Valimohiekkojen terminen elvytys osana teollista symbioosia

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kronqvist, Timo
dc.contributor.author Sappinen, Tommi
dc.date.accessioned 2018-02-23T14:29:48Z
dc.date.available 2018-02-23T14:29:48Z
dc.date.issued 2018-02-05
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/30093
dc.description.abstract Hiekkavalimoiden ehkä suurin ongelma on jo pitkään ollut kertakäyttömuoteista syntyvä jäte. Kiristyvät ympäristölainsäädännöt vaikeuttavat hiekkajätteen hävitystä, ja valimoiden kilpailukykyyn ei vaikuta enää vain loistava lopputuote, vaan myös ympäristöystävällinen ja kestävä valimoprosessi. Uusiokäyttökohteiden ollessa vielä rajalliset on valimoprosessin sisäisellä kierrätyksellä merkittäviä etuja. Tämä diplomityö käsitteleekin pääosin valimoiden muottihiekkojen termistä elvytystä erityisellä rumpu-uunilla keskitetyssä ja useita valimoita palvelevassa laitoksessa. Terminen elvytys tarkoittaa muottihiekan käsittelyprosessia suuressa lämpötilassa, jossa kierrättämistä vaikeuttavat ainekset poltetaan pois. Työn teoriaosiossa kerrotaan yleisesti hiekkavalimon toiminnasta ja muotteihin sopivista hiekoista sekä sideaineista, ja esitellään hiekkojen elvytysmenetelmiä ja -laitteistoa sekä kolme Suomessa yleisintä hiekkasysteemiä ja niiden elvytettävyyttä. Kokeellisessa osiossa esitellään termisen elvytyksen prosessi ja laitteistolla tehdyt koeajot. Koeajoista kerätyistä näytteistä on tehty elvytettyjen valimohiekkojen laadunvalvonnalle tärkeimmät laboratoriokokeet. Osaksi tätä diplomityötä on otettu myös teollisen symbioosin näkökulmat, koska keskitetyn elvytyslaitoksen käyttöönotto valimoiden hiekkojen tarpeisiin on projekti, jota on vaikea kuvata yksinään kiertotalouden tai kestävän kehityksen kannalta. Työn tuloksissa etenkin esterikovetteisten fenolihartsihiekkojen elpyminen oli erinomaista, tuorehiekan elpyminen odotetusti tehotonta sekä furaanihiekan elpyminen huonolaatuisesta raaka-aineesta johtuen verrattain epäonnistunutta. Merkittävin tulos tässä projektissa on kuitenkin termisen elvytyksen laitteiston onnistunut käyttöönotto keskitetyssä laitoksessa, joka pystyy kierrättämään usean suomalaisen valimon muottihiekkoja. Näin ollen teollisen symbioosin, kiertotalouden ja kestävän kehityksen teemat saivat suuria edistysaskeleita etenkin Suomessa, ja tulevaisuuden näkymät lupaavat tekniikan jatkuvan kehityksen sekä mahdollisen viemisen muuallekin maailmaan. fi
dc.description.abstract Probably the biggest problem for sand casting foundries has for long been the waste produced from disposable molds. Stricter environmental regulations make it harder to dispose of said waste, so a truly competitive foundry does no longer only make great products, but also concentrates on a sustainable casting process. While methods for repurposing waste foundry sand are still limited, the internal circulation of such sands proves significant possibilities. This thesis will focus on thermal reclamation of foundry sands in a special rotating drum oven in a central facility to serve several foundries. Thermal reclamation is a process for handling foundry sands in elevated temperatures to combust unwanted substances from reusable base sand. The literature review of this thesis focuses on the sand casting process, molding sands, reclamation techniques and the most common sand systems in Finland and how to best reclaim them. The practical part features presentation of the new reclamation plant process and the conducted test runs. The samples collected from each test run have been laboratory tested to assure proper sand quality. A part of this work also involves the idea of industrial symbiosis, as a central reclamation plant to serve several foundries is more difficult to fully understand with terms of traditional circular economy or sustainability. The results of this work showed that the reclamation of alkaline phenolic no-bake sands was excellent. Reclamation of green sands didn’t provide satisfactory results as expected and the reclamation of furan no-bake sands provided mixed results as the raw material was imperfect to begin with. The most important result of this work is still the successful initiation of a centralized thermal reclamation plant, with the ability to reclaim sands from several Finnish foundries. With this all of industrial symbiosis, circular economy and sustainability made progress in not only Finland, since the future development of this plant provides even more opportunities and a possibility to spread the ideas around the world. en
dc.format.extent 48 + 8
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso fi en
dc.title Valimohiekkojen terminen elvytys osana teollista symbioosia fi
dc.title Thermal reclamation of foundry sands in industrial symbiosis en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword valimo fi
dc.subject.keyword valimohiekka fi
dc.subject.keyword hiekan elvytys fi
dc.subject.keyword terminen elvytys fi
dc.subject.keyword teollinen symbioosi fi
dc.subject.keyword kiertotalous fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201802231630
dc.programme.major Mechanical Engineering fi
dc.programme.mcode ENG25 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Orkas, Juhani
dc.programme Master’s Programme in Mechanical Engineering (MEC) fi
local.aalto.electroniconly yes
local.aalto.openaccess yes


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account