Geometric factor in salt solution model of slag resistance furnace

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorAhokainen, Tapio
dc.contributor.advisorJärvi, Juha
dc.contributor.authorKoppinen, Pasi
dc.contributor.departmentMateriaali- ja kalliotekniikan osastofi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorTaskinen, Pekka
dc.date.accessioned2020-12-04T13:18:43Z
dc.date.available2020-12-04T13:18:43Z
dc.date.issued2000
dc.description.abstractMetallurgisissa sulatusprosesseissa ja kuonanpuhdistuksessa käytetään sähköuuneja sulfidisen tai metallisen materiaalin erottelemiseen panoksesta. Vastuskuumennuksessa upotetaan elektrodit sulaan kuonaan jolloin lämpö tuotetaan kuonan sähköisen vastuksen avulla. Nostevoimat ja sähkömagneettiset voimat ovat tärkeimmät kuumennukseen vaikuttavat voimat. Niiden yhteisvaikutus yhdessä uunin geometrian kanssa määrää virtauksen luonteen. Virtauksen luonne ja sulfidi- tai metallipisaran laskeutumisnopeus vaikuttavat talteenoton tehokkuuteen. Pisaran laskeutumista voidaan tehostaa ulkoisen sähkökentän avulla. Geometrinen tekijä yhdistää uunin geometrian ja sähköiset ominaisuudet. Aikaisemmissa tutkimuksissa kootun aineiston perusteella julkaistut korrelaatiot eivät kuvaa todellisia prosesseja riittävän yleispätevästi ja tarkasti. Työssä kokeiltiin kirjallisuudessa esitettyä menetelmää geometrisen tekijän tarkastelemiseksi. Työssä rakennettiin vastuskuumennusuunin huoneenlämpötilamalli. Elektrodit upotettiin kuonakerrosta kuvaavaan NaCI-liuokseen. Pohjalle laskeutuvaa metallikerrosta kuvattiin metallilevyn avulla. Tulosten perusteella on havaittavissa geometrisen tekijän voimakas, kääntäen verrannollinen riippuvuus elektrodin upotussyvyydestä elektrodien kärkien sijaitessa lähellä kuonakylvyn pintaa. Tällöin pääosa liuoksen vastuksen muutoksesta aiheutuu elektrodien sivujen kautta tapahtuvien johtumismekanismien avulla. Geometrinen tekijä havaittiin suoraan verrannolliseksi elektrodien välisen etäisyyden suhteen. Elektrodin halkaisijan ja liuoksen korkeuden vaikutussuunta riippuu elektrodin upotussyvyydestä. Vertailtaessa saatuja tuloksia Jiaon ja Themeliksen julkaisemaan korrelaatioon, havaittiin mittaustulosten osoittavan korrelaatiota pienempiä vastusarvoja elektrodien ollessa upotettuna liuoksen pinnan lähelle. Tekijän käyttäytyminen havaittiin muilta osin samankaltaiseksi vertailututkimuksen tulosten kanssa. Työssä kehitettiin mittauspisteisiin sovitettu korrelaatio, joka huomioi upotussyvyyden, elektrodien välisen etäisyyden sekä liuoksen korkeuden vaikutuksen geometriseen tekijään. Saavutettuja tuloksia ja kerättyä kokemusta voidaan hyödyntää mallin kehittelyssä. Mallia voidaan käyttää sähköisten voimien vaikutuksen tutkimiseen vastuskuumennusuunissa. Numeerisessa mallinnuksessa saavutettuja tuloksia voidaan vertailla mallista mitattujen kanssa. Työssä esille tulleiden laajennusmahdollisuuksien avulla on mallin kuvaustehoa mahdollisuus lisätä.fi
dc.format.extentvii + 54 s.+ liitt. 9
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/88324
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120447159
dc.language.isofien
dc.programme.majorMateriaalien valmistustekniikkafi
dc.programme.mcodeMak-77fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordslag resistance furnaceen
dc.subject.keywordvastuskuumennusuunifi
dc.subject.keywordgeometric factoren
dc.subject.keywordgeometrinen tekijäfi
dc.subject.keywordoperational paramatersen
dc.subject.keywordajoparametritfi
dc.subject.keywordelectromagnetic forcesen
dc.subject.keywordsähkömagneettiset voimatfi
dc.subject.keywordJoule heatingen
dc.subject.keywordJoulen lakifi
dc.titleGeometric factor in salt solution model of slag resistance furnaceen
dc.titleGeometrinen tekijä vastuskuumennusuunin suolaliuosmallissafi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_41379
local.aalto.idinssi15862
local.aalto.openaccessno

Files