Kesme parametreleri ve boncuk özelliklerinin elmas tel kesme verimine etkisi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EDİZ SADIK KANBİR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): YILMAZ ÖZÇELİK
Özet:Başta mermercilik olmak üzere madencilikte ve madencilik dışı alanlarda da uygulamaları bulunan elmas telli kesme yöntemi, üretim maliyetlerini düşürdüğü için tercih edilmesi sonucunda dünyada olduğu gibi ülkemizde de hızla yaygınlaşmaktadır. Ülkemizde klasik yöntemle doğal taş (mermer) üretiminde ocak üretim kayıpları %30-50 arasında değişmektedir. Bu üretim kayıplarını en aza indirmek için elmas telli kesme yöntemi kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemin tüm makina ve ekipmanları yeterli verimlilikte kullanılamamaktadır. Elmas telli kesme işleminde, kesme verimliliğinde en önemli etken parametre elmas boncuklarda meydana gelen aşınmadır. Boncuklarda meydana gelen aşınma miktarları arttıkça kesme hızı düşmektedir. Bu yüzden aşınma miktarını etkileyen makina ve kayaç özelliklerinin (fiziki, mekanik, mineralojik ve petrografik özellikler) incelenmesi gerekmektedir. Mermer ocak işletmelerinde yapılan kesim işlemlerinde en önemli konu, kesilecek kayaca en uygun elmas boncuk ve çalışma parametrelerinin seçilmesidir. Bu boncukların ve uygulanacak çalışma koşullarının belirlenmesi dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Geliştirilecek olan kesilebilirlik abakları, bu tür parametrelerin belirlenmesinde kolaylıkla kullanılabilir. Madencilik sektörünün diğer alanlarında kullanılmasına rağmen; doğal taş işletmeciliğinde kesilebilirlik üzerine böyle bir abak bugüne kadar geliştirilmemiştir. Bu çalışmada elmas telli kesmede kulanılan boncuklar üzerindeki elmas konsantrasyonunun kesme performans parametreleri olan boncuklardaki aşınma, kesme hızı ve tüketilen enerjiye olan etkilerinin araştırılması ve bu etkiler dikkate alınarak kayaç türlerine göre elmas telli kesme yöntemi için kesilebilirlik abaklarının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ülkemize elmas telli kesme yönetemi ile üretim yapan doğal taş ocaklarından seçilmiş farklı doğal taş (mermer, kireçtaşı ve granit) türlerinde (30 farklı kayaç türünde) elmas telli kesme çalışmaları yapılmıştır. Bu aşamada kesilebilirlik abakları, kesme performansı parametreleri göz önüne alınarak, çevresel hız ve kasnak devir hızına göre, hem her kayaç için ayrı ayrı hem de kayaç türleri için ayrı ayrı geliştirilmiştir. Kesme çalışmaları, laboratuvarda tek boncuk test cihazıyla arazide ise Model Elmas Tel Kesme Makinası ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan kesimler sonucunda her bir hakiki mermer, kireçtaşı ve granit numunesi için optimum kesim koşulları tespit edilmiştir. Aynı şekilde her bir doğal taş türü için de optimum kesim koşulları tespit edilmiştir. Çalışmada elmas boncuklardaki elmas konsantrasyonunun kesme performansına etkisi de üç farklı konsantrasyona sahip boncuk için ayrı ayrı incelenmiştir. Arazi sonuçları ile laboratuvardan elde edilen sonuçlar arasında yüksek bir ilişki (R2=0,88) olduğu ortaya konmuştur. Literatürde daha önce böyle bir çalışmanın yapılmaması sebebiyle bu çalışma, uygun elmas boncuk seçimi ve en uygun kesme parametrelerinin tespit edilmesi konusunda var olan büyük bir boşluğu dolduracaktır. Anahtar Kelimeler: Doğal taş (mermer), elmas telli kesme, elmas boncuk, elmas boncuk seçimi ve tasarımı, kesilebilirlik, optimizasyon, istatistiki modelleme, doku katsayısı