|
The conventional cement grinding system, the ball mill, has very poor efficiencies in spite of innovative improvements. For this purpose, development of new techniques, which allow proper size reduction and uniform particle size distribution with less specific energy consumptions, have become a necessity.The aim of this study is to make a comparative analysis of the fairly new cement grinding technologies, COMFLEX® Grinding System, Roller Press and HOROMILL®, at the same cement production plant with the same raw materials.In this context, CEM I 42.5 R type cement was produced with a fixed Blaine fineness of 3600 (±100) cm2/g at three different grinding units. The same raw materials, clinker and gypsum, and identical feeding ratios, 95% and 5%, were used to produce cement. Accordingly, these different grinding techniques were inspected with respect to the microstructural properties of cement particles, and the relative chemical, physical and mechanical properties of products.It was found that the main cement grinding parameters, specific surface area and sieve residue, do not show expected relation and change with each grinding system due to differences in the size reduction technique. Moreover, strength and other hardened mortar properties are directly affected by the liberation conditions of reactive grains at grinding stages.High capacity and low specific energy consumption i.e. the breaking and cracking efficiency of the roller press and higher grinding performance of the ball mill promoted the COMFLEX® system. On the other hand, the roller press was clearly advantageous at early strength performances with moderate specific energy usages during grinding. Nonetheless, it also had drawbacks like higher water demand and earlier setting times (which mean higher hydration temperatures). When the wideness and sharpness of classification results were considered, HOROMILL® gave better results with high circulation and efficient air classification design; although there were weaknesses of the system such as lower capacity and higher specific energy consumption rate.
|
|
Geleneksel çimento öğütme sistemi olan bilyalı değirmenler, çeşitli geliştirme çalışmalarına rağmen öğütme verimliliği düşük sistemlerdir. Bu sebeple uygun tane boyu küçültülebilirliği ve düzenli tane boyu dağılımını daha düşük birim enerji sarfiyatları ile sağlayabilecek yeni sistemlerin geliştirilmesi zorunluluk haline gelmiştir.Bu tez çalışmasında yeni tipteki öğütme sistemlerinden COMFLEX® öğütme sistemi, Roller Press ve HOROMILL®?in aynı çimento üretim tesisi ve bu tesisin hammaddelerini kullanılarak karşılaştırmalı değerlendirmelerinin yapılması amaçlanmıştır.Bu kapsamda, CEM I 42,5 R tipi çimentonun sabit 3600 (±100) cm2/gram yüzey alanı değeri ile üç farklı öğütme sistemi kullanılarak üretimi gerçekleştirilmiştir. Aynı özellikteki klinker ve alçı hammaddeleri %95 ve %5 oranlarında kullanılarak üretim yapılmıştır. Dolayısıyla bu farklı öğütme teknikleri, çimento tanelerinin mikro yapısal özellikleri ve beraberinde kimyasal, fiziksel ve mekanik özellikleri açısından incelenmiştir.Ana çimento öğütme parametrelerinden birim yüzey alanı ve elek bakiyesi belirgin bir ilişki göstermemekte, farklı öğütme prensiplerine bağlı olarak her sistemde farklı sonuçlar ortaya çıkmaktadır.Roller Press sisteminin kırma ve tane boyu küçültme verimliliği ile bilyalı değirmenin yüksek öğütme performansı neticesinde ortaya çıkan kapasite artışı ve düşük özgül enerji sarfiyatı, COMFLEX® öğütme sistemini öne çıkarmaktadır. Diğer taraftan, uygun spesifik enerji sarfiyatları ile elde edilen erken dayanım performanslarında Roller Press devresi açıkça avantajlı olmuştur. Fakat yüksek su ihtiyacı ve erken priz süreleri (beraberindeki yüksek hidratasyon ısıları) Roller Press sisteminin dezavantajları olarak ortaya çıkmıştır. Ürün separasyonu sonuçlarının dağılım ve ayırım keskinliği açısından alınan sonuçlar değerlendirildiğinde HOROMILL®, yüksek sirkülasyon ve verimli separasyon sistemi ile daha iyi sonuçlar vermiştir. Fakat düşük öğütme kapasitesi ve diğer sistemlere oranla daha yüksek birim enerji sarfiyatı HOROMILL®?in bu çalışma içerisinde zayıf yönleri olarak ortaya çıkmıştır. |
