Development of sand preparation in steel foundry

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2010
Major/Subject
Valimotekniikka
Mcode
Kon-80
Degree programme
Language
fi
Pages
165
Series
Abstract
Ability of a steel foundry to produce good quality castings is highly dependent on a quality of molding sand that the foundry uses in molds and cores. Sand and all related additives needs to have a good quality in the first place, but the quality may also be deteriorated later by the equipments that the foundry is using to handle the sand. In this master's thesis research was done in order to find out a general quality and possible points to improve in the sand handling of Sulzer Pumps Finland Karhula Foundry. Research concentrated especially on a questions of dust level in the molding sand, and cooling of the molding sand. In order to reduce dust level in sand several experiments were done in areas of air conditioning of free space inside sand hoppers, dedusting air classifiers, pneumatic sand conveyors, and pneumatic conveying pipe lines. Not all the experiments were successful, but certainly some success was achieved. During investigations related in sand cooling some serious mistakes in area of sand cooler controlling were noticed. Corrective actions to these problems were suggested but not actually done during making of this master's thesis. Together with investigations of these two problematic areas, also some amount of theory of organic resin bonded sands and sand related cast defect were collected from literature and foundry sand experts to theory-chapters of this report.

Tässä diplomityössä kartoitettiin työn toimeksiantajana toimineen teräsvalimon hiekkajärjestelmien kuntoa ja toimintaa. Tutkimusten pääpaino asetettiin hiekan pölypitoisuuden ja lämpötilan hallintaan liittyviin haasteisiin. Hiekan pölypitoisuuden tutkimisessa tärkeimpänä työkaluna käytettiin hiekkanäytteiden analysointiin käytettävää seulasarjaa. Pölypitoisuuden madaltamiseksi pyrittiin kehittämään siilojen ilmanvaihtoa, tehostamaan valimon olemassa olleiden pölynpoistoon tarkoitettujen ilmaluokittimien toimintaa, sekä muuttamaan pneumaattisten hiekankuljettimien toimintaa sekä hiekankuljetukseen käytettyjä putkistoja vähemmän energiaa kuluttavaksi ja samalla vähemmän hiekkaa vaurioittavaksi. Hiekan lämpötiloja ja valimon hiekanjäähdyttimiä tutkittiin mittaustulosten tallennukseen kykenevällä, neljän termoelementtianturin lämpötilaa samanaikaisesti mittaavalla lämpömittarilla. Hiekanjäähdyttimien ohjaustavassa havaittiin vakavia puutteita. Lisäksi jäähdyttimien kunnon havaittiin vaihtelevan jäähdyttimestä riippuen erittäin huonoista välttäviin. Konkreettisia parannuksia hiekan lämpötiloihin ei tämän diplomityön puitteissa saatu vielä toteutettua, mutta lukuisia toteuttamiskelpoisia ja todennäköisesti tehokkaitakin parannusehdotuksia esitettiin. Valimon hiekkojen pölypitoisuuksiin ja lämpötiloihin liittyvien konkreettisten tutkimusten lisäksi työn yhteydessä käytiin läpi orgaanisia, huoneenlämmössä kovettuvia hartsisideaineita hiekan lujittamiseen käyttävän teräsvalimon hiekkaan liittyvää teoriaa paitsi pohjaksi diplomityön kokeelliselle osuudelle, myös mahdollisen tulevan työuran aikana tapahtuvan hiekkaongelmien ratkomisen helpottamiseksi.
Description
Supervisor
Orkas, Juhani
Thesis advisor
Metsäniemi, Ari
Keywords
steel foundry, teräsvalimo, molding sand, valimohiekka, pneumatic conveying, hiekanjäähdytys, cooling, pneumaattinen kuljetus, dedusting
Other note
Citation