DOÇ.DR. İHSAN TOROĞLU

Armutçuk ve Amasra kömürlerinin biriketlenmesi ve biriketlerin yanma özelliğinin araştırılması

ÖZET Yüksek Mühendislik Tezi ARMUTÇUK VE AMASRA KÖMÜRLERİNİN BİRİKETLENMESİ VE BİRİKETLERİN YANMA ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI ArifKILIÇARSLAN Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Doç. Dr. İhsan TOROĞLU Aralık 2000, 70 sayfa Yapılan tez çalışmasında; Türkiye Taşkömürü Kurumu(TTK)’na bağlı olarak çalışan Armutçuk ve Amasra kömürlerinin biriketlenmesi ve biriketlerin yanma özellikleri araştırılmıştır. Armutçuk ve Amasra bölgelerinden üretilen kömürlerin ince oranı %70’in üzerindedir. Koklaşma özelliği zayıf veya koklaşmayan bu iki kömürün pilot ölçekte biriketlenerek evlerde(demostik amaçla) soba yakıtı olarak kullanımının artırılması hedeflenmiştir. Pilot ölçekli roll-preste katkılı olarak biriketlenmiş ve biriketlerin fiziksel, kimyasal ve standart sobada yanma özellikleri saptanmıştır. Biriketlemede melas miktarının etkisinin araştırıldığı deneyler sonucunda; bağlayıcı olarak %8’in altında melas kullanılması durumunda rol-prese yapışma olmaktadır. Yapışma olayı melasın hiç ısıtılmaması durumunda gözlemektedir. Bu iii durum melas kömüre karıştırmadan 80 dereceye ısıtarak nispeten çözülebilmiştir. Tambura yapışma sorunu melas içerisine kireç katılmakla giderilebilmiştir. Kömüre karıştırılan melas oranı arttıkça aşınma ve düşme sağlamlığı artmaktadır. Standarda uygun biriket aşınma sağlamlığı sadece Armutçuk Büyük damar kömürüne % 14 melas karıştırılması durumunda sağlanabilmiştir. Bu oranda karıştırmada kısmen tambura yapışma gözlenmiştir. %12 Melas+kireç karışımı ile yapılan biriketleme deneyleri sonucunda; kirecin Armutçuk lave ve Büyük damar kömüründe % 3, Amasra Çınarlı ve lave kömüründe %4 karıştırılması durumunda; aşınma sağlamlığı %75’in ve düşme sağlamlığı %80’in üzerinde olmaktadır. Karışımdaki kireç oranı arttıkça üretilen biriketlerin mekanik dayanımları artmaktadır. Kireç miktarı arttıkça biriketin kül oranı da artmaktadır. Bu nedenle kireç miktarı %4’ün üzerine çıkılmamıştır. Sodyum silikat miktarının etkisinin araştırıldığı deneyler sonucunda; kömüre %10’un altında sodyum silikat katılması durumunda kömür bağlanmamakta, %20 oranında bağlanma yeterli olmaktadır, %30’un üzerinde olursa prese yapışma gözlenmektedir. Ancak üretilen biriketlerin hem aşınma sağlamlığı hem de düşme sağlamlığı çok yüksek değerde olmaktadır. Amasra lave kömüründen üretilen biriketlerin kovalı sobada yakılması durumunda; duman konsantrasyonları 5890 mg/Nm3, alınan birim ısı başına atılan duman miktarı 2.7 mg/Kcal ve birim ısı başına atılan kükürt miktarı 0.5 mg/kcal’dır. Soba ısı verimi %77.3 olarak bulunmuştur. Amasra Çınarlı damar kömüründen üretilen biriketlerin kovalı sobada yakılması durumunda; duman konsantrasyonları 6100 mg/Nm3, alınan birim ısı başına atılan duman miktarı 2.7 mg/kcal ve birim ısı başına atılan kükürt miktarı 0.5 mg/kcal ‘dır. Soba ısı verimi ise %78.8 olarak bulunmuştur. Armutçuk lave kömüründen üretilen biriketlerin kovalı sobada yakılması durumunda; duman konsantrasyonları 6420 mg/Nm3, alınan birim ısı başına atılan duman miktarı 8.05 mg/Kcal ve birim ısı başına atılan kükürt miktarı 0.58 iv mg/kcal ‘dır. Soba ısı verimi %76.2 olarak bulunmuştur. Armutçuk Büyük damar kömüründen üretilen biriketlerin kovalı sobada yakılması durumunda; duman konsantrasyonları 7640 mg/Nm3, alınan birim ısı başına atılan duman miktarı 7.40 mg/kcal ve birim ısı başına atılan kükürt miktarı 0.50 mg/kcal ‘dır. Soba ısı verimi ise %79. 1 olarak bulunmuştur. Anahtar Sözcükler: K.ömür.Amasra,Armutçuk, biriket, roll-pres, soba, yakma Bilim kodu: 607.02.05

Zonguldak bölgesi şifertonlarının zenginleştirilmesi Beneficiation of fire clays of Zonguldak region

ÖZET Maden Mühendisliği Yüksek Mühendislik Tezi ZONGULDAK BÖLGESİ ŞİFERTONLARININ ZENGİNLEŞTİRİLMESİ Adnan GÜNEŞ Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Doç. Dr. İhsan TOROĞLU Ocak 2003, 99 sayfa. Bu çalışmada, Zonguldak bölgesi şifertonlarımn permroll manyetik ayırıcısıyla ve hidrosiklonla zenginleştirilmesi olanakları araştırılmıştır Killer hakkında bilgiler verildikten sonra, killerin Dünya ve Türkiye’ deki durumlarına değinilerek, sektörde üretim yapan kuruluşlardan bahsedilmiştir. Killere uygulanabilecek zenginleştirme yöntemleri incelendikten sonra, deneysel çalışmalarda Zonguldak bölgesi şifertonlarımn Permroll manyetik ayırıcıyla ve hidrosiklonla zenginleştirme çalışmaları yapılmıştır. Şiferton numunesinin manyetik ayırma ile zenginleştirilmesinde tane boyutu, ayırıcı bıçakların konumu ve sıcaklık gibi değişkenlerin etkisi incelenmiştir. Hidrosiklonla zenginleştirme çalışmalarında da, basınç ile pülpte katı oram esas alınarak hidrosiklon deneyleri yapılmıştır. m ÖZET (devam ediyor) Bu iki zenginleştirme yönteminden elde edilen sonuçlar incelenip, değerlendirilmiştir. Anahtar Sözcükler : Şiferton, Manyetik Ayırıcı, Hidrosiklon Bilim Kodu : 607. 02. 03 iv

Zonguldak kömür damarlarının koklaşma özelliklerinin araştırılması Investigation of the cokability properties of Zonguldak coal seams

ÖZET Doktora Tezi ZONGULDAK KÖMÜR DAMARLARININ KOKLAŞMA ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI Ayşen YAVUZDOGAN Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı : Doç. Dr. İhsan TOROĞLU Eylül 2000, 193 sayfa Yapılan tez çalışmasında; havzaya ait iyi koklaşabilen kömür damarlarının ve bu damarlardan hazırlanacak olan karışımların az koklaşır Armutçuk bölgesi’ne ait Büyük daman ve koklaşmaz özellikteki Amasra bölgesi’ne ait Çınarlı daman ile belirli oranlarda kanştınlması ile hazırlanan harman numunelerin Jenkner deney düzeneğinde koklaştırılması, basit harmanlama yöntemi ve petrografi tekniği ile incelenerek, kok üretiminde asıl hedef olan iyi kalite ve yüksek stabilitedeki harmanın eldesi hedeflenmiştir. m ÖZET (devam ediyor) Bu çalışma iki temel aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşama, Türkiye Taşkömür Kurumu (Zonguldak) Armutçuk, Amasra, Karadon, Üzülmez ve Kozlu bölgelerindeki bazı bakir kömür damarlarının ekonomik olarak değerlendirilebilmesi için yapılması gereken, yıkanabilirlik özelliklerinin (yüzdürme-batırma testleri ile) araştırılmasına yönelik çalışmaları kapsamaktadır. Kömür damarlarından alman örneklerin tamamı çeneli kırıcıda 13 mm altına kırılmış, yaş eleme sonrasında çeşitli boyut gruplarına ayrılarak kül içerikleri yüzdürme- batırma deneyleri ile %10’un altına düşürülmüştür. İkinci aşamada koklaştırma çalışmalarına esas oluşturacak olan numunenin elde edilebilmesi için -13+0.5 mm boyutlu kömür 1.60 g/cm3 yoğunluğunda yüzdürme-batırma işlemine tabi tutulmuştur. Elde edilen temiz kömürlerin tamamı 3.15 mm altına kırılmış ve koklaştırma deneylerinde kullanılmak üzere hazırlanmıştır. Standart Jenkner koklaştırma deney düzeneğinde, petrografi tekniği ile stabilite değerleri önceden hesaplanan kömürlerin ve basit harmanlama tekniği kullanılarak bunlardan oluşturulan karışım kömürlerin yüksek sıcaklıkta koklaşma özellikleri tek tek saptanmıştır. Yine bu karışım kömürler (Karadon bölgesi karışımı ve Zonguldak bölgesi karışımı) az koklaşır Armutçuk bölgesi ‘ne ait Büyük daman ve koklaşmaz özellikli Amasra bölgesi’ne ait Çınarlı daman ile basit harmanlama yöntemi ve petrografi tekniği kullanılarak çeşitli oranlarda kanştınlmış ve harman numuneler hazırlanmıştır. Harman numunelerin Jenkner retortunda koklaştırma çalışmalan sonucu elde edilen katı (metalurjik amaçlı kok), sıvı (katran vs.) ve gaz ürünlerin tamamının özellikleri çeşitli analiz yöntemleri ile incelenmiş, miktar ve özellikleri saptanmıştır. Havza kömürlerinin aynı yoğunlukta yıkanması durumunda farklı kül içerikli ve petrografik kompozisyonlu ürünler elde edilebilmektedir. Aynca elde edilen katı, iv sıvı ve gaz ürünlerin miktarlarında da önemli farklılıklar saptanmıştır. Metalurjik amaçlı kok üretiminde kullanılacak özellikteki kömürlerin üretiminin planlanması esnasında bu hususun özenle ele alınması gerekmektedir. Anahtar Sözcükler : kömür, koklaştırma, maseral grup analizi, kok stabilitesi, yüksek fırın, metalurjik kok üretim teknikleri, flotasyon, Jenkner retortu, yansıtma değeri ölçümü. Bilim Kodu: 607. 02.07

Zonguldak kömürlerinden aktif karbon üretimi

ÖZET Yüksek Mühendislik Tezi ZONGULDAK KÖMÜRLERİNDEN AKTİF KARBON ÜRETİMİ Berrin DONGEL Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Doç.Dr. İhsan TOROĞLU Temmuz 1997, 76 sayfa. Adsorbent olarak yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olan aktif karbonlar bu özelliğinden dolayı pek çok alanda kullanılmaktadırlar. “Zonguldak kömürlerinden aktif karbon üretimi” tezin konusudur. Tez kapsamında aktif karbonun tanımı, özellikleri, üretimi ve kullanım alanları anlatılmıştır. Deneysel çalışmalarda, hammadde olarak 3 farklı tipte Zonguldak kömürü kullanılarak yapılan üretim çalışmaları irdelenmiştir. Bu kapsamda; her bir hammaddeden istenilen yüzey özelliklerine sahip aktif karbon üretimi için optimum deney şartları belirlenmeye çalışılmıştır. Bunun için, üretimin ilk adımını ııı ÖZET (devam ediyor) oluşturan karbonizasyon ve ikinci adımını oluşturan aktivasyonda (aktifleştirme) etkin parametreler olan değişik sıcaklık ve bu sıcaklıkta uygun bekletme süresi koşulları üzerinde çalışılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda üretilen ürünün değerlendirilmesi amacıyla, yüzey özelliklerini belirleyici Karbon tetraklorür ve İyot adsorpsiyon testleri yapılmıştır. Deney sonuçlarından yararlanılarak üzerinde çalışılan parametrelere göre; ürünün ağırlık kaybı ve buna bağlı olarak Karbon tetraklorür ve İyot adsorpsiyon testleri sonuçlarına ilişkin çizelgeler hazırlanmıştır. %2.53 (Armutçuk-Büyük), %3.40 (Kozlu-Çay) ve %7.54 (Kozlu-Çay) küllü kömürler ile yapılan çalışmalarda, 900 °C’de karbonize edilen ürünlerin, yine 900 °C’de aktifleştirilmesi sonucunda ağırlık kayıpları sırasıyla; %73.24, %66.05 ve %58.52 olarak bulunmuştur. Bu ürünlerin iyot numaraları da 950.27 mg/gr, 871.00 mg/gr ve 760.82 mg/gr olarak saptanmıştır. Anahtar Sözcükler: Kömür, Aktif Karbon, Aktivasyon, Karbonizasyon. Bilim Kodu: 607.02.03 iv

Kromit ve manyetit toz konsantresinin biriketleme yöntemi ile aglomerasyonu

ÖZET Yüksek Mühendislik Tezi KROMİT VE MANYETİT TOZ KONSANTRESİNİN BİRİKETLEME YÖNTEMİYLE AGLOMERASYONU Gülsen (GENÇTÜRK) KEFELİ Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Doç. Dr. İhsan TOROĞLU Aralık 2001, 86 sayfa Yapılan tez çalışmasında; ETİBANK Karagedik Kromit Konsantratör Tesisinden alman kromit tozu ve TDÇİ Divriği Demir Konsantratör Tesisinden alınan manyetit konsantresinin biriketleme yöntemiyle aglomerasyonu ve üretilen biriketlerin mekanik dayanım (düşme ve aşınma sağlamlığı) özellikleri araştırılmıştır. ETİBANK Karagedik Kromit Konsantratöründen alınan masa konsantreleri üzerinde yapılan kimyasal analizler sonucunda; kromit konsantresinin %51.30 Q2O3 ve % 15.22 FeO içerdiği saptanmıştır. TDÇİ Divriği Demir Konsantratör Tesisinden alınan peletlik manyetit konsantresi üzerinde yapılan kimyasal analizler sonucunda; manyetit konsantresinin %64.16 Fe içerdiği saptanmıştır. Biriketleme deneylerinde kullanılan kromit tozu numunesinin %81.2’si, manyetit tozunun % 87.3’ü 0.210 mm altındadır. 111 Kromit tozu harmanlan ve bağlayıcı madde olarak melasın kullanıldığı deneyler sonucunda; % 88kromit+%2 kireç ve %10 kömür tozunun en uygun harman olduğu ve bu harmana % 12 melas katılması durumunda üretilen biriketlerin aşınma sağlamlığı %80.1 ve düşme sağlamlığı %93.2 olmaktadır. Kromit biriketlerin bu mekanik dayanım değerleri ferrokrom tesisleri için yeterlidir. Manyetit tozu harmanlan ve bağlayıcı madde olarak melasın kullanıldığı deneyler sonucunda; en uygun % 88manyetit+%2 kireç ve %10 kömür tozu harmanı olduğu ve bu harmana % 14 melas katılması durumunda üretilen biriketlerin aşınma sağlamlığı %85.7 ve düşme sağlamlığı %92.3 olmaktadır. Manyetit biriketlerin bu mekanik dayanım değerleri yüksek finn için yeterlidir. Kromit ve manyetit toz konsantreleri içerisine ilave edilen katkı maddesinin miktan ve boyutu arttıkça, biriketleme işlemi pilot tesiste sorunsuz yürütülmekte, ancak elde edilen biriketlerin mekanik dayanımı düşmektedir. Anahtar Sözcükler : Kromit, manyetit, toz, aglomerasyon, melas, bağlayıcı, biriket, roll-pres. Bilim Kodu : 607 02.05 iv