Kaliteli çimento üretimi için deney tasarımına ait optimizasyon uygulaması

Abstract

Çimento, temel olarak silisyum, kalsiyum, alüminyum ve demir oksitleri içeren hammaddelerin 1250-1450 oC aralığında değişen sinterleşme sıcaklıklarına kadar pişirilmesi ile elde edilen yarı mamul madde olan klinkerin, alçı taşı, tras, kalker, cüruf gibi bir veya daha çok katkı maddesi katılarak öğütülmesi sonucu üretilen hidrolik bağlayıcı maddelere denilmektedir. Çimentonun talep edilen kalitede üretimi için, üretimin farklı aşamalarında numuneler alınarak analizler yapılmaktadır. Yapılan analiz sonuçlarına sahip çimento kullanılarak hazırlanan standart numuneler üzerinde yapılan fiziksel ve mekanik davranış testleri ile kalite kontrolü takip edilmektedir. Bir çimento fabrikasında yapılan analizler, her bir faktörün bireysel etkisinin ortaya konulması açısından oldukça önemli ve anlamlı olmakla birlikte, diğer faktörler ile birlikte ikili, üçlü, ve çoklu etkiler hakkında bir bilgi verememektedir. Yapılan bu çalışmada çimento ürününü etkileyen faktörlerin farklı seviyelerde oluşması nedeniyle çok seviyeli deney tasarımına ait yöntemler kullanılarak deney tasarımı optimizasyon uygulaması ele alınmıştır. Bu sayede, her bir faktörün olası değişim aralıkları da dikkate alınarak tüm faktörlerin olası bireysel ve toplu etkileri birlikte değerlendirilebilir hale getirilmiştir.

Cement is produced by adding one or more additives such as clinker, gypsum, trass, limestone, slag, which is the semi-finished material obtained by baking the raw materials containing silicon, calcium, aluminum and iron oxides to the 1250-1450 oC range until the changing sintering temperatures, produced hydraulic binder materials. For the quality production of the cement, the samples are taken at different stages of the production and analyzed. Physical and mechanical behavior tests are performed on standard samples prepared using cement with the results of the analysis made and quality control is followed. Analyzes made in a cement plant are very important and meaningful to reveal the individual effect of each factor but they can not give information about the effects of other factors as well as binary, triple and multiple effects. In this study, many factors affecting the cement product occur at different levels Experimental design optimization methods using the methods of level experiment design were discussed. In this way, possible individual and aggregate effects of all factors were evaluated together, taking into account the possible change intervals of each factor.