Seramik süreçler i
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Seramik süreçler i

on

  • 10,922 views

 

Statistics

Views

Total Views
10,922
Views on SlideShare
10,920
Embed Views
2

Actions

Likes
3
Downloads
203
Comments
0

2 Embeds 2

https://twitter.com 1
https://www.linkedin.com 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Seramik süreçler i Presentation Transcript

  • 1. Seramik Süreçler I Afyon Kocatepe Üniversitesi Mühendislik FakültesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü
  • 2. Dersin Yürütücü Öğretim Üyeleri Prof. Dr. Ö. Faruk EMRULLAHOĞLU Yrd. Doç. Dr. Süleyman AKPINAR
  • 3. Dersin Devam Zorunluluğu % 70 Devam zorunluluğu (14 Haftada max.4 hafta devamsızlık)
  • 4. Dersin Vize Final Oranları Vize: %40 Final: %60
  • 5. Seramik Nedir?Eskiden Çanak, Çömlek bilimi ve üretimi, günümüzde de toplumda halen böyle bilinmektedir.  Seramik kelimesi yunanca “keramos” dan gelmektedir.  Kera – Toprak (kil)  Kerameus – Çanakçı, Çömlekçi  Kerameikos – Çanak Çömlek Pazarı Günümüzde: Seramik ürünlerin Bilim Dalı -Araştırma, Geliştirme -Üretim -Özellik değerlendirmesi -Kullanım değerlendirmesi Metal dışı İnorganik Malzemelerin Bilim Dalı (Seramik, Cam, İnorganik Bağlayıcılar – Çimento, Kireç, Alçı)
  • 6. Seramiğin Genel Tanımıİnorganik doğal veya sentetik hammadde veyahammadde karışımlarının, belirlenen tane boyutunaöğütülüp uygun bir yöntemle şekillendirildikten sonradekorsuz veya dekorlu olarak, belirlenmiş bir ısılişlemle kullanıma uygun teknik özellikler kazandırılmışyapılarına seramik denir.
  • 7. Seramik Malzemelerin Teknik Özellikleri Malzeme grubu içerisinde yer alan diğer malzemelerle mukayese edildiğinde seramik malzemelere duyulan ilginin artmasındaki en önemli teknik özellikleri şu şekilde sıralanabilir; Yüksek Sıcaklıklara Dayanıklılık; Refrakter üretiminde Düşük Isı İletkenlik Katsayıları; Isı izolasyon amaçlı Düşük Elektrik İletkenliği; Yüksek gerilim hatlarındaki porselen izolatörler Yüksek Kimyasal ve Korozyon Dayanımları; Metalürjik ve cam ergitme amaçlı pota üretiminde Yüksek Aşınma ve Basma Dayanımı: Kesici uçların üretiminde
  • 8. Seramik Malzemelerin Avantajları Farklı üretim teknolojileri kullanılarak aynı kimyasal bileşime sahip fakat değişik özellikler gösteren mamullerin üretimi mümkündür. Örneğin aynı oksitten sık yapıda ısıl iletkenliği olan malzeme üretimi mümkün iken diğer taraftan gözenekli yapıda ise ısıl iletkenliği düşük malzeme üretilebilinir. (Refrakter) Seramik üretiminde kullanılan hammaddeler tabiatta bol miktarda bulunur. Enerji tüketimi daha azdır. Seramik sektörü geçmişe dayandığı için üretimde tecrübe vardır.
  • 9. Seramik Ürünlerin Kullanım Alanları (1) Seramik endüstrisi birçok diğer endüstrinin temel taşlarıdır. Refrakterler, Refrakterler metalurji endüstrisinin; Aşındırıcılar, makina ve otomotiv endüstrisinin; Cam, Aşındırıcılar Cam inşaat, elektronik ve otomotiv endüstrisinin v.b. Son yıllarda geliştirilen özel seramikler bilgisayar, elektronik, havacılık, uzay endüstrilerinde halen kullanılmaktadır. İnşaat Sektörü: Tuğla – Kiremit Kaplama Malzemeleri: Yer ve Duvar Karoları Sıhhi Tesisat Ürünleri: Lavabo, Küvet, Klozet, v.s. Mutfak Malzemeleri: Seramik Fincan, Tas ve Tabaklar Enerji Nakil Hatları: Yüksek ve Alçak Gerilim İzolatörleri Biyoseramikler: Diş-Kalça Protezleri, Alümina Kalp Kapakçığı,Pirolitik C
  • 10. Seramik Ürünlerin Kullanım Alanları (2) Elektronik Seramikler: Elektro ve Magneto Seramikler (Yarı ve Süper İletkenler, Sert ve Yumuşak Magnetler) Seramik Kesici ve Aşındırıcılar: Metal işleme amaçlı (Al2O3, SiC gibi) Refrakterler: Yüksek sıcaklık reaksiyonlarının gerçekleştirildiği mekanların yapımında kullanılan (Silika, Şamot, Periklas, Korund, Mullit, Forsterit, Kromit, Grafit, Zirkonya ve Kordiyerit gibi ürünler) Cam Seramikler: Cam üretim yöntemi ile üretilmiş akabinde ısıl işlemden geçirilerek yapılarında cam fazı yanı sıra önemli oranda hedeflenen kristal fazları da ihtiva etmeleri sağlanan bünyeler. Emaye Ürünler: Cam tabaka ile kaplanmış metal bünyeler
  • 11. Türkiye’de Seramik Endüstrisi (Tarihçe)
  • 12. TÜRKİYE SERAMİK TARİHİ (1) Cumhuriyet öncesi Kütahya ve Çanakkale civarında 15-20 civarında çanak- çömlek üreten atölyeler vardı. Kiremitler Avrupa’dan ithal ediliyordu. Cumhuriyetten sonra özellikle 2. Dünya savaşı sonra ithalin imkansızlaşması üretimi zorunlu kılmıştır. Bu nedenle Nejat Eczacıbaşı İstanbul-Kartal’da cumhuriyet döneminin ilk seramik üretimi olan kulpsuz kahve fincanı üretmiştir. Daha sonraları 1950’de başlatılan sanayileştirme hamlesine paralel gelişen kentleşme olgusu konut sektörünün ihtiyacı olan seramiklerin üretimini zorlamıştır ve Eczacıbaşı’nın küçük atölyesi 1958’de 250 kişilik sofra ve süs seramiği ile sağlık gereçleri (saniter seramik) üreten modern bir fabrika haline gelmiştir. Aynı dönemlerde Çanakkale-Çan’da İbrahim Bodur’un öncülüğünde duvar ve yer kaplama seramiği ile alçak ve yüksek gerilim izolatörleri (elektro seramik), Yarımca’da Sümerbank’ın sofra porselenleri, sağlık gereçleri ve yüksek gerilim izolatörleri girişimleri görülmektedir. Tuzla porselen, Bozöyük’te Sümerbank’ın Yer ve Duvar Seramikleriyle İstanbul-Yıldız’da çini fabrikaları dikkati etmektedir.
  • 13. TÜRKİYE SERAMİK TARİHİ (2) Yine bu dönemde Filyos, Haznedar, Aslan ateş tuğlaları fabrikaları kısmen revize edilip kapasiteleri artırılmıştır. Sanayileşme ve kalkınmasını hızla sürdürmeye devam eden ülkemiz seramik ihtiyaçlarına paralel olarak kurulu fabrikalar kapasitelerini artırırken yeni kuruluşlar devreye girmiştir. Örneğin Eskişehir’de tuğla-kiremit; Söğüt’te fayans ve refrakter, Turgutlu’da tuğla, fayans; Bozüyük’te ve Manisa’da sağlık gereçleri, Bilecik’te fayans, Kütahya’da porselen, Uşak’ta fayans, İstanbul’da elektro porselen ülkenin sanayileşme ve kalkınma devam ettiği, nüfus artış hızı yavaşlamadıkça talep de devamlı artacaktır. Talebe paralel olarak üretim kuruluşların sayısı artmaya devam edecektir. Ülkemizdeki seramik sanayi ithal ikamesi malzemeler üretirken 1970’den itibaren seramik ürünleri ihraç etmeye başlamış ve 1980’den sonra dış pazarlarda diğer ülkeler ile rekabet etme gücüne ulaşmış ve pazardaki yerini almaya başlamıştır. Üretim teknolojileri genellikle gelişmiş teknolojiler olup ürünle TSE, EN ve ISO dünya standartları uygun bulunmaktadır. İthalat – rekabet – tüketim – üretim – ihracat !
  • 14. Türkiye Seramik Sektörüne İlişkin Bazı İstatiksel Veriler Yıldız Çini: 1892’de kuruluş, 1. Dünya savaşında kapanma, 1962’de tekrar üretim Eczacıbaşı-Kartal: 1942’de fincan, 1958’de sofra ve süs, 1962’de sağlık ürünleri üretim Çanakkale Seramik: 1960’da fayans, 1964’de mozaik ve sırsız yer karosu üretimi Kalebodur Seramik: 1972’de sırlı yer karosu, 1962’de İzolatör üretimi İstanbul Porselen: 1963’de sofra seramikleri, 1991’de kapanış Gorbon Işıl: 1963’de süs eşyası üretimi Bozüyük Seramik: 1966’da yer ve duvar karosu, 1998’de özelleştirme Yarımca Porselen: 1969’da sıhhi tesisat, sofra eşyası, izolatör, 1998’de kapanış Ege ve Söğüt Seramik: 1972 ve 1973’de yer ve duvar karoları Kale Porselen: 1974’de alçak gerilim elektrik malzemeleri Kütahya Porselen: 1975’de sofra ve süs eşyası Serel ve Toprak Seramik: 1978 ve 1982’de sağlık gereçleri, karo üretimi.
  • 15. Yer ve Duvar Karosu Ürünlerinin Türkiye’de ve Dünyadaki Durum İşletmeler Bilecik-Eskişehir-Kütahya üçgeninde, Uşak – İzmir hattında ve Çanakkale’de, üretimin ağırlıklı olarak batıda yapılması nedenleri; Hammadde, Alt yapı (ulaşım, teknoloji) ve Teşvik (Bilecik). İşletmeler 1960 ve 70’li yıllarda kurulmaya başlandı, 80’li yıllarda kapasite artırma, modernleşme 1960-2000 arası 40 senede ülke ihtiyacı karşılanmış ve ihracata başlanmış 90’lı yılların sonları itibarı ile 200 milyon m2/yıl, Avrupa’da İtalya ve İspanya’dan sonra 3., Dünya’da Çin ve Brezilya’dan sonra 5. üretici 1998 yılı itibarı ile: - Çin 1.400.000.000 m2/yıl - İtalya 590.000.000 - İspanya 560.000.000 - Brezilya 400.000.000 - Türkiye 154.000.000
  • 16. Porselen, Sıhhi Tesisat ve Refrakterler Ürünlerdeki Durum Porselen üretiminde; Kütahya, Güral, Porland, Yıldız Porselen başlıcaları, Gorbon Işıl, Sanat Toprak ve Atölyeler (Stonware) Sıhhi Tesisat ürünleri yapımında Eczacıbaşı, Ege, Kale, Serel, Toprak, Çanakçılar, Ece ve Turkuaz Seramik başlıca örnekleridir. 1997’de 5,8 milyon adet toplam üretim, 2,8 milyon adet ihraç (56 milyon Dolar), Avrupa’da 4. büyük üretici ve 5. büyük ihracatçı Refrakter Ürünler 1998 yılı itibarı ile 16 işletme, 9’u SiO2-Al2O3 bazlı 7’si bazik refrakter, Tüketimin % 75 i demir-çelik, % 10 çimento sektörü. Üretimin % 40-60’ı bazik, % 38-40’ı asidik karakterde, yakın doğu ve doğu Avrupa ülkelerine ihracat. Andalusit, Bağlayıcılar, Grafit, deniz suyu magnezya, eriyik magnezya, eriyik ve tabular Al2O3, eriyik zirkonya ve MgO.Al2O3 gibi hammaddeler ithal edilmekte Konya Krom Manyezit, KÜMAŞ, SÖRMAŞ, Haznedar Ateş Tuğlası, Filyos Ateş Tuğlası, AYSAN ve Magnezit A.Ş.
  • 17. Seramik Ürünlerin GruplandırılmasıA) Bileşime Bağlı Olarak Silikat Seramikler: Kil, Kaolen, Feldspat, Kuvars, Pegmatit, Kalsit Oksit Seramikler: Tek Oksit veya Oksit karışımları Silikat ve Oksit olmayan Seramikler: Oksijen bileşeni ihtiva etmezlerB) Kullanım Alanlarına Bağlı Olarak Geleneksel (silikat) Seramikler: Yapı Malzemeleri ve Mutfak Seramikleri Refrakterler: Endüstri Fırınları İleri Teknoloji Seramikleri: Teknik Cihazların yapımıC) Yapı Öğelerinin Büyüklüğüne Bağlı olarak İnce Seramik Ürünler Kaba seramik Ürünler
  • 18. Yapı Öğeleri Büyüklüğüne Bağlı Olarak Seramik Ürünlerin Gruplandırılması1- İnce Seramik Ürünler - ø<200 μm Porselen, Sıhhi Tesisat, Yer ve Duvar Karoları, İTS %SE<2, sık yapılı (beyaz ve renkli stonware), %SE>2, gözenekli (açık ve koyu renkli hardenware) Silikat seramiklerde Pişirim sıcaklığı ≥ 1200 ◦C – sık yapılı Silikat seramiklerde Pişirim sıcaklığı ≤ 1200 ◦C – porlu yapılı2- Kaba Seramik Ürünler - ø≥200 μm Tuğla Kiremit, Refrakter Ürünlerinin büyük bir kısmı %SE<6 sık yapılı, %SE>6 gözenekli
  • 19. Kullanım Alanlarına Bağlı Olarak Teknik Seramiklerin Gruplandırılması (1)1) Elektriksel fonksiyonlu seramikler Elektrik izole edici özellikte: Al2O3, BeO, MgO, MgAl2O4, AlN devre taşıyıcısı vb Ferro-elektriksel özellikte: BaTiO3, SrTiO3 seramik kondansatör Piezo elektriksel özellikte: (PZT) Pb (ZrTi)O3 (PbTiO3+ PbZrO3) katı çözelti Vibrator, Osilator, Filtre, ateşleyici v.s. Yarı iletken özellikte: BaTiO3, SiC, ZnO-Bi2O3, V2O5 gibi Varistörler (direncin gerilime bağlı olarak değişmesi) ve Termistörler, NTC (sıcak iletken), PTC (soğuk iletken) BaTiO 3 Elektriksel direnç özellikte: SiC, MoSi2 ve LaCrO3 Rezistanslar, ısıtıcılar İyonik iletkenlik özellikte: β-Al2O3, (katkılı) ZrO2 Oksijen ölçümü, pH ölçümü gibi Süper iletken özellikte: Y2O3-BaO-CuO (YBCO) veya SrO-CuO-La2O3 sistemlerinde (T<100K veya -173ºC) , T ºC=K-273
  • 20. Şekil: Elektriksel direnç özellikte seramik malzemelere örnek; SiC rezistanslar. Maksimum kullanım sıcaklığı 1600 oC.
  • 21. Kullanım Alanlarına Bağlı Olarak Teknik Seramiklerin Gruplandırılması (2)2) Magnetiksel fonksiyonlu seramikler Yumuşak Ferritler: MO.Fe2O3 (M=Zn, Mn, Ni) ses kayıt sistemi, ısı sensörü gibi Sert (sürekli) Ferritler: MO.6Fe2O3 (M=Ba, Sr) küçük motorlar3) Optik fonksiyonlu seramikler Işık geçirgenliğine sahip malzemeler: Al2O3, MgO, Y2O3-ThO2, ZrO2-Y2O3 Işık yansıtma özelliğine sahip malzemeler: Kaplamalar Polarize etme özelliğine sahip malzemeler: Y2O3S, PLZT4) Kimyasal fonksiyonlu seramikler Gaz sensörü: ZnO. Fe2O3.SnO2 gaz kaçağı uyarısı, otomatik havalandırma fanları Karbonhidrat ve Florkarbon detektörleri Neme duyarlı sensörler: MgCr2O4-TiO2 Mikrodalga fırında pişirim kontrol elamanı Elektrotlar: Titanatlar, sülfidler, boridler Alüminyum ve klor üretimlerinde Korozyona dayanıklı malzemeler: SiC, Si3N4, TiB2 Isı değiştiriciler, pompalar
  • 22. Şekil: Optik özellikte seramik malzemelere örnek; Alümina (Al2O3) diskler.a) Tek kristal alümina - transparantb) Polikristal-düşük poroziteli alümina - matc) Polikristal-yüksek poroziteli alümina - opak
  • 23. Kullanım Alanlarına Bağlı Olarak Teknik Seramiklerin Gruplandırılması (3)5) Mekanik fonksiyonlu seramikler Kesici malzemeler: Al2O3, Si3N4, TiC, TiN, BN Aşınmaya dayanıklı malzemeler: Al2O3, ZrO2, Si3N4, SiC, B4C, SIALON conta, seramik kaplama, yatak, iplik yönlendirici, Basınç sensörü, Ventil, öğütücü parçaları Yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemeler: SiC, Al2O3, Si3N4, ZrO2 Seramik motor, Türbin pervaneleri, Isı değiştiriciler, Kaynak brülör sistemi6) Biyolojik fonksiyonlu seramikler Protezler: Al2O3 (alümina) esaslı, Hidroksiapatit Biyocamlar7) Nükleer fonksiyonlu seramikler Nükleer yakıt: UO2, PuO2 Kaplama malzemesi: C, SiC, B4C Moderatör (yanmayı geciktirici) malzemesi: BeO Koruyucu malzeme: SiC, Al2O3, C, B4C
  • 24. Seramik Malzeme Üretim Teknolojisi Seramik hammaddeler Seramik hazırlama -Kırma -Tane gruplarına ayırma -Dozajlama -Karıştırma Seramik masse Seramik şekillendirme -Şekillendirme -Düzeltme Ham ürün Kurutma Pişirme Sırlama Seramik Ürün
  • 25. Seramik Malzeme Üretiminde Ana Prosesler Hammaddeler Seramik Hazırlama Seramik Masse Seramik Şekillendirme (gerektiğinde dekorlama) Ham Ürün Seramik Kurutma ve Pişirme (Reaksiyonlar) Seramik Ürün
  • 26. Seramik Malzeme Üretiminde Ara Prosesler Örneğin: Seramik Hazırlama Hammadde hazırlama Stok Kaba kırma İnce öğütme Tanelerin sınıflandırılması Reçeteyi oluşturma Dozajlama Karıştırma Granül hale getirme
  • 27. Seramik Malzeme Üretiminde Değişken (Çok parametreli) Prosesler Genelde bileşimleri değişken doğal hammaddelerin kullanımı Çoğu kez katkı kullanımı Üretimde çeşitli proseslerin uygulanması Fırın kesitlerindeki sıcaklık farkları Eleman faktörü Standart kuralların olmaması işletmelere özgü kuralların uygulanması Aynı ürünlerin farklı pişirim sıcaklığı ve pişirim sürelerinin olması Denge koşullarının üretimde sağlanamaması
  • 28. Klasik Seramik, Cam ve Çimento Üretiminde Kullanılan Hammaddelerin Karşılaştırılması Klasik Seramikler Cam Çimento Killer Kuvars Kalsit Kaolenler Feldspatlar Kil Feldspatlar Kalsit Demir oksit Feldspat türevleri Soda Kuvars Kuvars Potas Killi Kalker Pegmatitler Kalsit Dolomit
  • 29. Seramik, Cam ve İnorganik Bağlayıcı Üretim Teknolojilerinin Genel Olarak Karşılaştırılması SERAMİK CAM İNORGANİK BAĞLAYICI Toz Karışım Toz karışım Toz Karışım, farin Şekillendirme Eritme Isıl işleme tabi tutma Pişirme Şekillendirme Öğütme Suyla reaksiyon (hidratlaşma) ↓ ↓ ↓ MAMUL MAMUL MAMUL
  • 30. Porselen Mamul Üretim Akım Şeması Kaolen + K-Feldspat + Kuvars + Su + Elektrolitin dozajlanması Sulu olarak bilyalı öğütücülerde öğütme Süspansiyonu elek ve magnetten geçirerek stok havuzuna boşaltma(1) Filter Prese Pompalama a) plastik şekillendirme için vakum strang prese b) döküm için açma havuzuna(2) Püskürtmeli Kurutucuya Pompalama-İzostatik presleme için granül stok silosuna Şekillendirmeden sonra rötuşlama, ilave (kulp takılması gibi) Kurutma sistemleri içerisinde kurutma Bisküvi fırını arabalarına yükleme-bisküvi pişirimi-boşaltma Gerektiğinde sır altı dekorlama, üretici adı, damga baskı mühür gibi baskılar Sırlama ve ayak kısımlarının temizlenmesi Glasür arabalarına raflarda ve kasetlerde yükleme ve glasür pişirimi Glasür arabalarında boşaltma, ayakların zımparalanması Dekorlama ve dekor pişirimi Kalite ayırımı ve Paketleme
  • 31. 2. HAFTA
  • 32. SERAMİK HAMMADDELERİ Dünyayı oluşturan elementlerin ~% 90’nı O, Si ve Al oluşturmaktadır. Bu nedenle başlıca mineraller kuvars, silikatlar ve alümina silikatlardır. Bu elementler doğal olarak bulunan minerallerin çoğunu oluştururlar. Seramik endüstrisinde kullanılan hammaddeler inorganik metal olmayan kristal yapıda katılardır. Kompleks jeolojik süreçler sonucunda oluşmuşlardır. Bu nedenle hammaddelerin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri oluşum şartlarına (oluşum yeri, zamanı, oluşum esnasında fiziksel ve kimyasal olaylara) bağlıdır.
  • 33. Hammaddelerin Gruplandırılması 1) Genel Olarak 2) Teknik Olarak Doğal Hammaddeler -Plastik özellikte -Şekillendirilemez -Flakslaştırıcılar -Direnç sağlayıcılar Sentetik Hammaddeler -Oksit -Oksit dışı Sekonder Hammaddeler -Proses atıkları -Proses katkı maddeleri
  • 34. Genel Olarak Hammaddelerin Sınıflandırılması 1-Doğal Hammaddeler: Kil, Kaolen, Feldspat, Pegmatit, Kuvars, Kalsit ve Dolomit gibi. Tuğla-Kiremit yapımında hammaddeler doğal bileşimleri ile kullanılırlar, Porselen ve sıhhi Tesisat ürünlerinde ise genelde zenginleştirilmiş olarak kullanılırlar, Klasik Seramik ürünleri yapımında kullanılan hammadde bileşimleri belli tolerans aralıklarında değişim gösterebilirler.
  • 35. 2-Sentetik Hammaddeler: SiC, Si3N4, B4C ve BN başta olmak üzere doğada bulunmayan hammaddelerin, elementlerin değişik yöntemlerle kimyasal reaksiyona sokulması ile elde edilmeleri gerekmektedir. Örneğin: SiO2 (kuvars)+C (grafit) ~2000 oC SiC (akezyon prosesi) Oksitlerde ise oksidi ihtiva eden cevherin zenginleştirilmesi ile, örneğin Al2O3’in Boksitten elde edilmesi gibi. İTS yapımında kullanılan hammaddelerin saf olması temel koşuldur.
  • 36. 3- Sekonder Hammaddeler: Hammadde ve enerji tasarrufu, çevreyi koruma amaçlı kullanılırlar. Bisküvi artıkları, proses artıkları, fırın yakıt artıkları; cüruf-kül gibi Proses artıkları: Ham ve pişmiş artıklar – renk ve kırma sorunları!!! Kullanım sonrası artıklar: 1)Tipik örnek atık camların kullanımı – erime sıcaklığını düşürmesi avantaj sağlarken, artıkların farklı bileşimde olması dezavantajdır!!! 2)Refrakter artıklarının tekrar değerlendirilmesi – kirlilikler yine bu ürünlerin kullanımında dezavantaj teşkil etmektedir!!! Başka üretimlerde oluşan artıklar: Yüksek fırın cürufunun çimento yapımında, kömür külünün tuğla yapımında kullanımı gibi.
  • 37. Hammaddelerin Teknolojik Özellikleri İtibarı İle Sınıflandırılması1. Plastik Hammaddeler: suyla karıştırıldığında kalıcı olarak şekillenebilen hammaddeler – (killer, kaolenler ve pegmatitler)2. Plastik Olmayan Hammaddeler: su ilavesi ile kalıcı şekillenmeyen – (kuvars, feldspat, kalsit, dolomit, sentetik ve oksit hammaddeler) – hasarsız olarak şekillendirilebilmeleri için kil veya organik plastik katkıların kullanımı gerekmektedir. a) Flaks özellikte hammaddeler: karışımın sinterlenmesini ve erimesini kolaylaştıran hammaddeler – feldspatlar, kalsit ve dolomit gibi b) Direnç sağlayıcı hammaddeler: plastik olmayan bütün hammaddeler ham bünyenin deformasyona karşı direncini artırmaktadır. – kuvars gibi erimesi zor olan hammaddeler pişirme esnasında da bünyeye direnç kazandırmaktadır.
  • 38. Jeolojik Açıdan Doğal Hammaddeler KRİSTAL: Atomların, belirli kurallar dahilinde oluşturdukları üç boyutlu (kafesin veya birim hücrenin) periyodik katı örgü yapısıdır. • Kristaller belirli fiziksel ve kimyasal koşullarda; doymuş çözeltilerden, kor halindeki akışkan eriyiklerden, buharlardan veya diğer katı maddelerden oluşur. • Geometrik olarak düz yüzeyler keskin kenar ve köşeler kristallerin tipik karakteristik özelliğidir. • Her parça bütünü temsil eder yani her noktada aynı kimyasal ve fiziksel özellikler hakim, kendisine özgü bir formüle sahiptir. MİNERAL: İnorganik kristallerdir, Kuvars, Albit, Ortoklas, Anortit gibi. KAYAÇ: Geniş coğrafik alanlara yayılmış doğal mineral karışımlarından oluşan kütlelere denir. Kendilerine özgü bir kimyasal formülleri yoktur. Parça bütünü temsil etmez, Pegmatit, Kil, Kaolen gibi. Kayaçlar ana, yan ve iz minerallerden oluşurlar. Mono mineralli olanlar azdır.
  • 39. HAMMADDELERİN YAPILARI Ocaktan çıkarma tekniği ve öğütülebilirlik açılarından hammaddelerin yapı durumları (sertlikleri) önem arz etmektedir. Sık yapılı (kompakt) kayaçlar – Granit, silis taşı, kalsit gibi Gevşek yapılı kayaçlar– Kum ve Kil gibi Mineral (Monomineral) şeklinde kayaçlar–Kalsit, Alçıtaşı, Kuvarsit gibi. JEOLOJİK OLARAK KAYAÇLAR: 1-Magmatik Kayaçlar 2-Sediment Kayaçlar 3-Metamorfik Kayaçlar
  • 40. MAGMATİK KAYAÇLAR Magma Silikatik bir eriyiktir. Akışkan kor haldeki eriyiklerden (lav) kristallenme neticesinden oluşan tüm kayaçlar magmatik kayaçlardır. Feldspat, Kuvars ve Mika gibi… Feldspat gibi SiO2 miktarı yüksek olanlar açık renkli ve asidik karakterdedir. Biyotit ve Olivin gibi, SiO2 oranı düşük olanlar koyu renkli ve bazik karakterdedir. Yer küre kesitinde katılaşmanın gerçekleştiği konuma göre:1. Derinlik Kayacı: Yer küre derinliklerinde yüksek basınç ve sıcaklıkların etkisinde (binlerce atmosfer, 900- 1500 ◦C), yavaşça katılaşarak oluşur. Granit, Olivin gibi Plutonik Kayaçlar.2. Yüzey veya Volkanik Kayaçlar: Katılaşmanın yüzeyde hızlı bir şekilde gerçekleşmesi neticesinde oluşan kayaçlar, Tüf ve Bazalt gibi. Yüzeyde düşük basınç, gaz çıkışına bağlı gözenekli yapıda oluşurlar.3. Ara Kayaçlar: Magma yüksek basıncın etkisi ile önceden katılaşmış kayaçların arasına girerek dikey ve yatay boşlukları doldurur. Pegmatit damarları gibi
  • 41. SEDİMENT KAYAÇLAR Sediment Kayaçlar daha önceki kayaç oluşum prosesleri ile meydana gelen kayaçların ve minerallerin parçalanması neticesinde oluşmaktadır. Parçalama etkisine bağlı olarak:1. Kimyasal Sedimentler: Bu kayaçlar suda çözünmüş maddelerin, suyun buharlaşması veya çözeltinin kimyasal bileşiminin değişmesi neticesinde çökme ile oluşmaktadır. Kireçtaşı, Boksit, Alçıtaşı, Dolomit, Limonit (α-FeOOH, γ-FeOOH) ve Tuzlar gibi.2. Biyolojik Sedimentler: Sudaki canlı ve bitki kalıntılarının önemli oranda mikroorganizmaların etkisi ile birikmesi neticesinde oluşan kayaçlardır. Tebeşir, Kiselgur (Diatomit) ve kömür türleri gibi.
  • 42. METAMORFİK KAYAÇLAR Metamorfik kayaçlar Magmatik veya Sediment kayaçlarının tektonik hareketler (yer değişimi hareketleri) neticesinde yerin derinliklerinde yüksek basınç ve sıcaklıklar altında kısmen tekrar erime, karışma ve sıkışması ile oluşmaktadır. Çoğu zaman katı haldeki kristal dönüşümleri olmaktadır. Kireçtaşı – Mermer Silistaşı – Kuvarsit Asidik magmatik kayaç – Gneis Bazik magmatik kayaç – Serpantin
  • 43. SERAMİKTE KULLANILAN KİL VE KAOLENLER (1)Kil ve Kaolenler: Feldspat ve Feldspat içerikli granit gibi diğer magmatik veyametamorfik kayaçların hem mekaniksel–fiziksel (su, rüzgar, ısı değişikliği..vb)hem de kimyasal (CO, kükürt, florlu gazlar ve yüksek sıcaklık etkisi gibi)parçalanması neticesinde oluşan Sediment kayaçlardır. Feldspatın Kaolinite dönüşmesi reaksiyonları: K-Feldspat K2O.Al2O3.6SiO2 (2KAlSi3O8) (%16,9 K2O, %18,3 Al2O3, % 64,7 SiO2)Parçalanmada K2O’nun tamamı ve SiO2’nun 43,05 birimi ayrılıyor, geride 18,3 birim Al2O3 ve 21,58 birim SiO2 kalıyor, yapıya 6,47 birim H2O giriyor. K2O.Al2O3.6SiO2+8H2O→2KOH+2Al(OH)3+2H4Si3O8 [Al2O3.2SiO2.2H2O+K2O+4SiO2+6H2O] (Feldspat parçalandı K2O tamamen ve bir kısım SiO2 uzaklaştı yapıya bir miktar H2O alındı) Al2O3.2SiO2. 2H2O (Al2[(OH)4Si2O5]) Kaolinit ( %39,5 Al2O3,%46,5 SiO2, %13,9 H2O
  • 44. Şekil: Feldspatların kaoline parçalanmasının şematik gösterimi
  • 45. SERAMİKTE KULLANILAN KİL VE KAOLENLER (2)Kil mineralleri, yaprak şeklinde, tabaka dokulu, kristal yapıda su içerenalüminyum silikatlardır, Örnek: kaolinit, Al2(Si2O5)(OH)4Kil ve Kaolen kayaçları iki şekilde oluşmaktadır.1-Primer Oluşum: Yeni oluşumun ana kayacın olduğu yerdegerçekleşmesi – Kaolenler bu grubu oluşturmaktadır. (İri taneli ve azplastik özellik gösterir)2-Sekonder Oluşum: Yeni oluşumun, ana kayacın parçalandıktansonra su ve rüzgar gibi doğal ortam koşulları etkisinde taşınması veçökmesi neticesinde başka yerde gerçekleşmesi – Killer bu grubuoluşturmaktadır. (İnce taneli ve çok plastik özellik gösterir)
  • 46. SERAMİKTE KULLANILAN KİL VE KAOLENLER (3)Killer taşınma sırasında geçtikleri yollar ve yataklardaki inorganik vekütlesel maddelerle birlikte sürüklenirler. Böylece bünyesine metaloksitleri, karbonatları, sülfatları ve kömür gibi yanıcı maddeleri karışır.Genellikle karışan bu maddeler kilin saflılığını, kalitesini, beyazlığınıbozucu etki yapar.Metal oksitler karışım oranına göre killerin ham ve pişme renklerinideğiştirirler.Örnekler:Fe2O3: bej, sarı, kırmızı, kahverengiMnO2: mor, kahverengi, siyahTiO2 : sarı, bej, gri, kirli mavi
  • 47. SERAMİKTE KULLANILAN KİL VE KAOLENLER (4) Doğal öğünme – ince tane genelde < 2 mμ – Silikat Sediment Taşınma esnasında kristal yapının bozulması – katyon değiştirme FeO gibi safsızlıkların yapıya girmesi – pişme sonrası renkli bünye Kaolenler yan mineral olarak genelde feldspat ve kuvars ihtiva eder Killer az oranda ince kuvars, nadir feldspat ihtiva eder, bileşimdeki alkali metal oksitler (~%1) absorbe edilmiş katyonlardır.
  • 48. SERAMİKTE KULLANILAN KİL VE KAOLENLER (5) Kaolenler killere göre İri tanelidir, düşük plastik özelliktedir, zor sinterlenir, az kirlilik ihtiva eder, beyaz pişme rengine sahiptir. Tabaka yapısı killerin şekillenebilme özelliğinin temelini oluşturur. Yüzey elektriksel yük durumuna bağlı olarak paralel konum oluşturarak birbirine karşı rahat kayabilme (iyi akışkanlık) veya karmaşık yapı oluşturarak birbirine karşı zor hareket edebilme (Plastiklik) ve katyon değiştirme özellikleri silikat seramik masselerin reolojik davranışlarını belirlemektedir.
  • 49. KİL MİNERALLERİNİN YAPI SİSTEMATİĞİ Kil minerallerinin esas yapısını su içeren alüminyum silikatlar oluşturmaktadır. Yapı olarak bu mineraller, [SiO4]4- tetraeder (ortada silisyum etrafında dört oksijen, iyonu, dört yüzlü yapı) ve [AlO6] oktaeder (ortada alüminyum etrafında 6 iyon, oksijen ve OH-) tabakalarını ihtiva eden paketlerden oluşmaktadır. Kaolinit: mineralojik, Al2(Si2O5)(OH)4 veya Al2O3.2SiO2.2H2O Reel koşullarda Tetraederde Si4+ yerine Al3+ ve oktaederde Al3+ yerine Fe2+, Fe3+ ve Mg2+ iyonları yer alabilmektedir. Paketi oluşturan tabaka sayısı ve diziliş düzeni farklılıkları ile tabakalar arası mesafe farklılığı, çok sayıda ve çoğu kez de oldukça karmaşık yapılı kil minerali çeşidine neden olmaktadır. Tetraederler düzlem içinde köşeler üzerinde birbirine bağlanarak düzenli altılı halkalar şeklinde örgü yapısı oluşturmaktadır. - İki Tabakalı Kil Minerali: Paket bir Tetraeder ve bir Oktaeder tabaka ihtiva eder, 1:1 yapı - Üç Tabakalı Kil Minerali: Paket iki Tetraeder ve bir Oktaeder tabaka ihtiva eder, 2:1 yapı
  • 50. Killerde Paketleri Oluşturan Yapılar
  • 51. Kil minerallerini oluşturan tabakalardan biri olan tetraederlerin düzlemde köşeler üzerinde bağlanarak oluşturdukları düzenli altıgen örgüsü (ör:Mika)
  • 52. KİL MİNERALLERİ YAPILARIReel yapılarda, çoğu kez Al3+ yerine Mg2+ yer alır, değişimintam olması durumunda Mg-Silikatlar oluşur.Elektriksel yük denge durumundan ötürü Alüminyum ileoktaeder boşluklarının sadece 2/3 ü “dioktedriş yapı”,Magnezyum ile bu boşlukların tamamı “trioktaedriş yapı”doldurulur.
  • 53. İKİ TABAKALI KİL MİNERALLERİ Paketler bir Tetraeder ve bir Oktaeder tabakadan oluşur, 1: 1 yapı --------------- Silis-tetrahedral ========= Alumina oktehedrali Kaolinit grubu mineraller: Kaolinit Al2O3.2SiO2.2H2O Antigorit (Serpantin) 3MgO.2SiO2.2H2O (2Al yerine 3Mg iyonları) 3Mg +3 +2 Dickit Al2O3.2 SiO2 .2 H2O Nakrit Al2O3.2 SiO2 .2 H2O Fireclay Al2O3.2 SiO2 .2 H2O düzensiz bir tabaka sıralaması Halloysit Al2O3.2 SiO2 .2 H2O.nH2O (n≤ 2) kalın paket, tabakalar arası zayıf bağ, Oktaeder tab.<Tetraeder tab.–silindir şeklinde kıvrılmaya neden olmaktadır. İlk üçünde tabakaların diziliş sıralaması farklıdır.
  • 54. İki Tabakalı Kil Mineralleri (OH)3 Al2 O2, (OH) Si2 O3p=piko 10-12
  • 55. Halloysit grubu 2 tabakalı killerde paketlenme --------------------------- Si-tetrahedrali ---------------------------Al-oktahedrali ****su****su****su****** --------------------------- Si-tetrahedrali ---------------------------Al-oktahedrali
  • 56. İki Tabakalı yapı (struktur)
  • 57. ÜÇ TABAKALI KİL MİNERALLERİ (1) İki Tetraeder ve bir Oktaedertabakadan oluşan Paketler, 2: 1 --------------- Silis-tetrahedral ========= Alumina oktehedrali ---------------- Silis –tetrahedrali
  • 58. ÜÇ TABAKALI KİL MİNERALLERİ (2) Pyrophyllit: Al2O3.4SiO2.H2O pirofilit Montmorillonit: Al2O3.4SiO2.H2O.nH2O (ideal), bentonit (Al2-x Mgx )[(OH)2Si4O10].Nax.n H2O (real) Oktaederde Al yerine kısmen Mg yük dengeleme için paket aralığına Na absorbe edilmesi Beidellit: Al2[(OH)2Al0.5 Si3.5 O10]. Na0.5.n H2O Nontronit: Fe2,3+[(OH)2Al0.5 Si3.5 O10]. Na0.5.n H2O Muskovit: KAl2[(OH)2Al Si3 O10→K2O.3Al2O3.6 SiO2.2 H2O Phlogopit (Glimmer gr.): KMg3[(OH)2Al Si3 O10] mika Biotit: K(Mg,Fe2+)3[(OH)2(Al,Fe3+) Si3O10] İllit: (K,H) Al2[(OH)2Al Si3 O10] (ideal) Üç Tabakalı Mg-Silikatlar Talk: Mg3[(OH)2 Si4 O10]→ 3MgO.4SiO2.H2O Saporit: Mg3[(OH)2Al0.5 Si3.5 O10]. Na0.5.n H2O Vermiculit: Mg0.33 (Mg, Al)3[(OH)2Al Si3 O10].n H2O vermikulit Dört Tabakalı Mg-Silikatlar
  • 59. Montmorillonit grubu 3 tabakalı killerde paketlenme --------------------------- Si-tetrahedrali ---------------------------Al-oktahedrali -------------------------- Si-tetrahedrali ****su****su****su****** --------------------------- Si-tetrahedrali ---------------------------Al-oktahedrali -------------------------- Si-tetrahedrali
  • 60. Üç Tabakalı yapı (struktur)
  • 61. 3 Tabakalı Kil Mineralleri İle 2 Tabakalı Kil Minerallerinin Karşılaştırılması Kristal yapıları bozuktur. Tabakalardaki Si4+ yerine Al3+ ve Al3+ yerine Mg2+, Fe2+ ve/veya Fe3+ yer alabilmekte. Oluşan eksi (-) yük fazlalığı yüzeye absorbe edilen ve sulu ortamda değiştirilebilen bir ve iki değerlikli (alkali veya toprak alkali metal iyonları) katyonlarla dengelenmektedir. Paket aralarına önemli oranda su alarak şişme kabiliyeti gösterirler Yüksek oranda Montmorillonit ihtiva eden killer Bentonit grubudur. Katyon değiştirme kabiliyetleri yüksektir İllit, Montmorillonit ve Chlorit ihtiva edenleri Mixed-Layer olarak bilinir
  • 62. KİLLERLE İLGİLİ GENEL OLARAK Killerin Nomenklatur Sistemi Kapsamında K(A).I(B).Xml(C).Q(D).O(E) genel formunda yazılmaları önerilmektedir. K kaolin grubu, I illit grubu, X diğer mineralleri Q kuvars ve O organik kısımları ifade etmektedir. Parantez içinde bu bileşenlerin miktarları (A,B,C,D,E) belirtilmektedir. Kil mineralleri yaprak şeklinde olup anizotrop özellik gösterirler. Yaprak çapının (0.2- 1µm), kalınlığa (0.1µm) oranı 5:1- 100:1 arasında değişmektedir. Spesifik yüzey iri taneli killerde (örneğin kaolinit) 1- 5 m2/g çok ince taneli killerde >100 m2/g Tane büyüklüğü killerde genelde < 10 µm, çok ince < 0.02 µm Katyon değiştirme kabiliyeti 20 µVal/g iri kaolinit, 1500 µVal/g Smectit (1 Val=1 değerlikli iyonun bir molü) Tane büyüklüğü, şekli ve Katyon değiştirme özelliği→ Süspansiyonların reolojik özelliklerini, küçülme mukavemet ve sinterleme davranışlarını etkiler. Çeşitli adlandırmalar: Refrakter killer, Duvar karosu killeri, Yer karosu killeri, Çanak çömlek killeri, Bentonit gibi sınıflandırmalar yapılmaktadır.
  • 63. KLASİK SERAMİK MAMÜLLERİ ÜRETİMİNDE KULLANILAN DİĞER DOĞAL HAMMADDELER Kil ve Kaolenler ile birlikte Feldspatlar, Pegmatitler, Kuvars, Kalsit ve Dolomit (son ikisi bilhassa düşük sıcaklıklarda pişirilen gözenekli ürünlerde) kullanılan diğer hammaddelerdir. FELDSPATLAR alkali veya toprak alkali metal oksit ihtiva eden alüminyum silikatlardır. 3 tipi vardır: Ortoklaz : KAS6 Albit : NAS6 Anortit : CAS2 Kalsiyum feldspat yüksek bir erime sıcaklığına (Anortit 1550 ◦C) sahip olması nedeni ile pek tercih edilmez. Sodyum feldspat (Albit) 1120 ◦C de erimesi itibarı ile genelde 1200 ◦C nin altında pişirilen ürünlerin yapımında tercih edilmektedir. Büyük rezervler halinde Çine/Aydın – Milas/Muğla’ da Potasyum feldspat (Ortoklas-Ortoz) 1150 ◦C’de parçalanmakta, kısmen erimekte ve kısmen de lösit kristallerine dönüşmektedir (inkongrent erime davranışı). Lösitin tamamen erimesi 1510 ◦C’de gerçekleşmektedir. Bu geniş erime aralığı ile genelde 1200 ◦C’nin üzerinde pişirilen ürünlerin yapımında tercih edilmektedir (Ör:porselen). Sınırlı oranda Kütahya – Balıkesir, turmalin ve Mika kirlilikleri, önemli oranlarda ithal edilmekte (Hindistan, Çin)
  • 64. Feldspatlar ve Diğer Bazı Alüminyum Silikatlar Kaolinit: Al2O3.2SiO2.2H2O (39.5, 46.5 ve 14) K-Feldspat Ortoklas, Mikroklin, Sanidin: K2O.Al2O3.6SiO2 (%17, %18 ve %65) Na-Feldspat Albit (Analbit, Monalbit): Na2O.Al2O3.6SiO2 (12, 19.5, 68.5) Ca-Feldspat Anorthit: CaO.Al2O3.2SiO2 (20, 37,43) Ba-Feldspat Celsian: BaO.Al2O3.2SiO2 Nephelin: Na2O.Al2O3.2SiO2 (22, 35.9 ve 42.9) - K2O.3 Na2O.4Al2O3.8SiO2 (8, 16, 35,41) Lösit (Kaliophilit): K2O.Al2O3.4SiO2 Kalsilit (Kaliophilit, synthetisch): K2O.Al2O3.2SiO2 (29.7, 32.3 ve 38), Lityum Alüminyum Silikatlar: -Petalit: Li2O.Al2O3.8SiO2 -Spodümen: Li2O.Al2O3.4SiO2 -Eukryptit: Li2O.Al2O3.2SiO2
  • 65. Feldspatlara göre Nefelin daha iyi bir erime davranışına sahiptir çünkü kristalyapısında Na2O ve K2O aynı anda yer almaktadır (katı çözelti).Nefelin, mikroklin ve albit ile birlikte nefelinli siyenit kayaçlarında yer alır. Bukayaçta kuvars mineralleri çok az veya hiç bulunmaz, SiO 2 oranı feldspatlara göredüşüktür. Kaman/Kırşehir bölgelerinde çok, ancak koyu bileşenler (Demir oksit,Hornblend, Amfibol, Biyotit, İlmenit ve Pyroksen gibi) renkli pişme görüntüsüneneden olmakta.Pegmatitler ağırlıklı olarak kil, feldspat, kuvars mineralleri ve bilhassa demiroksit safsızlıkları ihtiva eden kayaçlardır.Alüminyumsulfat, alunit Al2(SO4)3.18H2O renksiz suda çözünür kirlilik
  • 66.  Talk (M3S4H: 3MgO.4SiO2.H2O): Killerle beraber elektriğe, ısıya (ısı değişimlerine) dayanıklı bileşikler oluştururlar. Bu nedenle elektrik izolatörlerinde, kordiyerit esaslı refrakter malzeme üretiminde (fırın istif malzemeleri) bazen duvar fayans üretiminde kullanılır. Kromit: Refrakter malzeme üretiminde ve seramik renklendirmede (yeşil-sarı) kullanılır. Dolomit:Seramik bünye ve sırlarında, refrakterlerde, cam üretiminde, CaO ve MgO’nun beraber istendiğinde kullanılır. Kullanımı sınırlıdır, duvar karosunda %10-15 civarında. Karadeniz, Kütahya, Eskişehir’de bulunur. Magnezit: Genellikle kalsine/sinter işleminden sonra yüksek sıcaklıklarda metalürjik fırınlarda refrakter malzeme (tuğla/monolitik) üretiminde kullanılır.
  • 67. Boksit:Bünyesinde su bulunan Al-oksittir. Alumina Al2O3 veAlüminyum Al üretiminde kullanılır. α-alumina:Korundeldesinde kullanılır. Korund (Mohs’a göre 9) elmastan (10)sonra sert olan mineraldir. Korund yüksek sıcaklığa dayanıklırefrakter, zımpara-parlatma toz eldesinde kullanılır. Alüminaesaslı seramik malzemeler bugün dünyada en çok kullanılanmühendislik seramiklerdir. Konya-Seydişehir, Muğla vd.yatakları vardır. Yunanistan ve Fransa’da da zengin ve temizyataklar vardır.Feldspat  kaolin  boksit  alümina  Al
  • 68. Kuvars/Silika/Silis/Silikon: SiO 2 : Dünya üzerinde silika ve bileşikleri bol miktarda bulunur. Eldesi kolay olduğundan ve özellikleri aranan nitelikleri sağladığından çok çeşitli malzemelerde kullanılır. Kuvars bileşime genellikle diğer hammaddelerle girmekte, gerektiğinde duruma göre silis kumu (karolarda) veya temiz kuvars (porselen, sıhhi tesisat, sır v.s.) kullanılmakta. Kristalin Silika (SiO 2 )-Yapısı Si+4 ve O-2 atomlarının ‘iyonik’ olarak bağlanmalarından oluşur. Si etrafında 4 tane oksijenin bulunuşu ile oluşan silis tetrahedrali (düzgün dört yüzlü) Si ve O içeren bileşiklerin tipik karakteristiğidir. O’in iyonik yarıçapı 1.40 Ao ve Si’in iyonik yarıçapı 0.41 Ao olduğundan 4 oksijen atomu bir Si atomunun etrafını sarabilmektedir.
  • 69. Silika Yapı Sistematiği Valans elektron ihtiyacını dikkate alınırsa her Si iyonu 4 tane pozitif yük taşımaktadır. Bunları 4 oksijen atomu paylaşmaktadır. Böylece Si valans elektron ihtiyacı doymuş olmaktadır. Fakat oksijenlerde kalan birer valans elektronu açıkta kalır. Bunu karşılayabilmek için silis tetrahedralinin başka iyonlara ihtiyaçı vardır. Si- tetrahedrali de bu serbest elektronlar diğer bir Si-tetrahedrali ile birleşerek bağlanırlar. Böylece her oksijen iyonu 2 Si iyonuna bağlanmış olur. Hem Si- ve hem O-iyonları dengelenmiş olur.
  • 70. Silikanın Polimorfları (1) Kuvars doğada serbest halde bol miktarda bulunurken, tridimit ve cristobalit bol bulunmaz fakat kuvars ısıtıldığı zaman bu minerallere (fazlara) dönüşür. Hepsi aynı kimyasal bileşime sahip fakat farklı kristal yapılarından dolayı yapılarında Si- tetrahedrallerin düzenlenişi farklıdır. Kuvars 870 oCTridimit1470 oCKristobalit 1723 oC (ergime)camsı silika Bu dönüşümler çok yavaş gerçekleşir ve dönüşümlerden sonra fiziksel özelikler de değişir. Silikanın polimorfik dönüşümleri: Kuvars: 2.65 g/cm3 Tridimit: 2.27 g/cm3 Cristobalit : 2.32 g/cm3 Kuvars  Tridimit dönüşümünde kütlede büyük bir genişleme olur, Tritimit  Cristobalit dönüşümünde kütlede bir küçülme olur.
  • 71. Silikanın Polimorfları (2) Soğurken bir miktar kristobalit tridimite dönüşür, ancak bunlar kuvarsa dönüşmezler. Endüstride üretim yöntemi, bu dönüşümler göz önüne alınarak belirlenmelidir. Özellikle silika refrakterlerinde önemlidir. Bunun için pişirimlerinde (uzun süre) tamamen kristobalit veya tridimite dönüşmesi (artık serbest kuvars!) gerekir. Ayrıca ikincil dönüşümler de vardır: α  β  γ İkincil dönüşümlerde %3 hacimsel genleşme oluşur. Birincil dönüşümlerde % 16 genleşme vardır.
  • 72. AMORF SİLİKAAmorf silika olarak silika jeli ve camsı silikavardır.Silika jelinde ve camsı silikada (silika camı)silis tetrahedraller düzensiz gelişi güzel birhalde bulunurlar.
  • 73. a) Kristalin Silika b) Amorf Silikanın Yapısı
  • 74. DOĞAL SİLİS BİLEŞİKLERİ Kum, kumtaşı, kuvarsit (silika refrakterlerinde), kuvars Ganister (silika refrakterlerinde) Flinttaşı, sileks taşı, agat taşı:kripto kristalin yapı, küçük kristalli ve sert. Seramiklerin öğütülmesinde kullanılan değirmenlerde astar ve bilya olarak kullanılır. Kalsedon, Opal Ülkemizdeki kuvars ocakları: Genellikle Batı bölgesi. Aydın,Trakya, Çatalça, Bilecik, Kütahya, Çanakkale, Kemer
  • 75. Yer ve Duvar Karoları yapımında kullanılanTürkiye’deki başlıca hammadde yatakları
  • 76. Türkiye’deki Feldspat ve diğer bazı hammaddelerin kimyasal bileşimleripotasyum feldspat: K2O.Al2O3.6SiO2 (%17, %18 ve %65) ortoklassodyum feldspat : Na2O.Al2O3.6SiO2 (12, 19.5, 68.5) albit
  • 77. 3.HAFTA
  • 78. DOĞAL HAMMADDELERİN TEMİNİ Fabrikalar hammaddelerini ya kendilerine ait hammadde şirketlerinden veya harici hammadde üreticilerinden temin ederler. Hammaddelerin işetme sahasındaki stoklanması bilhassa kış ve bahar gibi yağışlı dönemlerde dikkate alınarak ~ 6 aylık stoklama, ekonomik koşullar! Kil gibi yumuşak hammaddelerin ocaktan çıkarılması, yüzeyde dekabaj çalışmalarından sonra, yerüstü ocak işletme tekniği ile yapılmakta, Dozer, Kepçe ve benzeri harfiyat makinaları ile yerinden kaldırılan hammaddeler, kamyonlarla stok sahasına taşınarak, farklı kalitelerde yığınlar oluşturulur. Kil ocakları çoğu kez üst üste farklı tabakalardan oluşur, her tabakanın ayrı stoklanması ile farklı kaliteler oluşturulur, ince damarlardan oluşan ocaklardaki hammaddenin iyi homojenleştirilmesi gerekir. Kaolen, kuvars ve feldspat gibi kompakt ocaklar, önce dinamitle patlatılır, sonra kepçelerle kamyonlara yüklenir stok sahasına veya fabrikalara gönderilir.
  • 79. GENEL OLARAK OCAK İŞLETME Bir Hammadde Ocağının işletilmesinin arzu edilmesi: Piyasa araştırılarak, ihtiyaç tespit edilir. Saha çalışmaları: rezerv tespiti, jeolojik yapısı, sondaj (damar veya ayna, yüzeyde veya derinde, yüzeye paralel veya dik) Bürokratik işlemlerin yerine getirilmesi (arazi, orman, yol durumu, yerleşim birimlerine yakınlığı – patlatma), Maden işletme Dairesinde ruhsatın alınması. Üretmekten çok satmak daha zor, Seramik sektörü genelde yeni Hammadde ve katkılara karşı çekimser olur. Tüm teknik özelliklerin yer aldığı kataloglarla iyi bir tanıtım, malzemenin sürekli teminini garanti ederek güven kazanmak Güncel ihtiyaçların karşılanması yanı sıra yeni kullanım alanlarının araştırılması yeni ürün geliştirilmesi gibi
  • 80. HAMMADDE ZENGİNLEŞTİRME Silikat hammaddeler, Tuğla- Kiremit, Yer ve Duvar karoları yapımında, doğal bileşimleri ile kullanılabilmektedir, ancak Porselen, Sıhhi Tesisat üretimlerinde genelde zenginleştirilmiş olarak kullanılır. Feldspat zenginleştirmede, belirli bir tane boyutunun altına öğütülmüş hammaddedeki renklendirici kirlilikler flotasyonla sulu ortamda organik katkıların yardımı ile askıda tutularak ayrıştırılmakta, standart feldspata göre daha beyaz bir pişme rengi elde edilebilmektedir (sırlık feldspat) Kil ve Kaolen zenginleştirmede genel olarak iri kuvars çöktürme, ince kuvars ise hidrosiklon sistemleri ile ayrıştırılmakta. Oksit hammaddelerinin zenginleştirilmesinde, genel olarak doğal oksit hammaddelerinin duruma göre asidik veya bazik ortamlarda çözeltilmesi ve hedeflenen oksidin uygun bir bileşiği örneğin hidroksiti olarak çözeltiden çöktürülüp akabinde kalsine edilmesi ile elde edilmektedir.
  • 81. KAOLİN ZENGİNLEŞTİRME Zenginleştirme ile kil minerali miktarı ~ % 30-45 civarında olan tüvenan kaolendeki kil minerali miktarı % 80-95’a kadar çıkarılabilmektedir. Kırma, Kaolenin suda açılması (katı madde miktarı ~ % 5) İri ve orta büyüklükte kumun aşama aşama eleme ve çöktürme ile ayrıştırılması İnce kumun hidrosiklonlarla ayrıştırılması, dekantörler Çöktürme havuzlarında süspansiyonun katı madde miktarının yükseltilmesi (% 20- 40) Filter preslerde su oranının düşürülmesi (katı madde miktarı ~ % 75) ve kurutma (Bantlı kurutucu %90 katı, öğütmeli kurutma katı >%98) veya süspansiyonun püskürtmeli kurutucularda kurutulması
  • 82. Dekantör: Sıvı içerisindeki çok ince taneleri ayırma veyasınıflandırma işlerinde kullanılabilen merkezkaç kuvvetetkisi ile çalışan makine.
  • 83. Oksit eldesine örnek: Boksit Zenginleştirmesi, Al 2 O 3 Boksit cevheri, alüminyum hidroksitlerin yanı sıra kuvars, demir ve titan bileşikleri ihtiva eden bir karışımdır. Genel olarak kimyasal bileşimi: Ağırlıkça % 40-60 Al 2O3, %12-30 H2O, % 7-30 Fe2O3 , % 1-15 SiO2 ve % 3-4 TiO2 ihtiva edebilmektedir. Bayer yöntemine göre: Boksit, Otoklav koşullarında (250 ◦C ve 40 bar, basınç altında, 6-8 h sürede) NaOH (kostik) ile muameleye tabi tutulur. Demirhidroksitler, Kuvars ve Titan oksit çözünmezler çökerler. Seyreltilmiş çözeltiye ince alüminyum hidroksit ilave ederek karıştırma ile kristallenme sağlanır. Çöktürülen alüminyum hidroksit 1200- 1300 ◦C’de kalsine edilerek Al2O3’e dönüştürülür. REKASİYONLAR: Al(OH)3 + NaOH ↔ Na(Al(OH)4) (Na2O.Al2O3.4H2O) Su ilavesi ile seyreltme ve Al(OH)3 tozu ilavesi Na(Al(OH)4) → Al(OH)3 + NaOH seyreltik Al(OH)3 →α-Al2O3 + 3H2O (1200-1300 ºC de kalsine etme, % 80-99 arasında değişen oranlarda Al2O3)
  • 84. Hammaddelerin Kalsine Edilmesi Bazı seramik mamullerin yapımında kullanılan hammaddeler ancak bir ısıl işlemden geçirildikten sonra ürün yapımında kullanılabilmektedir. Massesi tamamen refrakter killerden (Al2O3.2SiO2.2H2O kaolinit) oluşturulan Şamot ürünleri yapımında kilin bir kısmı önce ısıl işlemden geçirilip şamotlaştırıldıktan sonra bir miktar ham kille karıştırılarak masse oluşturulmaktadır. Plastik yöntemle şekillendirilen karoların yapımında kullanılan massenin bir kısmı da önce ısıl işlemden geçirilir. Magnezya ve Dolomit gibi refrakter ürünleri yapımında kullanılan manyezit (MgCO3) ve Dolomit (MgCO3CaCO3) hammaddeleri önce 1700 ◦C civarında döner fırınlarda sinterlendikten sonra kullanılabilmektedir. İTS yapımında kullanılan karbonat ihtiva eden masseler önce ısıl işlemden geçirilmektedir.
  • 85. SENTETİK HAMMADDELERSiC, Si3N4, B4C ve BN gibi ileri teknoloji seramikleri yapımında kullanılan hammaddeler öncesentetik olarak elde edilmektedir.1- Elementlerin reaksiyona sokulmasıyla:3Si + 2N2-------- Si3N4,, Si + C-----SiC, B+ C-----------B4C gibi.2- Oksitlerin karbonla indirgenmesi2B2O3+7C----- B4C+6CO SiC, Acheson yöntemi ile elde edilmektedir: Grafit Elektrotlar kuvars kumu ve petrokokskarışımları içinde geçirilerek ısıtılmaktadır (Elektro ark) reaksiyon sonunda, SiC siyah veya yeşileçalan iri kristaller halinde elde edilmektedir.SiO2 + 3C → SiC + 3CO 528kJ/mol SiC (2000-2300◦C),3- Oksitlerin metalotermik indirgenmesi: Si3N4, B4C, BN, SiCB2O3 +Na +N2 ---------BN + Na2O B(+1, +3) N (+1, +5, -3) C(+2, +4, -4)4- Gaz faz reaksiyonları ile:BX3 + Cg -------B4C + HX- (x halojen, F,Cl, Br, J), BF3 renksiz kokulu gaz
  • 86. Acheson fırınında reaksiyondan önce ve reaksiyondan sonra kesit görüntüsü
  • 87. Akezyon prosesiyle üretilmiş SiC
  • 88. ORGANİK VE İNORGANİK KATKILAR Neden Katkılar:Seramik üretiminde katkı kullanımının bazı nedenleri şu şekilde sıralanabilir: Masselerin reolojik davranışlarını etkileme – Akışkanlaştırma, bilhassa kil ihtiva eden masselerde elektrolit kullanımı Masselerin şekillenme davranışlarını etkileme –– Plastik özelliği olmayan bilhassa İTS masselerinde plastiklik sağlamak Masselerin ham ve kuru mukavemet özelliklerini etkileme, Plastik özelliği olmayan bilhassa İTS masselerinde, bağlayıcılığı sağlama Erime ve sinterlenmesi zor olan masselerde teknik özellikleri olumsuz etkilemeyecek şekilde sinterleme davranışlarını etkileme Kuru preslemeyi etkileme tane yüzeyinde ince bir film oluşturarak tanelerin birbirine ve kalıp yüzeylerine karşı kayganlaştırılarak rahat hareket etmelerini sağlamak – Kayganlaştırıcı yağlar, Mg, Zn, Ba ve Al Tuzları
  • 89. ELEKTROLİT KATKILAR Bilhassa kil ihtiva eden masselerde elektrolitler kil tane yüzeyinin elektriksel yük durumunu etkileyebilmektedirler.1. Deflokulantlar (Peptizatör) taneleri disperse ederek birbirinden uzaklaştırır ve yüksek katı madde oranında süspansiyonun akmasını sağlar, çökme esnasında iyi bir paketlenme gerçekleşir. Kil tane yüzeyi bir değerlikli katyonlarla kaplandığı zaman olmaktadır.2. Flokulantlar (Koagulatör) tanelerin sınırlı oranda birbirine tutunmasını sağlayarak süspansiyonun koyu bir kıvam almasını sağlamaktadırlar, çökme esnasında taneler salkım oluşturarak askıda kalmakta. Kil tane yüzeyi iki değerlikli katyonlarla kaplandığı zaman olmaktadır.
  • 90. Başlıca İnorganik Deflokulantlar (Peptizatör) Soda: Na2CO3, Kristal soda: Na2CO3.10H2O, Sodyum hidroksit: NaOH, Sodyum aluminat: Na2Al2O4, Na-Fluorid: NaF Lityum hidroksit: LiOH, Lityum karbonat: Li2CO3 Sodyum fosfatlar: Na2H2P2O7, Na3HP2O7, Na4HP2O7, Na6P4O13, (NaPO3)nH2O Sodyum pirofosfat: Na4P2O7, Kristal sodyum pirofosfat: Na2P2O7.10H2O Sodyum metafosfat: NaPO3 Amonyum oxalat: (NH4) C2O4.H2O, Na-oxalat: Na2(COO)2 Na-Cam suyu: Na2O.3,3SiO2 (1:3 etki çok iyi) Sodyumpolifosfat (NaPO3)n, STPP, SHMP Potasyum tuzları hygroskop özelliklerinden dolayı pek tercih edilmezler. Organik akışkanlaştırıcılar Etilamin, Propilamin ve Butilamin C2H7N, C3H9N, C4H11N Polyvinilamin Tetrametilamonyumhidroksit (CH3)4N(OH) v.s.
  • 91. Başlıca İnorganik Flokulantlar (Koagülatör) Genelde Ca ve Mg bileşikleri Ca(OH)2 CaB2O4.6H2O CaSO4.2H2O MgCl2.6H2O, Mg3B7O3Cl, MgSO4.H2O Asetik Asit: CH3COOH Borikasit: H3BO3 ve ticari isimleri altında satılan çeşitli katkılar. Sonraki iki slayt bilhassa ileri teknoloji seramikleri üretiminde önemli oranda kullanılan çok çeşitli organik katkıları ifade etmektedir.
  • 92. Organik Deflokulantlara örnekler (Peptizatör) Deflokulatorlara Örnekler:
  • 93. Sentetik ve Doğal Bağlayıcılara Örnekler
  • 94. Termoplastik Şekillendirmede kullanılan Plastikleştiricilere örnekler
  • 95. Değişik Folio Döküm Masselerine Örnekler
  • 96. KLASİK SERAMİK HAMMADDELERİNİN KARAKTERİZE EDİLMESİ A-Kimyasal olarak önemli kriterler: Ana bileşenler ve İz bileşenler Demirin değerlikleri Uçucu elementler Katyon değiştirme kapasitesi Zeta- Potansiyeli B-Mineralojik olarak önemli kriterler: Ana mineral bileşenler Kil mineralleri ve İz mineraller Yapı düzenliliği, düzgün veya bozuk kristal yapı C-Fiziksel olarak önemli kriterler: Tane boyut dağılımı Spesifik yüzey büyüklüğü
  • 97. SERAMİKTE KİMYASAL BİLEŞİM TESPİTİ X- Işınları Floresans (XRF): Elementel analiz için kullanılan teknik Alev Fotometresi: Alkali ve toprak alkali metaller 0,1 mg/l hassasiyetle, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni ve Cu gibi renklendirici elementler ancak düşük hassasiyetle Atomik Absorbsiyon: Alkali ve toprak alkali metaller 0,1 mg/l hassasiyetle, Si, Al, Ti ve Zr gibi oksitleri yüksek sıcaklıklarda eriyen elementleri tespit hassasiyeti sadece 1-10 mg/l, B tespiti çok kötü. Kütle Spektrometresi (Inductively Coupled Plasma-ICP): bütün elementler çok yüksek sıcaklıklarda belli dalga boylarında karakteristik ışınlar gönderir.
  • 98. Alev Fotometresi ve Atomik Absorbsiyon için Numune Hazırlanması Tümü temsil edecek şekilde numune alma, toz haline getirme A.Z. tespiti için ~1 g numune, 1000 ◦C’de pişirme ve ağırlık kaybı tespiti SiO2 tayini için ~1g numune, Na2CO3, K2CO3, KNO3 veya Boraks Na2O.2B2O3.10H2O gibi flaks katkılarla platin kroze içinde ör.1000 ◦C’de eritilir, cam halindeki numunenin HCl ile çözeltilip süzülmesi, bileşimde ZrO2 yoksa filtre üzeri SiO2 olarak tespit edilir. Bileşimde ZrO2 varsa Filtre üzeri HF ile muamele edilerek Silisyumun SiF4 şeklinde buharlaşması sağlanır ve ağırlık kaybı SiO2 olarak tespit edilir. Alkali ve toprak alkali metallerin tespiti için ~0,1 g numune önce HF asit ile muamele edilerek SiO2’nin uzaklaşması sağlanır. Numune kum banyosunda ısıtılarak HCl asit ile çözeltilir. Numunenin çözünmemesi durumunda flaks bir katkı ilave edilerek eritilip cam haline getirilir ve HCl asit ile çözeltilir. Seyreltik çözelti süzülerek AF ve AAS testlerine hazırlanır.
  • 99. Alev Fotometresi Ölçüm prensibi her alkali ve toprak alkali metalin alevin etkisinde kaldığında alevi kendine özgü bir şekilde renklendirmesine dayanmaktadır. Isıtma esnasında Atomların elektronları yüksek bir enerji seviyesine çıkmakta ve soğuma ile normal konumuna geçerken açığa çıkan enerji atoma özgü görünen ışın şeklinde açığa çıkmaktadır. Alevden gelen ışınlar her defasında sadece belli bir dalga boyundaki ışınları geçiren filtrelerden (renkli camlar) geçirilip bir detektörle güçlendirilerek Fotosele gönderilmekte ve sırası ile elementler ve miktarları şiddetleri tespit edilmektedir. Karşılaştırma numunesi olarak genelde saf su yeterli olmaktadır. Cihazın kalibrasyonu bileşimi bilinen bir çözelti ile yapılır. Çözelti Hava ve gaz (Propan 1525 ◦C veya Asetilen 2150 ◦C) karışımı ile birlikte brülör sistemine ulaştırılarak alevin etkisine bırakılır.
  • 100. Atomik Absorbsiyon Ölçüm prensibi alev içindeki her alkali ve toprak alkali element atomunun aleve dışardan bir ışın demeti gönderildiğinde sadece kendine özgü dalga boyundaki ışınları absorbe etme özelliğine dayanmaktadır. Çözeltinin gönderildiği aleve her defasında sadece belli bir dalga boyundaki ışınlar gönderen lambalar yardımı ile ışınlar gönderilmekte ve alevden geçtikten sonra bir dedektörle şiddetleri tespit edilerek önceye göreki zayıflama durumuna bağlı olarak konsantrasyon tespiti yapılmaktadır. Ölçümden önce lambalar ısıtılır ve çözeltisiz alevin ölçümü 0 sinyal olarak kaydedilir. Çözelti Hava ve gaz (Propan 1525 ◦C veya Asetilen 2150 ◦C) karışımı ile birlikte brülör sistemine ulaştırılarak alevin etkisine bırakılır.
  • 101. Alev Fotometresi ve Atomik Absorbsiyon testlerinin şema halindegösterilmesi
  • 102. λ X-ışınları=0.02-0.2nm X Işınları Floresans (XRF)Bu yöntemin ölçüm prensibi numune yüzeyine yüksek enerjiye sahip çok kısa dalgaboylu, x-ışınları gönderilerek Atom yapısına etki edilmesi ve atomun kendine özgüSekonder x-ışınları yayması ve bu ışınların analizine dayanmaktadır. Numunede gelenIşınlar dhkl değeri bilinen bir kristal (örneğin Li veya Si tek kristali, büyümeyi engellemekiçin Azotla soğutma) tarafından dalga boylarına ayrıştırılmakta ve her dalga boyundakiışının ayrı ayrı geliş açısı (Θ) dedektörle tespit edilmektedir. Numunede gelen ışınlarındalga boylarının (λ) hesaplanmasına Bragg eşitliği temel teşkil etmektedir. 2dSinΘ = n.λ, -------- λ = 2dhkl.SinΘÖlçüm numunesi değerleri bileşimi bilinen standart bir numune değerleri ilekarşılaştırılarak miktar tespiti yapılır.Numune toz veya Lityumtetraborat (Li, B, ve O atomları çok hafif tespit edilemezler) ileeritilip cam haline getirilir, daha homojen (Eritici: Numune = 5:1 – 10:1, seyreltme!)
  • 103. Mineralojik (Rasyonel) BileşiminTespiti X- Işınları Difraksiyonu (XRD) Yöntemde prensip olarak numune yüzeyine düşük enerjili uzun dalga boylu, (söz konusu x-ışınları atom yapısını etkilemez) x-ışınları gönderilerek kristal fazların atom düzlemlerinde geri yansıttıkları (Difraksiyon) ışınların açıları dedektörle tespit edilmektedir. Difraksiyonun oluşması için ışınların aynı fazda olmaları gerekmektedir. Bunun içinde ışınların Brag açısı Θ olarak ifade edilen bir açı ile atom düzlemine gelmesi gerekir. Işınların geldiği Anot malzemesi belli olduğu için λ biliniyor. X- ışını difraksiyonu için gerekli koşulu ifade eden Bragg bağıntısı yardımı ile atom düzlemleri arasındaki mesafe d hkl değerleri hesaplanarak kristal fazlar tespit edilmektedir. 2dSinΘ = n.λ, -------- dhkl= λ /2SinΘ Elde edilen değerler bilinen minerallerin değerleri ile karşılaştırılarak yapıda yer alan mineraller belirlenmektedir. Θ Brag açısı X ışınları ile atom düzlemlerinin yaptığı açı, λ X ışınlarının dalga boyu, n difraksiyon sırası (1,2,3,……)
  • 104. Kuarz masse ve alumina kullanılan izolatör bünye XRD Grafikleriörnekleri
  • 105. TERMAL ANALİZLER Seramik Hammaddelerinin çoğu sıcaklığın etkisine tabi tutulduğu zamanbelirli sıcaklıklarda kendilerine özgü parçalanma veya dönüşümreaksiyonları göstermektedir.Bu reaksiyonlar ısı alan (Endotermik- genelde parçalanma) veya ısı veren(Ekzotermik- genelde kristallenme) ve/veya ağırlık değişimine neden olanreaksiyonlardır.Reaksiyonların gerçekleştiği sıcaklıklar ve ağırlık kayıpları tespit edildiktensonra bilinen verilerle karşılaştırma yapılarak numune değerlendirilir.
  • 106. Diferansiyel Termal Analiz (DTA) ve Termogravimetrik Analiz (TGA)DTA: Bu yöntemde bir Referans numune (genelde Alümina tozu) ile testetabi tutulacak numune aynı fırın içerisinde sıcaklığın etkisine tabi tutularakiki numune arasındaki sıcaklık farkı fırın sıcaklığına bağlı olarak tespitedilmektedir. Ölçüm Termokupl ile yapılmaktadır. Ölçüm Sistemi Termokuplbağlantı uçlarından biri Referans numune diğeri ise ölçüme tabi tutulacaknumune ile irtibatlı olacak şekilde oluşturulmuştur. İki uç arasında sıcaklıkfarkı olması durumunda bir potansiyel farkı oluşmakta ve bu potansiyel farkısıcaklık farkı ile doğru orantılı olduğu için direk sıcaklık farkı olarakverilmektedir. TGA: Bu yöntemde sıcaklığa bağlı olarak numunedeki ağırlık değişimitespit edilmektedir. Bu şekilde kristal yapıdaki suyun miktarı, karbonatmiktarı, organik bileşen miktarı gibi ağırlık kayıpları ve bu kayıpların hangisıcaklıklarda gerçekleştiği tespit edilebilmektedir.Test genelde DTA ilekombineli olarak aynı cihazla yapılmaktadır.
  • 107. Bazı Kil Minerallerinin örnek DTA Grafikleri
  • 108. Çeşitli Hammaddelerin DTA Grafikleri
  • 109. Sıcaklığa Bağlı Olarak Boyut Değişiminin TespitiBir hammadde veya massenin sıcaklığa bağlı olarak gösterdiği boyutsaldeğişim gerek pişirim prosesinin uygulanması gerekse sırla bünye arasındakiuyum ve ürün kullanımı esnasındaki ısı şoku dayanımı bakımından önem arzettiği için tespit edilmesi gerekmektedir. (kaplama masseleri: α > 65. 10-7K-1).Dilatometre: Dilatometre ile çubuk şeklindeki bir numunenin sıcaklığa bağlıolarak gösterdiği uzunluk değişimi ölçülmekte ve Isısal Genleşme Katsayısı αhesaplanmaktadır. Dilatometre Grafiğinde birim uzunluk değişimi ∆l/l 0 veya(yüzde uzama ∆l/l0x100) sıcaklık farkına bağlı olarak ifade edilmektedir. Genelolarak: lT= l0+l0.α.∆T------------ α = ∆l/(l0.∆T)Numune ebatları: Uzunluk 35 - 40 mm, kesit 2-3 mm (Dörtgen veya daire)Refrakterler gibi kaba seramiklerde dik konumlu numune ile ölçüm yapılmaktave ebatlar daha fazla olmakta
  • 110. Dilatometre Grafiğine Örnekler
  • 111. Bazı Seramik Hammaddelerinin Dilatometre Grafikleri: sıcaklığabağlı olarak % uzunluk değişimi ∆l/l0x100
  • 112. Tane Boyut Dağılımının TespitiTane boyut dağılımı bir massenin hem reolojik davranışlarını hem desinterlenmesini dolaysı ile teknik özelliklerini önemli derecedeetkilemektedir. Kil ve Kaolen gibi hammaddeler karakterize edilirken gözönünde tutulan kriterlerden bir tanesi de doğal tane boyut dağılımlarıdır.Aynı özelliklerde ürün eldesi için masse tane boyut dağılımının kontrolaltında tutulması önem arz etmektedir. Tane boyut dağılımının ölçümünde geçmişte çok değişik yöntemleruygulanmıştır, ancak günümüzde öncelikli olarak “Laser Granulometre”kullanılmaktadır. İşletmelerde rutin öğütme kontrolleri basit ve pratikolması nedeni ile halen elek bakiyesi tespit edilerek yapılmaktadır. Buyöntemle toplam tane boyut dağılımı tespit edilememektedir. Eleman,Elek temizliği ve suyun akış hızı gibi deney uygulamaları sonucu önemliderecede etkilemektedir.
  • 113. Lazer GranülemetreBu yöntemin ölçüm prensibi laser ışını gönderilen birpartikülün gerisinde oluşan izdüşümü büyüklüğününtespitine dayanmaktadır. İz düşümü büyüklüğü tanebüyüklüğü ile ters orantılı olmaktadır. Uygulamada toznumune suda seyreltik (~ yarım litre suya değirmendenalınmış süspansiyondan 1-2 damla ilavesi gibi) halde önceaglomerasyonları (Topak) çözmek için titreşimin etkisine tabitutulur ondan sonra Laser ışınlarının gönderildiği bir hazneiçerisinde geçirilerek ölçüme tabi tutulur. Ölçüm esnasındaher büyüklükteki iz düşümleri ve kaç defa tekrarlandıkları birdedektör vasıtası ile tespit edilerek Tane Boyut Dağılımıgrafiği elde edilmektedir.
  • 114. Laser granulometrenin şema olarak çalışma Prensibi
  • 115. Tane Boyut Dağılımı Grafiği % Miktar (E.Ü) 120 % Miktar (E.A) 30 100 25 80 20 Mutlak Dağılım% Miktar 60 15 40 10 20 5 0 0 0 100 200 300 400 500 600 Tane Boyutu (µm) 0 100 200 300 400 500 600 63 125 Tane Boyutu (µm) 45 90 250 500
  • 116. Çökme (Sedimentasyon) Yöntemi ile Tane Boyut DağılımınınTespiti
  • 117. 4.HAFTA
  • 118. REÇETE OLUŞTURMABir seramik ürünün yapımında kullanılan Hammadde, Katkı ve Suoranlarının ifade edildiği tablo Reçete olarak adlandırılmaktadır.Reçetede hammaddeler yüzey nemsiz yani kuru, katkılar ise katımadde bazında % ağırlıkça ifade edilir.Planlanan herhangi bir mamul üretimi için uygun bir reçete eldekihammadde ve teknolojik koşullarda ancak uzun çalışmalar neticesindeortaya çıkmaktadır.Reçete oluşturmada ilk adım eldeki hammaddelerin başta kimyasal vemineralojik bileşimleri olmak üzere tüm teknik özelliklerininbelirlenmesidir. Örneğin Silikat seramik masselerde önemli oranlardakullanılan kil ve kaolen hammaddelerinin ihtiva ettikleri minerallermassenin reolojik ve teknik özelliklerini önemli oranda belirlemektedir.
  • 119. Kimyasal Bileşimi Reçeteye ÇevirmeKimyasal Bileşim: Bileşimde yer alan oksitleri ve uçucu bileşenleri %ağırlıkça ifade eden Tablodur. Mineralojik (Rasyonel) Bileşim: Bileşimde yer alan mineralleri %ağırlıkça ifade eden Tablodur.Verilen kimyasal bileşimi reçeteye dönüştürebilmek için önce Rasyonelbileşimi oluşturmak gerekiyor. Ondan sonra eldeki hammaddelerinRasyonel bileşimleri biliniyorsa Reçete hesaplanabilir.
  • 120. Kimyasal Bileşimi Rasyonel Bileşime Dönüştürme (1)Kimyasal % Hammaddeler MineralBileşim A B CSiO2 70.0 Kil 70 - 10Al2O3 18.0 Feldspat 10 85 -Na2O 3.0 Kuvars 20 15 90K2O 2.0CaO 1.0MgO 0.5Fe2O3 1.0TiO2 0.5SO3 0.1A.Z. 4.0Toplam 100
  • 121. Kimyasal Bileşimi Rasyonel Bileşime Dönüştürme (2) K2O Ortoklas minerali: K2O.Al2O3. 6SiO2 MA: 556 Na2O Albit Minerali: Na2O.Al2O3.6SiO2 MA: 524 Al2O3 Kil minerali (kaolinit): Al2O3.2SiO2. 2H2O MA: 258 SiO2 Kuvars minerali: SiO2 MA: 60Ortoklas miktarı= (556/94).2= 11,83 Albit miktarı= (524/62).3=25,35∑Feldspat miktarı = 11,83+ 25,35= 37,18Kaolinit mikt.= (258/102).(Kim. Bil. Al2O3 mik.- Feldspatla gelen Al2O3)=(258/102).[18- (102/94).2- (102/62).3]= (258/102).10.9= 27,57Kuvars miktarı = Kim. Bil. SiO2 mikt.- Feldsp. ve kille gelen miktar =70-[(360/94).2-(360/62).3]-(120/102).[18-(102/94).2- (102/62).3]=32,16A.Z. Üzerinde kil miktarının hesaplanması:(258/36).4= 28,66
  • 122. Kimyasal Bileşimi Rasyonel Bileşime Dönüştürme (3) Rasyonel Bileşim (%) Feldspat minerali 37,18 Kil minerali 27,57 Kuvars minerali 32,16 Fe2O3+TiO2 1,50 Diğerleri 1,50 Kimyasal bileşimden Rasyonel bileşime geçişi genelleştirerek ifade edersek; Feldspat, F= 5,908x(% K2O) + 8,457x(% Na2O) Kaolinit, K= 2,532x[ (% Al2O3)–1,082x(% K2O)–1,646x(% Na2O )] K=7,169x(%A.Z.)(kil mikt. A.Z. üzerinde hesaplanması) Q= (%SiO2)-3,823(%K20)-5,813(%Na2O)-1,178[ (%Al2O3)-1,082(%K2O)-1,646(%Na2O)] Orenk = ( %Fe2O3)+(%TiO2) Diğer oksitler=(%CaO+%MgO) veya (%CaO + % MgO)
  • 123. Rasyonel Bileşimden Reçeteye Çevirme Reçetedeki mineral toplamı= Hammaddelerin getirdiği mineral toplamı F= A.(%FA) + B (%FB) + C (%FC) K= A.(%KA) + B (%KB) + C (%KC) Q= A.(%QA) + B (%QB) + C (%QC) Mineralojik Reçete 37,18= A.0,1+ B.0,85+ C. 0,00 1. 27,57= A.0,7+ B.0,00+ C. 0,10 2. 32,16= A.0,2+ B.0,15+ C. 0.90 3. REÇETE % A Hammaddesi 36,39 37,60 B Hammaddesi 39,46 40,70 C Hammaddesi 21,07 21,70 96,92 100 Safsızlıklar 3,08
  • 124. Reçeteyi Kimyasal Bileşime Çevirme (1) Reçetenin teorik olarak kimyasal bileşime çevrilebilmesi için reçetede yer alan hammaddelerin mineralojik bileşimlerinin bilinmesi gerekli. Reçetedeki Hammaddelerin Rasyonel Bileşimleri (%) % Kaolinit Kuvars Albit Ortoklas D Hammaddesi 30 70 25 -- 5 E Hammaddesi 35 50 30 -- 20 F Hammaddesi 25 5 15 70 10 G Hammaddesi 10 5 95 -- -- Karışımın rasyonel bileşiminin hesaplanması D E F G R.B. % Σ Kaolinit = 30x0,70 + 35x0,5 + 25x0,05 + 10x0,05 = 40,25 Σ Kuvars = 30x0,25 + 35x0,3 + 25x0,15 + 10x0,95 = 31,25 Σ Albit = 30x0,00 + 35x0,0 + 25x0,70 + 10x0,00 = 17,50 Σ Ortoklas = 30x0,05 + 35x0,2 + 25x0,10 + 10x0,00 = 11,00
  • 125. Reçeteyi Kimyasal Bileşime Çevirme (2) Rasyonel Bileşimden Kimyasal Bileşimin Hesaplanması MA % SiO 2 Al 2 O 3 Na 2 O K 2O A.Z. Σ 258 Kaolinit 40,25 18,72 15,91 ---- ---- 5,61 40,24 60 Kuvars 31,25 31,25 ---- ---- ---- ---- 31,25 524 Albit 17,50 12,02 3,40 2,07 ---- ---- 17,49 556 Ortoklas 11,00 7,12 2,01 ---- 1,86 ---- 10,99 Kim. Bil.℅Σ 100,00 69,11 21,32 2,07 1,86 5,61 99,97
  • 126. Kaba Seramik Mamullerde Reçete Oluşturma Başta refrakter ürünlerinin büyük bir kısmı olmak üzere kaba seramik masse reçeteleri çoğu kez aynı hammaddenin farklı tane boyut gruplarının belirli oranlarda ve katkıların bir araya getirilmesi ile oluşturulmaktadır. Değişik kullanım yerlerinde aranan özellikler hedefli bir şekilde bünye yapıları oluşturularak sağlanmaktadır. Başlıca özellikler: Isı izole etme ---- gözenekli yapı Isı şokuna dayanıklı Eriyiklere ve gazların kimyasal etkilerine dayanıklı ---- sık yapılı Yüksek mukavemete sahip ------ sık yapılı Yüksek ısıl iletkenlik----- sık yapılı Şeklinde dolgu yoğunlukları seramik malzeme bünye yapısına etki etmektedir.
  • 127. Teorik Olarak Sık Yapılı seramik Üretiminde Dolgu Yoğunluğu Yapıyı oluşturan hammadde tanelerini bilye şeklinde düşünürsek; Hangi durumlarda sık yapı hangi durumlarda gözenekli yapı oluşur??? a) Aynı büyüklükte bilye kullanımı: Olası koordinasyon sayıları 6, 8 ve 12’dir. Koordinasyon sayısının artışıyla gözeneklilik düşer, sık dolgu oluşur. Koordinasyon sayısı 6……… Gözeneklilik %47,6 Koordinasyon sayısı 8……… Gözeneklilik %39,5 Koordinasyon sayısı 12………Gözeneklilik %25,9 b) İki farklı büyüklükte bilye kullanımı: (Tane çap oranları 1:50): En sık yapı hacimsel % 79,4 oranında büyük, % 20,6 oranında küçük bilye karıştırıldığında elde edilebilmekte ve koordinasyon sayısı 12’de gözeneklilik % 6,7 civarında olmaktadır. c) Üç farklı büyüklükte bilye kullanımı: d1>>d2>>d3 % Hacim İri taneler 64,45 d1 } Orta taneler 25,25 d2 } K.S= 8’e ulaşmakta ve gözeneklilik % 6,7 İnce taneler 10,30 d3 }
  • 128. Dolgu Yoğunluğu Genel Kriterler Belirli bir dolgu yapısı oluşturmak için, sürekli üretilebilecek belirli tane büyüklüğü dağılımları gerekir. İri tanelerin ortalama Ǿ: İnce tanelerin ortalama Ǿ=10/1- 30/1 -5 mm iri taneler  0,5- 0,15 mm ince taneler -1 mm iri taneler  0,1- 0,03 mm ince taneler Orta tanelerin miktarı düşük olmalı, iri tanelerden fazla olmamalı, İri ve ince tanelerin toplam ağırlıkları %70’ten büyük olmalı, Dış mekanik etkiler dolgu yoğunluğunu artırıcı etki yapar .(Pres Basıncı)
  • 129. Dolgu Yoğunluğuna Göre Oluşturulan Reçetelerle Üretilen Seramik Malzemeler-Şamot Refrakter Üretiminde: Kalsinasyon Killer Şamot Kırma Ayırma Reçete Oluşturma-Magnezya Esaslı Refrakter Üretiminde: Kalsinasyon Magnezya(MgCO ) 3 Sinter Magnezya Kırma Ayırma Reçete-Tuğla Üretiminde: Dolu tuğla üretiminde: -20µm, dağılım çok hassas değil Delikli tuğla üretiminde: %70 iri tane. Plastiklik için -20µm fazla istenir. Kiremit üretiminde: İnce tane miktarı yüksek, iri ve orta tane oranları düşük. Yüksek plastiklik iyi şekillendirme sağlamakta. İçi boş mamul üretiminde: İri taneler çok fazla istenmez. Karmaşık geometrili yapılarda iri tanelerden kaçınılır. İnce tane arttıkça plastiklik artmakta ve şekillendirilebilirlik artmakta.
  • 130. Kuvars–Kaolin–Feldspat üçlü sisteminde bazı ürünler ve porselen karışımının modifiye edilmesi ile değişik ürünlerin elde edilmesi
  • 131. Duvar Karosu Yer Karosu Sıhhi Tesisat Çin Porseleni Yumuşak Porselen Sert Porselen Bileşim 1120-1250oC 1180-1230 oC 1250-1280 oC 1250-1300 oC 1250-1300 oC 1370-1430 oCKaolin 50-55 50-55 40-55 40-50 30-40 40-60Kuvars 35-45 35-45 35-55 20-30 30-40 20-30Feldspat - 2-4 3-12 20-30 25-40 20-30CaCO3 5-10 2-6 - 0-3 - -
  • 132. Çeşitli Seramik Malzemelerin Üretiminde Reçetelerinde Yeralan Hammaddeler Geleneksel seramikler başta olmak üzere birçok seramik mamul massesinde birden fazla hammadde yer almaktadır. SiC, Si 3 N 4 , B 4 C ve BN gibi İTS ürünlerinin yapımında masse çoğu kez tek bileşenlidir, şekillendirme ve sinterleme katkıları kullanılır. Süs eşyaları, yapı malzemeleri, sıhhi tesisat ve porselen : Kil, Feldspat ve Kuvars mineralleri ihtiva eden hammaddeler Silika ürünleri: Kuvarsit, Periklas ürünleri: Sinter Manyezit, Korund ürünleri: Kalsine Alümina Forsterit ürünler (2MgO.SiO 2 ): Olivin, Fayalit (2FeO.SiO2) Steatit (MgO.SiO 2 ): Talk (3MgO.4SiO2.H2O), Kil, Feldspat veya BaCO3 Mullit ürünler: Disten, Andaluzit veya Silimanit (Al2O3.SiO2) MA Spinel (MgO.Al 2 O 3 ): Magnezya ve alümina karışımları Kordiyerit (2MgO.2Al 2 O 3 .5SiO 2 ): Kaolen, Kil, Lületaşı (Talk), Alüminyum hidroksit, Feldspat, Serpantin (3MgO.2SiO2.2H2O) ve sentetik Ensteatit Cam Seramikler:MgO-Al2O3-SiO2 sisteminde + TiO2 Li2O-Al2O3-SiO2 sisteminde + TiO2 K2O-MgO- Al2O3-SiO2-B2O3 ve F CaO, MgO, SiO2- P2O5- K2O- Na2O- F Biyo seramikler: Alümina, Apatit [Ca3(PO4)2],, Na2O-CaO-CaF2-P2O5-SiO2 bazlı Bio-camlar
  • 133. Manyetik ve Elektriksel Özellikli Seramik Ürünlerin Yapıldığı Bazı Karışım Olasılıkları Yumuşak seramik Magnetler (MeO.Fe 2 O 3 , %66 demiroksit): Fe2O3, Mn, Ni, Zn, Co, Cu ve Mg gibi ağır metallerin oksitleri veya karbonatları (örneğin mangan karbonat). Sert seramik Magnetler (MeO.6Fe 2 O 3 %83 demiroksit): Fe2O3, BaCO3 veya SrCO3 karışımları. Yumuşak ve sert magnet karışımlarında kayganlaştırıcı ve plastikleştirici organik katkılarda kullanılmaktadır. Ferro elektriksel ve Dielektriksel seramikler: TiO2, ZrO2, BaCO3, Pb3O4, MgCO3, CaCO3, SrCO3, NbO5 ve SnO2 gibi hammaddelerden oluşturulan karışımlar Piezo elektrik seramikler: Daha çok PbO+ZrO2+TiO2 karışımları ve BaCO3 + TiO2 kondensatör için uygun. PbTiO3+ PbZrO3 sisteminde (1:1 mol) PbZrTiO3 (PZT) veya BaCO3 + TiO2 karışımlarında elde edilen BaTiO3 ürünleri Yarı iletken seramikler: Al veya N katkılı SiC Süper iletken seramikler: (-173 ◦C) seramikler (La,x)CuO4 (x=Ca, Sr, Ba) bazlı veya yBa2Cu3O7 (y=Y veya La olabilir) bazlıdır.
  • 134. 5. HAFTA
  • 135. SERAMİK HAZIRLAMA Seramik hammaddelerinin ayrı veya karışım halinde şekillendirmeye uygun birkıvamdaki masse haline getirilmesi için uygulanan tüm işlemler SeramikMasse Hazırlama olarak tanımlanmaktadır. Bu kapsamda genel olarakuygulanan başlıca işlemler: Kırma, Öğütme, Tane gruplarına ayırma, Suyunu azaltma veya tamamenkurutma, Dozajlama, Karıştırma, Granül haline getirme, Stoklama ve taşıma.Hazırlama proses akım gidişatı genelde ön görülen şekillendirme yönteminebağlı olarak oluşturulmaktadır. Kaba seramik mamulleri üretiminde kuru yöntem yani kuru kırma ve öğütmeyapılırken, ince seramik mamulleri üretiminde sulu yöntem uygulanmaktadır.Kaba seramiklerde ortalama tane boyutu birkaç mm ye varan tanelerle massehazırlanırken (heterojen bünye), ince seramiklerde massenin en azından 100μm nin (0,1 mm) altına öğütülmesi gerekmektedir (homojen bünye). Sulu olaraköğütülmüş massedeki su miktarı, plastik veya dökümle şekillendirme için kısmenveya kuru presleme için nerdeyse tamamen düşürülmektedir.
  • 136. Kaba Seramik Masse Kaba seramik mamulleri üretiminde kuru olarak kırılan ve öğütülen masseler elenerek tane gruplarına ayrılmakta ve silolarda stoklanmaktadır. Reçeteye göre dozajlanan tane grupları şekillendirme prosesine bağlı olarak hedeflenen kıvamı sağlayacak oranda su ve diğer katkılarla homojenleştirilerek şekillendirilmeye hazır hale getirilmektedir. Yarı nemli (sert) kıvamdaki masse çoğunlukla hidrolik preslerle preslenerek şekillendirilir. Boru şeklindeki mamuller vakum strang presle, karmaşık yapılardakiler ise vibrasyon (titreşim) etkisinde şekillendirilir.
  • 137. Stoklama ve Kırma Sentetik veya zenginleştirilmiş hammaddeler kullanılarak elde edilen örneğin İTS üretiminde tüketilen hammaddeler genelde toz halinde ambalajlanmış olarak işletmeye ulaşmakta ve kapalı alanlarda stoklanmaktadır. Üretim dozajlama ve öğütme ile başlamaktadır. Buna karşın büyük miktarlarda hammadde tüketimi söz konusu olan yer ve duvar karoları gibi ürünlerin yapımında kullanılan doğal hammaddeler kısmen tüvenan olarak alınmakta ve kamyonlarla fabrikanın açık stok sahasına nakledilerek stoklanmaktadır. Çoğu kez bilhassa kontinü öğütme yapan işletmelerde bir ön kırma (Ø<2-3mm) işleminden sonra kapalı alanlarda yeteri oranda stoklama yapılmaktadır, sistemde yapışma olmaması için kuru besleme Stok miktarları, ocaklara girilemeyecek süreler ve dışarıdan ithal edilen hammaddeler için işlem ve nakliye sürelerinin göz önünde tutulmasına bağlı olarak (~6 ay), (maliyetten ötürü gerekmedikçe stok yapılmamalı)
  • 138. Teorik açıdan kırma ProsesiKırma işleminin verimli olabilmesi için hammaddenin yapısına bağlı olarak etki ettirilecek kuvvet türünün uygun seçilmesi önem arz etmektedir. Örneğin Cam ve Seramik gibi kırılgan bünyeler çarpmanın etkisinde iyi kırılırlar buna karşın kil gibi yumuşak bir bünye çarpmadan pek etkilenmez sadece deforme olur, ancak sıkıştırıldığında parçalanır.Kırma ve öğütme makinaları belirli bir mekanik etki ile veya farklı mekanik etkileri kombine ederek çalışmaktadır. Etki ettirilen kuvvetin türü ve büyüklüğü yanı sıra kırılacak malzemenin sertlik durumu da proses verimliliğini etkilemektedir. Spröd (kırılgan) hammaddeler  deformasyonsuz kırılma Sert hammaddeler (mohs 5- 10), çelikten daha sert. Orta sertlikteki hammaddeler (mohs 2- 5), çelikten yumuşak Yumuşak hammaddeler (mohs yaklaşık 1), bıçakla kesilebilir Plastik özellikte hammaddeler  deformasyonlu kırılma
  • 139. Öğütmede Kullanılan Enerji Miktarları Kırma, Öğütme proseslerindeki nihai hedef malzemeyi hedeflenen bir maksimal veya ortalama tane boyutunun altına düşürmek sureti ile spezifik yüzey büyüklüğünü artırarak aktifleşmesini sağlamaktır. Bilhassa sinterlenmesi zor olan Al 2O3 gibi hammaddelerin buna rağmen iyi sinterlenebilmeleri için ince öğütülmeleri ön koşul olmaktadır. Ancak bu Proses bir kısmı ısıya dönüşerek kaybolan, yüksek oranda Enerji sarfiyatına neden olmaktadır: Kaba kırma 0,5-2 KWh/t Orta kırma 1-4 KWh/t Öğütme 10-100 KWh/t Sert hammadde öğütme 500 KWh/t
  • 140. Kırma MakinalarıKaba ve orta kırma işlemlerinde kullanılan kırıcıları şu şekilde sıralayabiliriz: Çeneli kırıcılar (tek ve çift mavsallı), sert hammaddeler Konik kırıcılar (dik ve yatay), sert hammaddeler Prall kırıcılar, sert hammaddeler Çekiçli kırıcılar, sert ve yumuşak hammaddeler Walz (merdaneli) Kırıcılar, sert ve yumuşak ha. Kil kesme, sıyırma ve ezme sistemleri, yumuşak hammaddeler Seramik masselerde kırılmış malzeme maksimal tane büyüklüğüne bağlı olarak öğütme şu şekilde değerlendirilmektedir: İri kırma: 5mm den büyük, ön kırma Orta kırma: 0,5.. 5 mm kaba seramikler İnce öğütme: 0,001..0,5 mm (10- 500 μm), klasik seramikler Çok ince öğütme: 0,001 mm den küçük (10μm), teknik seramikler /Technologie der keramik 1/
  • 141. Çeneli Kırıcılar
  • 142. Walz Kırıcılar
  • 143.  Birbirine zıt dönen Walz çiftinin malzemeyi aralarına çekebilmeleri için, malzeme çapının Walz çapına oranı: düz yüzeyli Walzlarda 1: 20- 25 civarında rölyefli yüzeyli Walzlarda 1: 10- 12 ve yüzeyleri dişli Walzlarda 1: 4- 8 civarında olması gerekmektedir. Walz kırıcılar kaba ve ince kırma yapabilmekte, kırma oranları 1: 5 ile 1: 7 arasında değişmektedir.
  • 144. ÖĞÜTMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELER 1- Değirmen devir sayısı kritik devir sayısı: nk = 42,4/√D [dev/dak], D iç çap (m olarak), çapı= 400 cm olan bir değirmenin nk=42,4/ √4 2- Bilye türü, miktarı ve boyut dağılımı Hammaddelerin kısmen hammadde üreticileri tarafından kısmen de işletmede ön kırma sistemlerinden geçirildiği düşünülürse, yani sertlerin 0,5 cm nin altına, yumuşakların birkaç cm nin altına düşürüldüğünü varsayarak % 20 iri (örneğin 8- 10 cm), % 30 orta (örneğin 6- 8 cm) ve % 50 ince (örneğin 4- 6 cm) olmak üzere bilye karışımı oluşturulabilir. ρporselen = 2,4 g/cm3 (düşük yoğunluk) ρporselen = 2,7 g/cm3 (yüksek yoğunluk) ρsilis = 2,65- 2,7 g/cm3 (düşük yoğunluk) ρAlubit = 3,4 g/cm3 (yüksek yoğunluk) aynı hacimdeki alubit bilyeler, silis bilyelerinin ağırlıkça 1,28 katıdır
  • 145.  Değirmene doldurulacak bilye miktarının hesaplanması: Bilye yoğunluğuna ve değirmenin iç hacmine bağlı olarak hesaplama yapılmaktadır. Piyasada değirmen büyüklükleri, dış metal mantonun iç hacmi litre cinsinden ifade edilerek belirtilmektedir. (örneğin 36.000 lt lik). Net kullanım hacmi, değirmen iç kaplama kalınlığının tesbitiyle hesaplanmaktadır. Sileks kaplı değirmenlerde kaplama kalınlığı 10- 12 cm, lastik kaplı değirmenlerde ise 5- 6 cm civarındadır. Neticede büyük değirmenlerde sileks kaplı olma durumunda iç hacim (kullanılabilir hacım), brüt hacmin %80 i, alubit kaplı olma durumunda ise % 90 ı civarındadır. Masse öğütülmesi için değirmene doldurulacak bilye miktarları: Sileks: m bilye =( 0,3- 0,33) Viç. ρ bilye , Burada Viç=0,8.V Brüt ve ρ bilye = 2,65 veya 2,7 g/cm3 =0,3.36000l.0,8.2,65g/cm3 =22896 kg Alubit: m bilye =( 0,2- 0,23) Viç. ρ bilye , Burada Viç=0,9.V Brüt ve ρAlubit = 3,4 g/cm3 İç hacim litre cinsinden yazılacak, çıkan sonuç kg cinsinden bilye miktarıdır. (1l =1 dm3, 1cm3 = 10-3 dm3, 1g = 10-3kg)
  • 146.  Sileks bilyelerle verimli bir öğütme için değirmen iç hacminin % 30- 33 ü net bilye hacmi olarak öngörülmektedir. Bilyeler arasındaki boşluklar dahil edildiğinde ise görünür iç hacmin % 50- 55 i bilye ile doldurulmaktadır. Bu durumda görünür bilye hacminin % 60 ı net bilye, %40 (bilyeler arasındaki boşluk) ise masseyle dolacak olan boşluklardır. Neticede sileks astarlı ve sileks bilye ile öğütmede, değirmen net hacminin % 50 si masseyle (katı + su ), % 30 u bilye ile doldurulmakta ve % 20 si boşluk olarak bırakılmaktadır. Alubit kaplı alubit bilye ile öğütmede ise değirmen net hacminin % (60-65) ı masseyle (katı + su ), % 20 si bilye ile doldurulmakta ve % 20 si boşluk olarak bırakılmaktadır.
  • 147. 3- Masse miktarı, akışkanlığı, besleme ve öğütmesonrası tane boyutu. sileks bilye ile öğütme yapılırsa Mmasse= (0,5 – 0,55) Viç.d förmülü kulanılır d: Süspansiyonun litre ağırlığı (kg/l), net hacmin % 50 ve 55 i arasında değişen oranı masse ile dolduruluyor, Viç=Vbrüt.0,8 dir. Örnek: 36000 l silek kaplı değirmene litre ağırlığı 1600g olan masseden (katı + su) doldurulacak miktarı hesaplayalım m=0,5.36000l.0,8.1600g/l = 23040 kg, katı madde oranı % 67 kabul edilirse doldurulacak kuru miktar = 23040kg.0,67=15436,8 kg alubit bilye ile öğütme yapılırsa Mmasse= (0,6 – 0,65) Viç.d Klasik seramik masselerinde litre ağırlığına bağlı olarak katı madde su oranları yaklaşık olarak şu şekilde kabul edilmektedir. 1600 g/l de katı madde: Su= 61: 39 1650 g/l de katı madde: Su= 64: 36 1700 g/l de katı madde: Su= 67: 33 4- sileks bilye kullanımında değirmendeki masse, bilye ve boşluk net ~% hacımsal oranları: (50,30,20), Alubitte oranlar
  • 148. Bir konik kontinü değirmen hakkında örnek veriler Konik kontinue değirmen büyüklükleri hakkında bir fikir vermesi bakımından: 100 m3 hacmindeki bir değirmenin uzunluğu 15 m, geniş tarafındaki çapı 3,7 m, dar tarafındaki çapı 2,6 m civarında ve lastik kaplı olup saatteki öğütme kapasitesi 14- 15 ton dolaylarındadır. beslenen sert malzeme tane boyutunun 3 mm nin altında olması önkoşuldur. Öğütme sonrası 63 μm elek bakiye % 4.
  • 149. Kuru Öğütme
  • 150. İnce Kuru Öğütme Sistemleri: a-kollergang tipi kuruöğütücü, b-tablalı walz öğütücü, d- bilyeli walz öğütücü
  • 151. Kuru Çalışan Konik Öğütücü
  • 152. Atritör ve kovalı-rotorlu bilyeli öğütücülerde öğütmeyi etkileyenparametreler Karıştırıcı veya rotorun dönüş hızları Bilye miktarı ve türü Bilye ve massenin yer aldığı öğütme hacmi büyüklüğü Süspansiyondaki katı madde miktarı (litre ağırlığı) Zaman birimi içerisinde öğütücüye beslenen süspansiyon miktarı
  • 153. Sulu öğütücülerin öğütme verimlerinin karşılaştırılması
  • 154. Filtre Pres
  • 155. FİLTRELEMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELER Zamana bağlı olarak filtreden geçen su hacmi şu teorik formülle ifade edilmektedir. V= Af.u.t =(Af/150).[(∆P.dA2 – ε3 )/η.H .(1-ε)2] Af: filtreleme alanı, t: filtreleme süresi dA : equvalent çap = 6Vp/ Op Vp: Tane Hacmi Op: Tane Yüzeyi u : Suyun masse tabakasındaki geçiş hızı ε : Masse tabakası porozitesi H : Masse tabakası kalınlığı ∆P: Basınç farkı η : Süspansiyondaki sıvının (suyun) viskozitesi Parametreler: basınç farkı ~, tane çapı ~, masse tabakası porozitesi ~, sıvının viskozitesi, masse tabakası kaınlığı
  • 156. Filter pastası direncinin kalınlığına bağlı olarak değişimi
  • 157. Membranlı Pompa
  • 158. Vakum Strang Pres
  • 159. Kamaralı Vakumlu Döner Filter Pres
  • 160. Püskürtmeli Kurutucu (Spray Drayr)
  • 161. PÜSKÜRTMELİ KURUTUCU KAPASİTESİ(10- 8000 l) Schulle Püskürtmeli kurutucu kapasiteleri bir saat içinde buharlaştırdıkları su miktarı belirtilerek, ifade edilmektedir, örneğin 4000 litre (= püskürtmeli kurutucu 1 saatte 4000 kg su buharlaştırma kapasitesine sahip),. söz konusu kurutucuyla işletmenin öngördüğü koşullar altında (örneğin katı madde : su oranı 60 : 40 olan süspansiyonun % 5 nem ihtiva eden bir granül haline getirilmesi gibi) kurutulabilecek masse kapasitesi yaklaşık olarak şu şekilde hesaplanmaktadır. Elde edilecek granül tamamen kuru istenirse: Qk = W. C1 / C2 =W.(susp katı/susp su) [kg/h] ve Qn = W. [(C1+C1.n)/(C2 – C1.n )] =W.[(susp katı+granül nemi/(susp su-granül nemi) %5 nem ihtiva eden granül ( 95 kuruya 5 nem demek, 60kuruya 60.5/95 nem olur) 40-(60.5/95) buhar = 36,85 kg su (60katı+ 60.5/95 nem)= 63,15 kg nemli granül W Qn orantısından Qnemli = 4000 .63,15/36,85 = 6855 [kg/h] (granül %5 nemli olursa Qkuru= 4000.60/40 = 6000 [kg/h] ( granül tamamen kuru olursa) W: Kurutucunun su buharlaştırma kapasitesi [kg/h] (örnekte 4000),C1: Süspansiyonun % katı madde miktarı (örnekt 60) C2: Süspansiyonun % su miktarı (örnekte 40) n: Kurutma sonrası granüldeki su : katı madde oranı (örnekte 5:95)
  • 162. HIZLI BUHARLAŞTIRMA /Schulle/ 1 Litre hacmindeki suyun küre şeklinde yüzey alanı 0,0484 m2 dir. Aynı miktardaki suyun çapı ~ 0,2 mm olan damlalar haline dönüştürülmesi ile toplam 115.106 damla oluşur ve toplam alanda 14,51 m2 olur (300 kat daha fazla). Sıcak hava (T2) ile süspansiyon sıcaklığı (T1) arasındaki yüksek sıcaklık farkı Q= k.A.(T2-T1).t Q: Süspansiyona verilen ısı miktarı A: Isıtılan yüzey büyüklüğü k: Isı aktarma katsayısı t: Süspansiyonun, ısının etkisine maruz kaldığı süre (kalış süresi) spesifik ısı tüketimi şu şekilde hesaplanmaktadır: qt =[ (T2-Tf)/ (T2-Te)]. (CD .Te+qo) kJ/kg Q= mc∆T CD : Su buharının spesifik ısı kapasitesi 1.926 kJ/ kgK qo: Suyun buharlaşma ısısı Tf: Taze hava sıcaklığı Te: Atık gaz sıcaklığı Normal koşullarda 1 kg suyu buharlaştırmak için net ~ 2300 kJ Enerji gerekmektedir. Kayıplar dahil edildiğinde bu miktar 3500 kJ olmaktadır.
  • 163. Granül Elde Etme Yöntemleri 1-Kuru topak halindeki massenin kollergang benzeri sistemlerde ezilerek granül haline getirilmesi 2-Süspansiyon halindeki massenin püskürtmeli kurutucuda granül haline getirilmesi 3-Toz halindeki massenin sıkıştırılarak (preslenerek) granül haline getirilmesi (briketleme) 4-Toz halindeki massenin yuvarlatılıp yapıştırılarak granül haline getirilmesi (peletleme) 5-Toz halindeki massenin hava akımının etkisiyle hareket ettirilip yapışmasının sağlanarak granül haline getirilmesi 6-Toz halindeki massenin karıştırılarak granül haline getirilmesi
  • 164. Biriket Elde Etme
  • 165. Seramik Masse Kapsamında Ayırma İşlemleri Hammaddelerin tane gruplarına ayrıştırılması Öğütülmüş bir süspansiyonda bulunan az miktardaki iri tanelerin elimine edilmesi Kuru öğütme proseslerinde hedeflenen tane boyutuna ulaşan malzemenin öğütme sisteminde çıkarılması Havanın tozdan arındırılması Atık suyun katı tanelerden ve zararlı kimyasal bileşenlerden arındırılması Massenin metal kirliliklerden arındırılması
  • 166. Genel Olarak Ayırma Teknikleri Eleyerek-Elek sistemleri Havalı veya sulu ortamda akımın etkisiyle ayırma-Sichter, Zyklon ve Hydrozyklon Tozu havadan ayırma sistemleri ile- Zyklon, torbalı toz emme, elektro filtre, sulu toz ayrıştırıcılar Katı maddeyi sudan ayırma sistemleriyle-çöktürme, arıtma Metal kirliliklerden arındırma- Manyet seperatörler
  • 167. Eleme
  • 168. Sichter, Zyklon ve Hydrozyklon Sistemleri Elemede tanelerin geometrik boyutları, akımın etkisinde ise ulaşabilecekleri hız ayırmada belirleyici olmaktadır. Tane çapı 100 – 500 μm, düşme hızı 30 – 700 cm/sn Tane çapı 30 μm olan tanelerin düşme hızı sadece 5,5 cm/sn 1 mm den büyük taneler eleme ile verimli ayrıştırılmakta 0,1 – 1 mm arası hem eleme hem akımın etkisinde ayrışt. 0.1 mm altı taneler akımın etkisinde verimli ayrıştırılmaktaAkımın etkisinde ayırmada taşıyıcı ortam su ise hydrozyklon, taşıyıcı ortam hava ise Zyklon (basıncın etkisinde hızlandırma) veya Sichter (mekanik hızlandırma- yerçekimi etkisi) sistemleri uygulanır. Ayırma sadece belli bir boyutun altı ve üstü veya tamamen ayırma (arındırma) şeklindedir.
  • 169. Kurutma- Öğütme- Ayırma
  • 170. Havanın Tozdan Arındırılması0,1 – 200 μm toz, 0,1 – 0,001 μm dumanToz oluşturan prosesler:Kuru kırma, öğütme, eleme karıştırma, torbalama, taşıma, kuru presleme ve rötüşlemeÇalışma ortamı sağlık koşulları, çevreyi koruma ve malzeme kaybını önleme nedeni ile toz tutma bir zorunluluk ve bir ihtiyaçtır.Batı standartlarında: Çalışma ortamında maksimum 150 mg/m 3 toz ve 5 μm boyut altı miktarı ise 5 mg/m3 ile sınırlandırılmıştır.Temizlenecek havadaki toz oranı, toz tane boyutu, havanın sıcaklığı ve tozdan arındırma hassasiyeti, sistemin kapladığı alan, yatırım ve işletme maliyeti sistem seçiminde belirleyici olmaktadır.
  • 171. Havayı Tozdan Ayırma Teknikleri Toz ayrıştırmayı merkezkaç kuvvetinin etkisiyle yapan sistemler - Zyklon Torbalı toz tutma sistemleri- Filtreleme Elektro filtreler - Elektrik alanının etkisinde Sulu ortamda toz ayrıştırma sistemleri - suda çöktürme
  • 172. Elektrofiltre
  • 173. Atık su denetiminde kriterler Bir atık su denetlenirken askıda katı madde miktarı (AKM), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), Kadmiyum, Çinko ve kurşun oranları tespit edilmektedir. Tespit edilen değerlerin standartlarda öngörülen koşullara uygun olması gerekmektedir. [Maksimum miktarlar: KOİ 80 mg/lt, AKM 100 mg/lt, Pb 1 mg/lt, Cd 0.1 mg/lt, Zn 3 mg/lt]. Duruma göre kimyasal arıtmaya ilave biyolojik arıtmanında yapılması gerekebilir.
  • 174. Atık Su Arıtma Akım Şeması
  • 175. İşletmelerde oluşan atık suların bakılan özellikleri Bir atık su denetlenirken askıda katı madde miktarı (AKM), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), Kadmiyum, Çinko ve kurşun oranları tespit edilmektedir. Tespit edilen değerlerin standartlarda öngörülen koşullara uygun olması gerekmektedir. [Maksimum miktarlar: KOİ 80 mg/lt, AKM 100 mg/lt, Pb 1 mg/lt, Kd 0.1 mg/lt, Zn 3 mg/lt]. Duruma göre kimyasal arıtmaya ilave biyolojik arıtmanında yapılması gerekebilir.
  • 176.  proseslerde oluşan tüm atık sular dengeleme havuzu olarak adlandırılan bir toplama havuzunda toplanmakta ve çökelmeyi engellemek amacıyla sürekli karıştırılmaktadır. Dengeleme havuzu atık su stoku oluşturmanın yanı sıra bir sonraki prosese homojen besleme yapılması açısından da önem arz eder, bundan dolayı bilhassa büyük olması gerekmektedir. Dengeleme havuzundaki atık su dalgıç pompalar vasıtası ile hızlı karıştırma tankına beslenmektedir. Burada tanelerin floklaşması için belirlenmiş oranlarda kireç, alum ve polielektrolit otomatik olarak ilave edilmektedir. Dozajlama pH değerinin sistemce sürekli ölçülmesine bağlı olarak yapılmaktadır. Katkıların hızlı karıştırıcıda reaksiyona girmesi sağlanmakta ve karışım akabinde cazibe ile yavaş karıştırma tankına ulaşmaktadır. Yavaş karıştırma tankında floklar polielektrolit ilavesiyle daha da büyümektedir. Bu şekilde yumaklaşarak çökmeye hazır hale getirilmiş karışım yine cazibe ile çökeltme havuzuna ortada dökülecek şekilde ulaşmaktadır. Burada hidrolik durgunlukta floklar alt kısımda yoğunlaşmakta. Su haznenin üst tarafına monte edilmiş bir su toplama kanalında daşarj edilmekte
  • 177. Dozajlama ve kısa Mesafeli Taşımaya örnekler
  • 178. Silo Boşaltma ve Seviye Ölçüm SistemlerineÖrnekler
  • 179. Silo Boşaltma
  • 180. Taşıma Sistemleri - Elevatörler
  • 181. Taşıma Sistemleri - Burgulu
  • 182. Karıştırma - Homojenleştirme
  • 183. Karıştırma Sistemlerine Örnekler
  • 184. Değişik Karıştırıcılar
  • 185. Eirich Karıştırıcılar /Technologie derKeramik II/
  • 186. Bant üzerinde aktararak karıştırma
  • 187. Gaz fırın
  • 188. TAŞIMA SİSTEMLERİTaşıma işlemi; hem dozajlama esnasında hemde bir prosesten çıkmış ara ürünü bir başkaprosese veya stoklamaya veya stoklamadan prosese ulaştırma esnasında uygulamabulmaktadır. Değirmenden çıkan çamurun havuzlara taşınması, çamurun havuzlardanfilterpreslere v.b yerlere gitmesi, püskürtmeli kurutucudan çıkan massenin silolarataşınması vb gibi.Taşıma olayını ağırlıklı olarak dozajlama kapsamında olduğu yerde gerçekleştiren taşımasistemlerinin yanı sıra asıl uzun mesafelerde taşıma yapan bant ve elevatör sistemleriişletme içi taşımada önemli bir rol oynamaktadır. Konveyör bantlar düz yüzeyli veyayüzeyleri bariyerlerle işlenmiş şekilde olabilmektedir. Düz yüzeyli bantlarla taşıma sadece24º’lik açıya kadar olan eğimli konumlarda gerçekleştirilebilirken bariyerli yüzeye sahipbantlarla 50º’lik eğimlere kadar çıkılabilmektedir. Bantlar yatay taşımalara çok uygun fakatzeminden yukarıya taşıma sınırlı olmakta ve bunun için uzun yer gerekmektedir. Yükseksilolara örneğin püskürtmeli kurutucuda elde edilen granüllerin taşınmasında elevatörsistemleri devreye sokulmaktadır. Elevatörün dik bir açıyla taşıyabilme özelliği, dar biralan içinde taşımanın gerçekleşmesini sağlamakta ve bu bakımdan önemli bir avantajıolmaktadır. Elevatörle 70º’nin üzerindeki açıya sahip eğimlerdede taşıma yapılmaktadır.Elevatör sisteminde taşıma bir tahrik sistemiyle dönderilen kapalı bir hazne içerisinde vedikey bir vaziyette hareket eden bantın üzerine vidalanmış metal taşıyıcılarla olmaktadır.
  • 189. TAŞIMA SİSTEMLERİElevatör sistemlerinde püskürtmeli kurutucu granülü taşımasında olduğu gibi taşınacakmalzemenin nem ihtiva etmesi durumunda buharlaşma ve taşıma esnasında oluşantozdan dolay çeperlere yapışma ve tıkanmalar olmaktadır. Bir aksamaya fırsatverilmemesi için yapışmaların kontrol altında tutulması gerekmektedir. Bazı proseslerdetoz halindeki malzemenin taşınmasında pnömatik, süspansiyon halindeki malzemenintaşınmasında ise hidrolik taşıma yöntemleri uygulama bulmaktadır. Yoğunlukları 3 gr/cm 3ten, tane boyutları 20 mm’den küçük kuru taneler kısa mesafeler boyunca 20 m/s hızdandaha yüksek hızlarla kapalı borular içinde hava akımı ile taşınabilmektedir. Katı maddeyoğunluğunun taşıyıcı ortam yoğunluğuna oranı yaklaşık 2000:1 dolaylarındadır. Taşımaişlemi prensip olarak basınç veya vakum etkisinde olmaktadır. Bir yerdeki malzemenintaşınarak değişik noktalara ulaştırılması durumunda basınçlı havanın değişik noktalardabir yere toplama, toz emme sistemlerinde olduğu gibi emiş etkisinde yapılmaktadır. Çekme eğilimi düşük süspansiyonlar boru sistemleri içerisinde 2-4 m/s hızlarla uzunmesafelere dahil taşınabilmektedir. Burada katı madde yoğunluğunun taşıyıcı ortamyoğunluğuna oranı 2:1 ile 3:1 arasında değişmektedir. Sır hazırlamada sırlama bantlarınataşıma işlemleri bazı işletmelerde hidrolik yöntemlerle olmaktadır. Genelde tercihedilmemesinin en önemli nedenleri çökmeler ve temizleme ile oluşabilecek sır kayıplarıdır.
  • 190. TAŞIMA SİSTEMLERİDozajlama maksatlı kullanılan taşıma ve besleme sistemleri şu şekildesıralanabilir:Tekneli besleyiciler-BeşigerSıyırıcılı döner tabla besleyicilerHücreli, walz besleyicilerVibrasyonlu besleyicilerŞinekeli (burgulu-şipiral) besleyiciler
  • 191. Taşıyıcı Tipleri A. Sonsuz Mekanik Taşıyıcılar1. Bantlı Taşıyıcılar : Yatay bir taşıma yapılır. Düz yüzeyli 24 ° ,bariyer yüzey 50 ° eğim. Düzenli taşıma, düşük spesifik enerjitüketimine sahiptirler. Hızları 3 m/sn civarındadır. Bant genişliği 10cm dir. Bu tip bantlar kaba haldeki hammadde taşınmasındakullanılır. Örneğin beşigerde tartılan maddenin değirmene taşınması. 2. Elevatör Taşıyıcılar : Hafif yatay taşıma veya dik taşıma yapar.Prensip olarak bir lastik bant üzerine metal kovalar vidalanmıştır.Fazla bir yere ihtiyaç kalmadan taşıma işlemleri gerçekleşir.
  • 192. Elevatör Taşıyıcılar
  • 193. Taşıyıcı TipleriB. Taşıma İşleminin Olduğu Yerde Gerçekleştirilen MekanikTaşıyıcılar 1. Burgulu (Spiral) Taşıyıcılar : Kuru madde taşınmasında kullanılır.Tekne şeklindeki bir haznenin içinde spiral vardır. Sistem tamamenkaplanarak tozlanma engellenebilir. Düzenli taşıma yapar. İnce ve ortataneler taşınır. 2. Titreşimli Taşıyıcılar : Kuru masse taşınır. Çok ince ve çok iritaneler hareket ettirilebilir. Makinalara besleme yaparken ve makinadanmalzeme alırken kullanılır. İyi ayarlanabilme özelliğine sahiptir. İncedeniriye kadar tüm taneleri taşıyabilir. Düzenli taşıma miktarı sağlar.
  • 194. Burgulu Taşıyıcılar
  • 195. Taşıyıcı TipleriC. Kısa Mesafeli Taşıyıcılar 1. Walz ve Hücreli Tekerlek Besleyiciler2. Döner Tabla Dağıtıcı ve Besleyiciler3. İticili Besleyiciler Eğimli İtme Çubuklu Raylı Vagon
  • 196. Taşıyıcı TipleriD. Hidrosiklon ve Pinomatik Taşıyıcı SistemleriHidrosiklon’da katı madde miktarı 2:1 ve 3:1 oranındadır. Uzun mesafelitaşımalarda kullanılır. Taşınabilir malzeme çökmesi az çamur vesüspansiyonlardır.Pinomatik taşıyıcılarda katı madde yoğunluğu 2000-1’dir, taşıma mesafesisınırlıdır.
  • 197. Taşıyıcı TipleriBir plastik masse bir süre bekletilirse plastik özelliği iyileşir. Bu nedenle plastikmasseler bir süre silolarda bekletilir.Plastik massenin silodan boşaltılması: Silonun taban kısmı yavaş yavaş döner.Altta spiral taşıyıcı vardır. Bu taşıyıcı ile bantlara verilir. Boşaltma esnasındasilonun başka prosese götürülmesi için silo ağzına burgulu taşıyıcı oluşturuluyor.Hem hammadde hareket ediyor hem de boşaltma yapılıyor. Burgulu taşıyıcısilonun zeminini oluşturuyor. Silonun boş veya dolu olduğunu her zaman üsttaraftan bakarak görmek pratik değildir.Izgara elektrik etkisine maruz bırakılarak silonun boşaltılması sağlanır. Spiraltaşıyıcı sayesinde spiraller vasıtasıyla boşaltılır.Yükseklik kontrolü için bir taraftan dalga gönderiliyor, bir taraftan alınıyor.Böylece silonun üstü ve doluluğu hakkında yorum yapılabiliyor.