Çimentonun gerçek zamanlı partikül boyutu ölçümü ihtiyacı
Stuart Barton tarafından yazılan ve China United Cement’in hat içi parçacık boyutu analiziyle elde ettiği faydaları araştıran “Mükemmel Parçacıklar” makalemizi okuyun.
Geleneksel olarak, dünyadaki enerjinin %1-2’si, çimentoyu nihai uygulaması için uygun ve kullanılabilir boyuta öğütmek için kullanılır. Çimentoyu öğütmek için kullanılan değirmenler genel olarak verimsizdir, ancak boyut küçültme hedefine ulaşmak için başka bir ekonomik yöntemde yoktur. Uzun yıllar laboratuvarda partikül boyutu dağılımının ölçümü, çimentonun kalite kontrolünde kullanılan kilit kalite parametrelerinden biriydi.
Geleneksel olarak ürünün basınç dayanımını tahmin etmek için kullanılan ve aynı zamanda öğütme işleminin etkinliğini gösterebilen Blaine yönteminin yerini almıştır. Laboratuarda (öğütmeden çok sonra) seyrek ölçümler yapmaktan, proseste gerçek zamanlı, çevrimiçi olarak boyut ölçümüne geçiş birçok fayda sağlar. Bu sadece her zaman yüksek kalitede ürün üretilmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda enerji maliyetlerinde tasarruf da sağlar ve halihazırda nominal kapasitelerinde çalışan tesisler için verimi artırabilir. Prosesin otomasyonu, aşırı öğütmeyi en aza indirerek ve ürün değişimleri sırasında spesifikasyon dışı ürün oranını azaltarak üretkenliğin artmasını sağlar.
Kontrol ihtiyacı
Çimento kalite için uygun incelikte öğütüldüğünde, spesifikasyona uygun olduğundan emin olmak için belli bir dereceye kadar aşırı öğütme gerçekleşir. Bunun nedeni tipik olarak numunelerin laboratuvarda her 2 saatte bir incelik açısından ölçülmesidir.
Bu süre zarfında çimento istenilen boyutun üstünde olabilir ve çok kaba olduğu için yeniden işlenmesi gerekebilir. Çevrimiçi bir partikül boyut cihazının ana avantajı, temel parametreleri her 5 saniyede bir ölçerek 2 dakikalık hareketli bir ortalama üretme yeteneğidir. Kapalı bir çevrim oluşturarak ve ayırıcıyı (separatör, air classifier) otomatikleştirerek, her zaman istenilen spesifikasyonda ürün üretilecek şekilde otomasyona bağlanabilir, bu şekilde aşırı öğütme için harcanan enerji tasarruf edilir. Bir diğer avantaj, çimentonun değirmende kalma süresinin verimin %5 oranında artabileceği şekilde azaltılmasıdır. Tam kapasitede çalışan bir tesis için fazladan %5, 3 aydan daha kısa ve tam kapasitede çalışmayan bir tesis için, azalan enerji maliyetleri, 1 yıldan az bir sürede yapılan yatırımı geri ödemeyle sonuçlanabilir. Laboratuvar iş yükünün azalması da diğer avantajları arasındadır. Kaliteyi değiştirirken daha kısa tepki süresi, silo kontaminasyonundan kaçınılması ve çimento inceliğinde daha düşük bir standart sapma, kısa ve uzun vadeli basınç dayanımı açısından daha kararlı bir ürün sağlar.
Çevrimiçi gerçek zamanlı parçacık boyutu ölçüm sistemi
Genel olarak, bir çimento fabrikasının kapasitesi < 50 Ton/Saat ise, o zaman sadece tek bir numune alma noktası içeren basit bir sistemin gerekli olduğunu söyleyebiliriz. Temsili miktarda numuneyi almak için bir burgulu numune alma sistemi kullanılabilir, bu şekilde daha büyük miktarlarda çimento için örnekleme yapılmış olur.
Numune, değişken hızlı bir burgu vasıtasıyla çimento havalı bant sonundaki bir geçiş noktasından (tipik olarak bir serbest düşme) alınır. Saatte 10 kg’a kadar alınan çimento daha sonra, boyutun lazer saçılımıyla belirlendiği ölçüm hücresine taşıyan seramik astarlı bir numune alma sondası yoluyla alınır. Ürünü aspire eden ve bizim adına edüktör dediğimiz parça vasıtasıyla serbest düşme noktasından numune alınır. Çimentonun boyut analizi Xoptix lazer difraksiyon cihazı ile yapılır. Bu, laboratuvar sistemlerinde kullanılan cihazlara benzer, ancak eşsiz bir şekilde, çimento fabrikası ortamında meydana gelen yoğun titreşimlere dirençli, diğer sistemlere göre çok daha kararlı optik bir gövdenin içine yerleştirilmiştir. Parçacıklar lazer ışınından geçerken, saçılan ışık alıcı merceği tarafından toplanır ve sürekli gerçek zamanlı analiz için yüksek hızda tarandığı, kaydedildiği ve sayısallaştırıldığı bir dedektöre odaklanır. Numune, seramik astarlı bir dönüş yoluyla ana çimento hattına geri döner. Gerçek zamanlı incelik dağılımları elde edilir ve %< 32µ, >45µ ve %>63µ gibi anahtar parametreler optimum değerlerle karşılaştırılır ve ardından kullanıcı tarafından ayarlanabilen iki 4-20 mA kontrol çıkışı ile ayırıcının (seperatör, air classifier) ve/veya değirmenin kontrolünü sağlayan sisteme aktarılır ve otomasyon sistemi gerekli müdahaleyi uygular.
