1.GİRİŞ Bu stajda, iş hayatına atıldıktan sonra çalışabileceğ imiz iş sahalarındaki organizasy on düzenini,öğre nimimiz 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
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
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.
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
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
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. Ocaklardançıkarılan hammaddeler fabrikaya kamyonlarla sevk edilmektedir.
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
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.
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 toplananince 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 malzemenindüzgün bir şekilde homojene edilmesiyle mümkün olur.
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.
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 verilenfarin 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
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 yanınamonte 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.
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 bileşiklerininoluşmaya başladığı bu ilk safhada 2CaO.SiO2 konsantrasyonu düşüktür.
• 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 ileriyeitmeye 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 β şeklinden hidrolik
özelliği olmayan γ şekline dönüşmesi önlenir. β şeklini koruması sağlanır. Eğer
klinker çok yavaş soğutulacak olursa 2CaO.SiO2 α ve β şeklinden γ şekline geçerek
tozlaşır. γ 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 istenilenincelikte 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
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, farklımalzemelerin öğütülmesinde gösterdiği esneklik, mekanik güvenilirlik ve bilyalı çimento
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
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
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:
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 450o
C’yi aşmamalıdır. Kurutucuyu terk eden gazlarınsıcaklığı 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 sonucugerçekleşir. Bu teması sağlamak amacıyla fırına gereğinden fazla hava verilmesi yoluna
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.
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 sahipçimento tipleri de kullanılmaya başlanmıştır.
Türk Standartları TS EN 197 - 1 Normlarına Göre Çimento Çeşitleri:
• 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 45o
C’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.
• Paketlemeden 32µm’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
• Klinker ve çimentonun pişmeden sonra kalan bölümü
• Serbest kireç miktarı
• Çimentolarda katkı tayini
10.1.3. Beton LaboratuarıBeton 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.
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 veaçılara 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 düşürülüpfabrika 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
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 kolayilerleyebilmesi 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
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.
• 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