sınırıdır. e) Bir bacadan atılabilecek kütlesel debi sınırıdır. Bu değer aşıldığında çıkışta bu kirletici sürekli ölçülüp, kaydedilmek zorundadır. f) Fabrikanın tümünden atılabilecek toplam kütlesel debi sınırıdır. Bu değer aşıldığında aşan kirletici için çevre kalitesi ölçülmeli veya modellenmelidir. g) Deklarasyonunu imza tarihinden sonra kurulacak yeni tesisler ile mevcut tesislere yapılacak yeni üretim ilaveleri için atık gazlarda toz emisyon sınırıdır. (her türlü filtre çıkışları için ) h) Petrokok kullanan fabrikalarda atık gazlarda SO2 emisyonu sınırıdır.Bu değer ay aşıldığında 3 ay içerisinde SO2 sürekli olarak yazıcılı cihazlarda ölçülecektir. (petrokok kükürt oranı kuru bazda azami %5 olacak .) 4.4.AVRUPA BİRLİĞİ ÜLKELERİ Günümüzde Avrupa Birliği Ülkelerinde Uygulanan Toz Emisyonu sınır değerleri Tablo 4.4.’de verilmiştir. |
TABLO 4.4. AT’DE UYGULANAN TOZ EMİSYONU SINIR DEĞERLERİ ÜLKELER SINIR DEĞERİ mg/m3 (N.nemli) AÇIKLAMALAR ALMANYA 50 Yarım saatlik ortalama değer, 1986’dan bu yana bütün yeni tesisler için, 1994’den sonra bütün tesisler için. BELÇİKA 50-100 Sınır değerler yerel olarak saptanmıştır. DANİMARKA 250-500 Düşük değerler yeni tesisler için. Yüksek değerler 1973’den önce yapılmış tesisler için.Değişiklik izinleri 100 mg/m3(N.kuru) istemektedir. İSPANYA 150-400 1972’den önce kurulmuş tesisler için 400, 1972-1980 arasında kurulmuş tesisler için 250, 1980’den sonra kurulmuş yeni fırın tesisler için 150 FRANSA 150 Sınır değer 200h/yıl’a kadar aşılabilir İNGİLTERE 460 230 150 100 Kuruluş yılı 1967’ye kadar Kuruluş yılı 1967’den 1979’a kadar Kuruluş yılı 1979’dan sonra Kuruluş yılı 1979’dan sonra fırınlar YUNANİSTAN 150 100 Kuruluş yılı 1981’e kadar Kuruluş yılı 1981!den sonra İTALYA E.Filtre75-100 Hortumlu Filtre 25-35 Dökme Tabakalı Filtre 100-150 Sınır değerleri yerel makamlarca mg/m3 (N.nemli) olarak tespit edilmektedir. İRLANDA 125 Kuruluş yılı 1981’den sonra LÜKSEMBURG - Almanya ile aynı sınır değerlerinin sağlanmasına çalışılmaktadır. HOLLANDA 50 Eski tesislerde 100 mg/m3 (N.kuru) PORTEKİZ 150 Çimento fabrikalarının çeşitli nitelerinden kaynaklanan toz emisyonlarının kontrolü için bazı topluluk ülkeleri, Tablo 4.5.’de verilen ünitelerde sürekli toz emisyonu ölçümlerinin yapılmasını şart koşmaktadır. TABLO-4.5. AVRUPA TOPLULUĞU ÜLKELERİNDE TOZ ÖLÇÜMÜNÜN ÖNGÖRÜLDÜĞÜ TESİSLER ÜLKELER SÜREKLİ TOZ ÖLÇÜMÜ ALMANYA Fırın Klinker soğutucu değirmenler BELÇİKA - DANİMARKA Fırın İSPANYA - FRANSA Fırın,Farin değirmeni İNGİLTERE Fırın,Klinker soğutucusu YUNANİSTAN Fırın İTALYA - İRLANDA - LÜKSEMBURG - HOLANDA Almanya gibi planlanıyor PORTEKİZ - TÜRKİYE Fırın (Gerek görülürse klinker soğutucusu ve değirmenler) Topluluk üyesi ülkelerin SO2 ve NOx emisyonları için uyguladıkları sınır değerler , Tablo 4.6.’de ve Tablo 4.7. ‘da sırası ile verilmiştir. |
TABLO-4.6. AVRUPA TOPLULUĞU ÜLKELERİNDE SO2 EMİSYONU SINIR DEĞERLERİ ÜLKELER SINIR DEĞER AÇIKLAMA mgr/ m3 (Standart Kuru) ALMANYA - 400 BELÇİKA - - DANİMARKA 2400 - Yakıtta kükürt oranının sınırlandırılmasına gidilmiştir. İSPANYA - - - FRANSA - - - İNGİLTERE - - - YUNANİSTAN - - - İTALYA - - - İRLANDA - - - LÜKSEMBURG - - - HOLLANDA - - - PORTEKİZ - - Almanya gibi planlanıyor TÜRKİYE - 400 Deklarasyonla kabul edildi TABLO-4.7. AVRUPA TOPLULUĞU ÜLKELERİNDE NOx EMİSYONU SINIR DEĞERLERİ ÜLKELER SINIR DEĞER (mgr/ m3 ) (Standart kuru) AÇIKLAMA ALMANYA 1500 1300 1800 -Izgaralı ön ısıtıcılı fırınlar -Siklonlu baca gazları -Farin ön değirmenlerinde ısıtıcı kullanılması durumu için geçerlidir. BELÇİKA - - DANİMARKA - - İSPANYA - - FRANSA - - İNGİLTERE - - YUNANİSTAN - - İTALYA - - İRLANDA - - LÜKSEMBURG - Almanya gibi planlanıyor HOLLANDA - - PORTEKİZ - - TÜRKİYE - Almanya gibi planlanıyor AT Konseyi 26.06.1984’te AT’deki endüstri tesislerinden kaynaklan emisyonların azaltılması ile ilgili temel gereksinimleri 360/84 sayılı kararname ile yayınlamıştır. Bu kararnamenin 7. maddesi maliyet unsurunu dikkate alarak erişebilir en iyi teknoloji hakkında bilgi alışverişi öngörmektedir. 1989 yılı başlarında başlatılan bir pilot çalışma ile çimento endüstrisinin de içinde bulunduğu altı sanayi dalında , erişilebilir en iyi teknolojinin belirlenmesi çalışmaları yürütülmüştür. Çimento endüstrisi için hazırlanan raporda , toz emisyonunun önlenmesi için kullanılması öngörülen filtre sistemleri belirlenmiş ve bu filtreler ile ulaşılabilecek azami toz emisyonu konsantrasyonları ortaya koyulmuştur. Bu değerler Tablo-10 ‘da verilmiştir. |
TABLO-4.8. MALİYET UNSURUNU GÖZÖNÜNDE TUTARAK ERİŞİLEBİLİR EN İYİ TEKNOLOJİYE GÖRE TESBİT EDİLMİŞ DEĞİŞİK FİLTRE TİPLERİ İÇİN DİZAYN VE İŞLETME DEĞERLERİ FİLTRELER DİZAYN DEĞERİ(mgr\m3) İŞLETME DEĞERİ (Standard Yaş) ELEKTROFİLTRE 40 40-100 TORBALI FİLTRE a-Prosesin yer aldığı tesisler 30 30-80 b-Malzeme sevk işlemleri 25 30-50 ÇAKIL FİLTRELER 50 50-120 Avrupa Topluluğu otoriteleri, bu araştırma sonunda ulaşılan değerlere dayanarak, topluluk ülkeleri için Tablo 4.9. ‘daki standart değerleri önermiştir. TABLO-4.9. AVRUPA TOPLULUĞU İÇİN ÖNERİLEN TOZ, SO2 VE NOX EMİSYONU SINIR DEĞERLERİ PARAMETRE AVRUPA TOPLULUĞU ORTAK (ÖNERİ) SINIR DEĞERLERİ, ( mgr\m3) (Standart Yaş) TOZ Fırın\Öğütmeli Soğutma 100 Klinker Soğutucu 100 Çimento Öğütme 80 Diğer Kaynaklar 50 SO2 400-700 NOX 1300-1800 Görüldüğü gibi , ülkemizde Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği ve Çimento Sanayi Çevre Deklarasyonu ile getirilen yeni düzenlemeler , Avrupa Topluluğu ülkelerinin benzer uygulamaları ile uyum içinde olup birçok AT ülkesinde uygulanan standart değerlerden daha iyi durumdadır. 02.Kasım 1986 ‘da yayınlanan H.K.K. Yönetmeliği İzne Tabi Tesisleri işleten tesislerde Hava Kalitesi Denetleme görevlisi tayin edilmesini zorunlu kılmaktadır. Söz konusu yönetmeliğin ilgili maddeleri aşağıda açıklanmıştır; 4.4.1.Hava Kalitesi Denetleme Görevlisinin Tayin Edilmesi 1)İzne Tabi tesisler işletenler ,tesisin yapısı ve büyüklüğü ile ilgili olarak; A-Tesisten olan emisyonları, B-Emisyon kontrolünün ortaya koyduğu teknik problemleri, C-Amaçlarına göre kullanıldığı halde çevreye zararlı etkiler yapabilecek hava kirliliğine yol açan ürünleri denetlemek üzere yeterli sayıda hava kalitesi denetleme görevlisinin atanacağını tesbit eder. 2)Çevre Bakanlığı tarafından , hava kirliliği denetleme görevlisi tayin edilmesi gereken tesisler arasında belirtilmese dahi , Valilikler gerekli gördüklerinde 1’nci fıkradaki sebeplerden hareket ederek izne tabi olan veya olmayan tesislerde bir veya daha fazla sayıda hava kalitesi denetleme görevlisi tayin edilmesini tesisi işletenden isteyebilir. |
4.4.2.Hava Kalitesi Denetleme Görevlisinin Sorumlulukları 1) Hava kalitesi denetleme görevlisi aşağıdaki hususları yerine getirmeye yetkili ve sorumludur. A- İşletmeden çıkan atık maddelerin uygun kullanımı için gerekli prosesler de dahil olmak üzere çevre ile uyum içerisinde olan proseslerin tanıtılması ve geliştirilmesi için etkili olmak, B-Yeniden değerlendirilme ve kullanım prosesleri de dahil olmak üzere çevre ile uyum içinde olan ürünlerin tanıtılması ve geliştirilmesi için etkili olmak, C-Çevre ile uyum içindeki ürün ve proseslerin tanıtılması ve geliştirilmesi için işbirliği yapmak, bu proseslerin çevre ile uyumları hakkında tavsiye raporları hazırlamak, D- Tesisi muntazam aralıklarla kontrol ederek, emisyon ve hava kalitesi değerlerini ölçerek, eksiklik ve kusurlarını tesis müdürüne rapor ederek, bu kusurun ortadan kaldırılması için teklifler hazırlayarak bu yönetmeliğinin şartlarının yerine getirilmelerinin sağlanmasına yardımcı olmak. 2) Hava kalitesi denetleme görevlisi, her yıl tesis müdürüne bu maddenin 1. fıkrasının A-D bentlerinin hükümlerine göre alınması gereken tedbirleri ihtiva eden bir raporu sunar. |
4.4.3.Yatırım Kararlarında Görüş Alma 1) Tesis müdürü, hava kalitesinin korunması yönünden önemli olabilecek yatırım karalarını almadan önce hava kalitesini denetleme görevlisinin görüşünü alır. 2) Bu görüş, yatırım kararının hazırlıklarında dikkate alınabilecek kadar erken bir zamanda alınır ve yatırım hakkında karar verecek makama sunulur. H.K.K Yönetmeliği madde 36 gereğince, yetkili mercilere sunulan emisyon raporu her yıl yenilenir. 4.5.EMİSYON İZİNLERİNDE YETKİLİ MERCİLER Çimento fabrikaları için Bu tesisler için emisyon iznini Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde Büyükşehir belediye Başkanlığı, Büyükşehir Belediye sınırları dışında Valilikler verir. Çimento öğütme paketleme tesisleri için Bu tesisler için emisyon iznini Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde Büyükşehir belediye Başkanlığı, Büyükşehir Belediye sınırları dışında Valilikler verir. Taş ocakları için Bu tesisler için emisyon iznini Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde Büyükşehir belediye Başkanlığı, Büyükşehir Belediye sınırları dışında Valilikler verir. 5.ÇİMENTO SANAYİNDE EMİSYON KOTROL TEKNİKLERİ Genelde bir sektörün çevreye olan olumsuz etkilerini ve emisyonlarını azatlamak iççin kullanılacak tekniklerin seçiminde en önemli husus,sektörün ana çevresel parametrelerinin tanımlanmasıdır.Çimento sanayi düşünüldüğünde ise bu parametrelerin daha önceki bölümlerde detaylı bir şekilde verildiği üzere enerji kullanımı ve havaya yayılan emisyonlar olduğu görülür. |
5.1.Çimento sanayiine uygulanabilir teknikler Ekli tabloda (tablo 5.1) çimento üretiminden kaynaklanan emisyonlar üzerinde olumlu etkileri olan ve bu emisyonları kontrol edebilen (azaltan) teknikler verilmektedir.(bu teknikler tüm uzun ve kuru fırınlara uyguşanabilir) Çimento üretiminden kaynaklanan enerji kullanımı ve emisyonları azaltmada,hammadde tüketimini ve çimento ürünlerinin klinker miktarlarını azaltmak genel birincil tedbirlerdendir.Hammaddelerin tüketiminin azaltılmasında, toz emisyonlarının azaltılması ve toplanan tozun prosese geri dödürülmesi son derece önemlidir. Bu geri dönüşüm doğrudan fırın içine veya fırına beslenen malzemeye veya mamul çimento ürünleri ile karıştırılma ile yapılır.Bunun yanı sıra uygun artıkların hammadde olarak kullanımı doğal kaynakların girişini azaltacak bir yöntemdir.Ancak bu sistem kontrollü şartlar altında yapıldığında doğru sonuçlara ulaşmak mümkündür. Klinker miktarının azaltılmasında kum,cüruf,kireç taşı ,uçucu kül veya puzolan gibi katkı maddeleri öğütme aşamasında ilave edilir.Avrupa’da çimento içindeki ortalama klinker miktarı %80-85 civarında olup,birçok çimento üreticisi bu miktarı dahada azaltmak amacıyla çalışmalarını sürdürmektedir.Enerji kullanımında ;5 siklonlu kademeli ön ısıtıcılı ,prekalsinatörlü ve enerji sarfiyatı ton klinker için 2900-3200 MJ olan fırın sistemleri yeni tesisler için standard teknoloji olarak düşünülmektedir. Diğer fırın sistemlerinde optimum enerji kullanımı için fırın sisteminin çok kademeli ön ısıtıcılı ve prekalsinasyonul kuru prosesli bir sisteme dönüştürülmesi gereklidir,ancak bu sistem üretimdeki bir artışla düşünüldüğünde uygun bir çözümdür.Modern klinker soğutucularının uygulanması ve atık ısısının ise mümkün olduğunca kurutma ve ön ısıtıcı prosesleri için kullanımı birincil eneji tüketimini azaltmada uygulanabilir tekniklerdir. Elektrik enerjisi kullanımı;enerji yönetim sistemlerinin kurulması ve valsli preslerde olduğu gibi enerji verimli ekipmanların kullanımı ile azaltılabilir.Bunun yanı sıra baca sonrası azaltım teknikleri ve proses kontrol optimizasyonu enerji kullanımında son derece önemli etkilere sahiptir.Ayrıca proses seçimi,kirleticilerin atmosfere yayılmasında ve enerji kullanımında son derece önemlidir.Özellikle yeni tesisler için çok kademeli ön ısıtıcılı ve prekalsinasyonlu kuru sistemli fırınlar atmosferik emisyonlar ve enerji kullanımı açısından önemli avantajlarasahip sistemlerdir.Yaş yöntemli ve yarı kuru yöntemli fırınlar ise terk edilme aşamasındadır. |
Emisyon azaltma teknikleri NOx SO2 Toz CO CO2 VOC Metaller HCl,HF PCDD, PCDF Genel birincil tedbirler *Proses kontrolü X X X X X X X X X *Yakıt seçimi X X X X X X X X X *Hammadde seçimi X X X X X X X X *Klinker miktarının azaltılması NOx azaltma teknikleri *Alev soğutması X *Düşük NOx brülörleri X *Kademeli yanma X X *Mineralize klinker X X *SNCR X *SCR X *Kaçak tozların azaltılması X *SO2 Azaltma teknikleri *Absorblayıcı ilavesi X X *Kuru yıkayıcı X *Yaş yıkayıcı X X X X X X *Aktif karbon X X X X X X X X Toz azaltma teknikleri *Elektro filtreler Çimento sanayiine uygulanabilir emisyon azaltma teknikleri 5.2.Emisyon kontrolünde genel birincil tedbirler Proses kontrol optimizasyonu; genelde ısı tüketiminin azaltılması,klinker kalitesinin üyüleştirilmesi ve ekipmanın yarılanma ömrünü arttırılması için proses parametrelerinin kararlı duruma getirilmesi ile yayılır ve optimizasyon; hammaddenin homojenizasyonu,düzenli kömür dozajlaması ve soğutucunun işletme şartlarının iyileştirilmesi gibi tedbirleri kapsar. Katkı yakıtın besleme hızının düzenli olması için de bunkerlerin taşıyıcı konveyör ve besleyicinin iyi dizaynda alması örneğin,modern bir katı yakıt besleme sisteminin olması gerekir.Bu işlemde NOx ,SO2 ve toz emisyonların azaltılması prosesinden ikincil derecede etkilenirler. NOx emisyonlarının azaltılması alev ve yanma sıcaklıklarının azaltılması ve yakıt tüketiminin azaltılması ile yapılır.Oksijen miktarının (fazla havanın) kontrolü NOx emisyonlarının kontrolünde oldukça önemli olup, genelde düşük oksijen konsantrasyonunda daha az miktarlarda NOx emisyonları oluşur. Bu yolla %30 seviyelerine kadar NOx emisyonlarının azaltıldığı görülmüştür.(Ancak bu durumda CO ve SO2 seviyelerine artışlara rastlanır.)SO2 emisyonlarının azaltılması,düşük alev ve yanma sıcaklığında ve fırının oksitleme ortamı içinde SO2 ‘nin uçuculuğunun azaltılması ile mümkündür ve bu yöntemle %50’ye kadar varan oranlarda SO2 emisyonlarında azalmalar gözlenmiştir.(fırın optimizasyonunun etkisi özellikle yaş fırınlarda ve kuru fırınlarda oldukça önemlidir.) |
Fırın optimizasyonu;tüm fırın sistemleri için uygulanabilir bir sistem olup,fırın operatörlerinin eğitimlerinden, dozajlama sistemleri,homojenizasyon siloları ve yeni klinker soğutucuları gibi yeni klinker soğutucuları gibi yeni ekipmanların tesisine kadar birçok konuyu kapsar ve bu tedbirlerin maliyeti 0-5 milyon Euro arasında değişir. 5.3.Yakıt ve hammadde seçimi Fırına giren maddelerin dikkatli seçimi; hem hammaddenin hem de yakıtın kükürt miktarının düşük olması atmosfere yayılan SO2 emisyonlarını azaltırken,hammadde ve yakıtların azot,metal ve organik madde içeriklerinin düşük olması da diğer emisyonların azalmasına neden olur.Giren malzemelerin klor miktarının sınırlandırılması; fırın şartlarını bozan,kabuk oluşumuna neden olan ve elektro filtre performansının düşmesine neden olan alkali klorürlerin ve diğer metal klorürlerinin oluşumunu azaltıır. 5.4.NOx emisyonlarının kontrol teknikleri Birçok çimento üretim tesisi NOx emisyonlarının azaltılmasında ilk aşamada proses kontrol tedbirleri ,yakmanın iyileştirilmesi ,yakıt seçimi gibi birincil tedbirleri uygular.Bazı modern ön ısıtıcılı fırın sistemli veya ön ısıtıcılı/prekalsinatörlü sistemlerde sadece bu tip birincil tedbirlerle veya kademeli yanmayı da birleştirerek 500 mg/m3 ‘ den daha düşük seviyelerde NOx emisyonlarını sağlamak mümkündür.(Hammadde kalitesi ve fırın sisteminin dizaynı bu seviyelerin sağlanmasında oldukça etkilidir.) 5.5.Alev soğutulması Suyun yakıta veya doğrudan aleve etkisi sıcaklığı azaltırken hidroksil radikallerinin konsantrasyonunu artırır ve bu yöntemle yanma bölgesinde %50’ye varan oranlarda NOx emisyonlarının azaltılması mümkün olur.Ancak suyu buharlaştırmak için ilave edilen ısı yaklaşık olarak %0.1-1.5 arasında ilave CO2 emisyonlarına neden olur.Aynı zamanda suyun işletilmesinde de sorunlar yaratabilir. |
5.6.Düşük NOx Brülörleri Düşük NOx Brülörlerin dizaynları özellikle ;üç veya dört konsantrik tüpten fırına enjekte edilen kömür veya havaya bağlı olarak değişir.Bu brülörlerden akselerasyon yanma tipli olanlarda,yakıt ve hava oldukça zayıf konik bir tutuşma oluşturacak şekilde ani olarak karışır ve tutuşmadan oluşan radyasyon ısının miktarı artarken yüksek sıcaklık bölgesindeki yanma gazının süresi azalır.Eksenel ava dış kanal içine enjekte edilirken kömür merkezdeki borunun veya ortadaki kanalın içine doğru üflenir.Üçüncü kanal ise türbülens hava için kullanılır.Bu brülörlerin önemli özelliği çok erken tutuşma oluşturularak oksijenin yetersiz olduğu bir ortamda %30’lara varan oranlarda NOx brülörleri azaltmalarını gerçekleştirmesidir.Düşük NOx brülörleri tüm döner fırınlarda uygulanabilir bir sistem olup,emisyon seviyeleri ana fırında 600-1000mg/Nm3 civarındadır. 5.7.Kademeli yanma Kademeli yanma özellikle prekalsinasyonlu çimento fırınlarına uygulanan bir sistem olup,ilk işlemi klinkerin pişme prosesi için uygun şartlarda döner fırın içersinde gerçekleşir.İkincil yanma aşaması,fırın içinde brülörlde olup burada sinterleşme bölgesinde oluşan azot oksitlerin bir kısmının bozunduğu bir ortam oluşur.Bu bölgedeki yüksek sıcaklık,azot oksitlerin elementel azota geri dönüşmesi için uygun bir reaksiyon ortamıdır.Üçüncü yanma aşamasında ise kalsine yakıt ,bir miktar tersiyer hava ile kalsinatör içine beslenir ve oluşan indirgenme ortamı içinde yakıt kaynaklı NOx emisyonları azalırken fırına gelen NOx konsantrasyonları de azalır. Çok kademeli yanma sistemi ile iyi optimize edilmiş bazı modern tesislerde 500mg/Nm3 değerinin altında NOx emisyonlarına ulaşması mümkündür.Ancak Prekalsinatör içinde yanma prosesi tamamlandığında CO ve SO2 emisyonları artabilir ve CO problemleri ile tıkanma problemleri oluşur.Kademeli yanma tekniğinde parça yakıtların(örneğin lastiklerin)yakılması,yakıt yandığında bir azaltma bölgesi oluşturur ve böylece NOx emisyonlarının azaltılmasında etkili olurlar.Buna rağmen parça yakıtların yanması ile kontrollü bir azalma atmosferi oluşturmak genelde zor bir işlemdir. |
Fırın Ortası Yanma Uzun yaş ve uzun kuru sistemli fırınlarda parça yakıtların yakılması sonucunda oluşan indirgeme bölgesi NOx emisyonlarını azaltır.Uzun döner fırınlar,genelde 900-1000oC sıcaklık bölgesine geçemediğinden bazı tesislerde ana brülörlerden geçemeyecek atık yakıtların kullanımı için fırın ortası yakma sistemleri tesis edilmiştir. 5.9.Mineralize Klinker Hammaddeye mineralin ilavesi klinkerin kalitesini iyileştiren ve sinterleşme bölgesinin sıcaklığını azaltan bir yöntemdir.Bu yolla yanma sıcaklığı düşülerek NOx oluşumu azaltılır,hatta bazı durumlarda %50’ye kadar varan oranlarda NOx emisyonlarında azalmalar gözlenebilir.Kalsiyum florür,üretimde kullanılabilen minerallerden bir tanesidir,ancak aşırı miktarlardailavesi hidrojen florür emisyonlarını arttırabilir. 5.10.Seçici katalitik olamayan indirgeme Seçicili katalitik olmayan indirgeme (SNCR) proseinde baca gazına 800-1000 oC sıcaklığında NH2-X bileşikleri enjekte edilir.En yaygın kullanılan NH2-X bileşiği %25 NH3 ihtiva eden amonyaklı sudur.Bunun yanı sıra amonyak gazı, üre solüsyonları ve syanamid gibi bileşikler indirgeme reaksiyonu için endüstriyel ölçekte kullanabilen maddelerdir. Bu teknikte önemli olan husus sıcaklık aralığını sağlayabilmektir;aksi takdirde sıcaklık bu seviyenin altına düşerse dönüşmeyen amonyak NOx ‘ e okside olur.SNCR sisteminin uygulanmasıyla günlük ortalama değer olarak 800 mg/m3 ‘ ünaltında bir konsantrasyonu sağlamak mümkündür ve bu tekniğin azaltma oranı % 10-15 arasındadır.(NH3/NO2 mol oranı 0.5-0.9 olduğunda)Ancak SNCR teknolojisinin kullanımındaki çalışmalar tesisin kademeli yanma sistemine ihtiyaç duyduğunu göstermiştir. Buu sistemde suyun buharlaşması için ilave ısı ihtiyacı,bu durumun ilave CO2 emisyonuna nden olması ve amonyaklı suyun taşınması ve depolanması bu tekniğin olumsuz yönleridir. |
Seçici katalitik indirgeme prosesi Seçicili katalitik indirgeme(SCR) prosesinde indirgeme maddesi olarak amonyak(NH3) kullanılmakta ve katalizörün etkisi altında NOx (NO2, NO) seçicili olarak sanayilerde de 300-400 oC sıcaklıkta azot suya indirgenmektedir.Bu teknoloji,diğer sanayilerde de (kömür yakıtlı termik santrallarda,atık yakma fırınlarında,cam sanayinde )oldukça yaygın olarak kullanılan bir tekniktir.Genelde dünyada uygulanan baca gazı azot giderme (denitrifikasyon) sistemlerinde petek tipli katalizör kullanılmakta olup,bu petekler metalik ve seramik özellik taşımaktadırlar.Baca gazlarının etkileri nedeni ile şu anda bu tip proseslerde en fazla kullanılan katalizör vanadyum pentaoksittir. Bu azaltma tekiniğinde düşük tozlu baca gazları ve yüksek tozlu baca gazları olmak üzere iki sistem üzerinde durulur;düşük tozlu sistemlerde baca gazları tozsuzlaştırmadan sonra çıkış gazlarının bir ön ısıtmaya tabi tutulmasını gerektirir ve bu ilave bir maliyet getirir.Yüksek tozlu sistemler ise teknik ve ekonomik nedenlerden dolayı daha fazla tercih edilen sistemlerdir.Günümüze kadar SCR sistemlerinin en önemli avantajı yüksek tozlu sistemlerde %85-95 oranında NOx emisyonlarında azalma sağlanmasıdır. Bu tekniğin yüksek azaltma potansiyelini bağlı olarak tüm fırınlara uygulanabilir uygun bir teknik olduğu düşünülebilir,ancak yatırım maliyeti, seçicili katalitik olmayan indirgeme sistemine göre yüksektir. 5.12.SO2 EMİSYON KONTROL TEKNİKLERİ SO2 emisyonlarının kontrolünde de ilk aşamada;düzgün fırın operasyonunu,oksijen konsantrasyonunun seçimi,hammadde ve yakıtların seçimini kapsayan birincil tedbirler uygulanır.Bu tedbirlerin yeterli olmadığı durumlarda ise genelde baca gazı sonrası kontrol teknikleri dikkate alınır. Tablo8.1.’de çimento üretiminden kaynaklanan SO2 emisyonlarının azaltılmasında olumlu etkilere sahip teknikler,azaltma potansiyelleri,maliyetleri ve diğer kirleticilere olan etkileri ile birlikte gösterilmektedir.Genelde SO2 emisyonlarının giderilmesi,toz emisyonlarının kontrolünde elektro filtrelerin uygulanmasındaki verimliliği arttırabilir. |
Tablo 6.1. Toz Emisyonlarının Kontrol teknikleri Emisyon Azaltma Tekniği Uygulanan Sistem Emisyon Değerleri Mg/m3 kg/ton Maliyet Yatırım İşletme İlave Etkiler Elektro Filtreler Tüm Fırınlara Klinker Soğutucularına Çimento değirmenlerine 5-50 0,01-0,10 5-50 0,01-0,10 5-50 0,01-0,10 2,1-4,6 0,1-0,2 0,8-1,2 0,09-0,018 0,8-1,2 0,09-0,018 Dioksin Metaller Torbalı Filtreler Tüm Fırınlara Klinker Soğutucularına Çimento değirmenlerine 5-50 0,010,14 5-50 0,01-0,10 5-50 0,01-0,10 2,1-4,3 0,15-0,35 1,0-1,4 0,1-0,15 0,3-0,5 0,03-0,04 Dioksin Metaller Bu tabloda verilen değerlerde; -Emisyon değerleri günlük ortalamalar olarak kuru gazda, 273 oK,101.3kPa ve %10 O2 bazındaki rakamlardır. -kg/ton değerleri 2000 m3/ton klinker içindir -Yatırım maliyeti 106 Euro ve işletme maliyeti ton klimker başına Euro ciinsinden verilmektedir. Genelde temiz gaz toz miktarı azaldıkça, elektro filtrelerin toplam maliyetleri artar. |
5.13.Elektro Filtreler Partikül emisyonlarında yüksek toz tutma verimine sahip olan elektro filtrelerin çalışma prensibi;elektriksel olarak yüklenmiş partiküllerin yükleyici plakalar üzerine hareket etmesine dayanır. Elektro filtreler bir hava akımı içeren partikül maddelerin geçtiği bir elektrostatik alan oluşturur ve partiküller negatif olarak yüklenerek pozitif yüklü toplama plakalarına doğru hareket ederler.Toplayıcı plakalar periyodik olarak silkelendiğinde veya titreştiğinde toplanan malzemeler toplama bunkerlerine dökülürler.Elektro filtreler yüksek sıcaklıklarda (400 oC sıcaklığa kadar ) ve yüksek nemde çalışabilme özelliğe sahiptir.Elektro filtrelerin verimliliği,genellikle elektrostatik alanların sayısına (2-4 arasında) ve boyutlarına, baca gazının nemine, sıcaklığa göre şartlandırılması ve partikül direncine bağlıdır. Bunun yanı sıra baca gazının çıkış hızı, partikül yükleme hızı,SO2 konsantrasyonunun verimliliğini etkileyen diğer faktörleridir.Özellikle toplama plakaların üzerinde bir izolasyon tabakasının oluşmasını sağlayacak malzemenin girişi elektriksel alanı azaltarak filtrenin performansını düşürebilir.Bu durum genelde fırın prosesine yüksek klor ve kükürdün giderek alkali metal klorürlerin ve sülfatların oluşması durumunda meydana gelir.Alkali metal korürler çok ince taneli tozlar (0.1-1µm) şeklindedir ve elektrotların üzerinde izolasyon tabakası oluşturarak yüksek spesifik toz direnci (1012-1013 Ώ cm) gösterdiklerinden tozların azaltılmasında problemlere neden olurlar.Bu problemler genelde suyun enjekte edilmesi ile çözülür.(veya torbalı filtreler kullanılır.) Siklonlu ön ısıtıcılı bir çimento döner fırını birleşik işletme şartlarında çalışıyorsa,fırın çıkış gazı, farin değirmeninde hammadde ile temas halinde nemlendirilerek soğutulur ve böylece elektro filtre için uygun şartlar sağlanmış olur.Doğrudan işletme çıkış gazının için su enjeksiyonu ile buharlaştırıcı soğutucu gereklidir. Izgaralı ön ısıtıcılı çimento fabrikalarında fırın çıkış gazı özel bir şartlandırma olmaksızın,proses özelliklerine bağlı olarak düşük sıcaklık ve yüksek neme sahip olduğundan uygun koşulların sağlanması daha kolaydır.Birçok durumda klinker soğutma havasını fırın çıkış gazı ile birlikte işletmeye tabi tutmak avantajlı olabilir ve böyle bir yapının mümkün olabildiği yerlerde klinker soğutucu ve fırın çıkış gazı için birleşik bir sistem kullanmak iki ayrı elektro filtre kullanmaktan ekonomik olarak daha uygundur.Tozların yanı sıra elektro filtrelerle toz partiküllerine absorblanan dioksin ve metal gibi emisyonlarıda azaltmak mümkündür.İyi dizayn edilmiş ve şartlandırılmış bu sistemlerde %10 O2 bazında 5-15 mg/m3 civarında yoz emisyonlarına inmek mümkündür. |
5.14.Torbalı Filtreler Avrupa çimento sanayinde torbalı filtreler, çimento değirmenlerinde,kömür değirmenlerinde,stok silolarında,bunkerlerde ve çimentonun yüklenmesinde kullanılır.Kuzey Amerika’da fırın baca gazlarının torbalı filtrelerle temizlenmesi oldukça yaygın olmasına rağmen Avrupa’da bu konu oldukça yeni bir gelişmedir. Torbalı filtrasyonun temel prensibi;gaz için geçirgen olup,tozları tutma kabiliyetine sahip torbalı membranların kullanılmasıdır.Başlangıçta,toz hem fiberlerin üzerinde hemde torbaıın içinde tutulurken yüzey kabuklaşır ve filtre için uygun ortam oluşturur.Gaz akışı torbaların içinden dışına veya dışından içine doğru olabilir.Toz keki kalınlaşırken gaz akışına karşı direnç artar ve gaz basıncının düşmesini kontrol amacıyla filtre ortamının periyodik olarak temizliği yapılır. En yaygın kullanılan temizleme sistemleri ters hava akımı,mekaniksel silkeleme, vibrasyon ve basınçlı hava darbeleridir.Tozun torbadan geçirgenliği temizleme darbelerine bağlı olarak 20mg/Nm3 ve 45mg/Nm3 arasında olduğu kısa temzileme titreşimlerinde en yüksek seviyededir. Eğer torbalı filtrenin ana permeabilitesi 1.5 mg/Nm3 ise ortalama toz geçişi 1.8 mg/Nm3 ile 2.4 mg/Nm3 arasında değişir.Standart torba malzemeleri polyester elyaftır ve bazı zamanlar ise poliakril nitril elyaf kullanılır.Malzeme özellikleri ;havanın geçirgenliğine,mekanik kararlılığa,sıcaklığa ve kimyasallara karşı dirence bağlı kalır.Fırın baca gazları için polyester elyaf malzemeler yüksek sıcaklıklarda yeteri kadar dayanıklı olmadıklarından polyesterden daha pahalı özel membran elyaf malzemelere ihtiyaç duyulur. Torba malzemenin yarılanma ömrü,filtrenin işletme maliyetleri üzerinde son derece önemli bir faktör olup malzemenin kalitesine,gaz sıcaklığına,hacmine tozun miktarına kimyasal bileşimine ve optimum işletme şartlarına sağlanmasına bağlı olarak 1 ile 3 yıl arasında değişir.Torbalı filtreler çok bölmeli olduğunda bir torbanın çalışmaması diğerlerinden bağımsız olur ve bu nedenle her bölümde bakım için ihtiyaç duyulduğunda torba dedektörlerinin bulundurulması gerekebilir.Modern torbalı filtrelerin kullanımı ile toz emisyonlarını 5 mg/m3 ‘ün (10 O2 bazında kuru gazda, 0 oC ) altındaki seviyelere düşürmek mümkündür.Tozun yanısıra torbalı filtre ,dioksin ve metal gibi partiküllerine absorblanan meddelerinde uzaklaştırılmasını sağlar. |
Sonuç olarak;Tablo 5.2. den de görüldüğü gibi elektro filtreler ve torbalı filtreler normal proses süresince oldukça yüksek tozsuzlaştırma verimine sahip olmalarına rağmen her iki sisteminde hem avantajlı hemde dezavantajlı yönleri vardır.Örneğin CO artışları,fırının işletmeye alınması, ünitelerin devre dışı kalması gibi durumlarda elektro filtre verimleri oldukça azalırken torbalı filtre verimliliği etkilemez.Elektro filtreler genel olarak normal işletme şartlarında oldukça güvenilir sistemlerdir. Ancak yukarıdada bahsedildiği gibi fırının işletmeye alınması,birleşik işletmeden doğrudan işletmeye geçilmesi ve özellikle CO pkileri (fırın çıkış gazında CO konsantrasyonları çok yükseldiğinde bir patlatma riskinden kaçınmak amacıyla kısa bir zaman için voltaj kesintileri vs.)gibi özel şartlarda bazı problemler görülür. Ayrıca elektro filtrelerde normal temiz gaz toz düzeylerinde elektrik enerjisi tüketimi düşük gerçekleştiğinden torbalı daha düşük işletme maliyetlerine sahiptirler.Torbalı filtreler ise genelde çiğlenme noktasının altındaki kısa dönemli sıcaklık piklerinde son derece hassas olup bu durum filtreler üzerinde tıkanma problemlerini yaratan toz tabakalarının oluşumuna neden olur.Bu nedenle masraflı olup işletme maliyetleride elektro filtrelerden daha yüksektir. Tablo 6.2. Elektro filtrelerin ve torbalı filtrelerin avantaj ve dezavantajları Avantajları Dezavantajları Elektro Filtreler *Yüksek işletme emniyet *Yüksek toz tutma *Uzun hizmet süresi *Düşük enerji tüketimi *Torbalı filtrelerden daha düşük işletme maliyetleri *Düşük temiz gaz toz seviyelerinde enerji tüketiminde artış *İşletme dışı durumlarda emisyonlarda arışlar *CO pikleri *Torbalı filtrelerden daha yüksek yatırım maliyetleri Torbalı Filtreler *Yüksek toz tutma verimliliği *CO piklerinde veya tesisin devre dışı kalması durumlarında emisyonlarda artış sağlamak *Elektro Filtrelerden daha düşük yatırım maliyetleri *Filtre torbalrının kısa hizmet süresi *Filtre torbalarının yırtılması *Yüksek basınç düşüşleri *Sıcaklık piklerinden etkilenmeme *Sıcaklığın çiğlenme noktasının altına düşmesi durumunda riskin artması veya tıkanma *Yüksek işletme ve bakım malliyeti *Elektro filtrelerden daha yğksek işletme maliyeti |
5.14.KAÇAK TOZ EMİSYONLARININ KONTROLÜ Çimento üretim tesislerinde başlıca kaçak toz emisyon kaynaklarını; -Taşınması ile hammaddelerin,yakıtlarını,klinkerin depolanmasını ve -üretim sahasındaki araç trafiği oluşturur. Yeni çimento üretim tesislerinde,kaçak toz emisyonlarının önlenmesi projenin önemli unsurlarından biri olup proje;kaçak tozun oluşabileceği her kaynağı en aza indirmek amacıyla tasarlanmıştır.Bu açıdan düşünüldüğünde basit ve düzgün bir tesis yerleşim planı emisyonların azaltılmasında en iyi çözüm olmasına rağmen bu sistemi mevcut tesislerde uygulamak tesisin yerleşim planında oldukça büyük değişiklikleri gerektireceğinden çoğu zaman mümkün değildir. Kaçak tozların azaltılmasında farklı toz oluşum kaynaklarına göre aşağıda sıralanan kontrol tedbirleri düşünülür, -Rüzgar koruyuculu açık yığınlar -Su püskürtme ve kimyasal toz tutucuları, -Yolların kaplanması ve ıslatılması, -Vakumlu gezici ve sabit temizleme cihazları, -Torbalı filtrelerde havalandırma ve toplama, -Otomatik taşıyıcı sistemli kapalı stoklama, -Gezer vinç otomasyonu Ayrıca tesiste yürütülen bakım çalışmaları kaçak toz ve emisyonlarının azaltılmasında dolaylı bir yöntem olmasına rağmen hava kaçaklarının ve sızıntı noktalarının azaltılmasını sağlar.Bunun yanı sıra otomatik ekipmanların ve kontrol sistemlerinin kullanılması da kaçak tozlarının azaltılmasında yardımcı olur. |
5.15.Açık Yığınlar ve Rüzgar Koruyucuları Genelde tozlu malzemenin açıkta depolanmasından kaçınılmalı,bunun olması durumunda ise rüzgar önleyici engeller (doğal veya yapay olarak oluşturulmuş rüzgarın kuvvetini ve erozyon etkisini azaltan engeller) kullanılarak açıktaki yığınlardan kaçak toz emisyonları önlenmelidir.Bu engeller yaz kış yeşil olan ağaçlarla tamamlanarak sahadaki kirli su deşarjını önlemek amacıyla da etkili bir su toplama sistemi tesis edilir.Açık yığınların oluşması esnasında yığınların yüksekliğini azaltan,yüzeyi sıkıştıran veya ıslatan tedbirlerle bu sistem daha da verimli hale getirilir. 5.16.Su Püskürtülmesi ve Kimyasal Toz Tutucuları Kamyonların boşaltma işlemleri esnasında ve malzemenin bir taşıyıcı sistemden bir diğerine, veya stok sahası içinde bir yığına nakli gibi işlemler kaçak toz emisyonlarının oluşmasına neden olur.Toz emisyonunun geldiği nokta iyi tespit edildiğinde su püskürtme sistemi tesis edilebilir ve toz partikülleri nemlendirerekk tozların çökmesi sağlanır.Su püskürtme nozulları iyi yerleştirildiğinde (mümkün olduğunca toz kaynağına yakın olacak şekilde) ve sıvı akış hızı miinimum seviyede kontrol edildiğinde maksimum yarar sağlar. 5.17.Yolların Kaplanması ve Islatılması Özellikle kamyonlar tarafından kullanılan alanlar betonlanarak, asfaltlanarak yüzeyleri mümkün olduğunca temiz tutulmalı (özellikle kurak mevsimlerde ıslatılmalı) ve muayyen yollarr belirlenerek araç hızları sınırlandırılmalı,böylece çöken tozun askıda partikül madde haline geçişi önelenmelidir.Bu yöntemin verimini artırabilmek amacıyla sürekli olarak veya belirli aralıklarla çimento nakli ve tesliminin yapıldığı alanlar dışına ise sulama yapılmalıdır.Zaman zaman sulama kesilerek kuru asfalt yüzeyler vakumlu süpürgeli cihazlarla da temizlenmelidir. |
5.18.Vakumlu Gezici ve Sabit Temizleme Sistemleri Bakıım işlemleri esnasında veya taşıyıcı sistemlerdeki herhangi bir problemde malzemelerin dökülmesi söz konusudur.Bu gibi durumlarda kaçak tozların oluşumunu önlemek için vakumlu sistemler kullanılmalıdır.Torba filtre ile bağlantılı yüksek basınç fanı,boru donanımı içinde vanalarla yan borulara giren yüksek negatif basıncı oluşturur ve uygun vananın açılması ile torba filtre içinde toplayacak şekilde tozu hatta agregayı bile emmek mümkündür. Yeni tesisler bu şekildeki sabit vakumlu temizleme sistemleri ile kolayca teçhiz edilebilirken mevcut üretim tesislerinde ise gezicili temizlik sistemleri ve sabit olmayan bağlantılar kurulabilir. 5.19.Havalandırma ve Torbalı Filtre Toplama Genelde tüm malzemelerin nakli, mümkün olduğunca kapalı sistemlerle negatif basınç altında yapılmalı bu amaçla emme havası torbalı filtre ile atmosfere verilmeden önce tozsuzlaştırılmalıdır.Bu kontrol tekniğinin verimliliğini optimum şartlara getirmek, hava kaçaklarını,enerji kaybını ve tozssuzlaştırılan havayı azaltmak amacıyla en iyi mühendislik dizaynı uygulanmalıdır. Jet puls tipli torbalı filtrenin temizleme sistemi,akış hızındaki (0.5m3/sn’den 10m3/sn veya daha fazlasına kadar)uygun filtre bez kalitesindeki, geometrik dizaynındaki ve boyutlardaki esnekliğe bağlı olarak bu tipteki uygulamaya en fazla uyan sistemlerdir.Bu özellikler bu tip fltreleri stoker ve sıyırıcılar gibi gezicili tesislerde bile uygun ve kullanılabilir hale getirir.Ortam sıcaklığında normal şartlarda polyester veya akrilik filtre bezleri kullanılmalı,ıslak malzeme nakledildiği zaman özel neme dayanıklı filtre bezleri,klinker gibi sıcak malzeme durumunda ise ısıya dayanıklı filtre bezleri kullanılmalıdır |
5.20.Otomatik Nakliye Sistemli Kapalı Stoklama Klinker siloları tamamıyla otomatik hale getirilmiş hammadde stoklama sistemi günümüzde yüksek hacimli stoklardan oluşan kaçak toz probleminin çözümünde en etkili yöntemdir.Bu tipteki stoklama alanı yükleme ve boşaltma işlemlerindeki kaçak tozların oluşumunu önlemek için bir veya daha fazla sayıdaki torbalı filtre ile donatılır. Gerçekte her çeşit malzemenin spesifik özelliklerine göre (çok yaş ve yapışkan killerden kuru ve tozlu kumlara kadar) çok farklı sayıda teknik çözümler mevcutturr.Genelde kapalı ve tamamen otomatik hale getirilmiş hammadde stoklanması oldukça kompleks bir yapı arz eder , çünkü üretimde çok farklı hammaddenin nakliyesi söz konusudur.Mevcut tesislerde ise klinker siloları yeterli ortam mevcut olduğunda tesis edilebilirken aynı durum otomatik hammadde stoklanması için mümkün değildir,çünkü tesisin yerleşim planının değiştirilmesi gerekebilir. 5.21.Gezer Vinç Otomasyonu Mevcut birçak tesiste hemen hemen tüm malzeme nakliye sistemleri,kayışlı konveyör sistemlerinin besleme bunkerlerinden stoklama alanı ile bağlantılıdır.Genelde kapatılmış stoklama alanında gezer vinç operatörlerinin ışık ve taze hava ihtiyacı için çok sayıda pencereler gereklidir. Böyle bir sistem; tek tek her gözdeki malzeme seviyesini kontrol edebilen ve vinci malzemenin nakliyesi için farklı gözlerden hareket ettirebilen bir elektronik sistem esasına dayanır.Bu şekilde gelişmiş bir sistem birçok tesiste denenmş olmasına rağmen halen pratikte bazı problemler mevcuttur. |
| Türkiye`de Saat: 03:48 . |
Powered by: vBulletin Version 3.8.1
Copyright ©2000 - 2025, Jelsoft Enterprises Ltd.
SEO by vBSEO 3.3.2