Optimisation of the Refractory Lining Thickness in a Flash Smelting Furnace
dc.contributor | Aalto-yliopisto | fi |
dc.contributor | Aalto University | en |
dc.contributor.author | Koitto, Jyrki | |
dc.contributor.department | Konetekniikan osasto | fi |
dc.contributor.school | Teknillinen korkeakoulu | fi |
dc.contributor.school | Helsinki University of Technology | en |
dc.contributor.supervisor | Hänninen, Hannu | |
dc.date.accessioned | 2020-12-04T14:15:37Z | |
dc.date.available | 2020-12-04T14:15:37Z | |
dc.date.issued | 2001 | |
dc.description.abstract | Työn tavoitteena oli selvittää liekkisulatusuunin lämpötekniset perusteet vuorauksen paksuuden pienentämiseksi valituissa kohteissa. Vuorauksen paksuuden pienentäminen johtaa investointikustannusten pienemiseen. Työn teoriaosassa on tarkasteltu liekkisulatusuunin prosessia, rakennetta ja materiaaleja sekä uunin jäähdytystä. Uunista on valittu tarkastelukohteita, joihin kohdistuu suuret lämpökuormat ja joissa on paljon tulenkestävää vuorausta. Näiksi kohteiksi valittiin reaktiokuilun seinä ja ala-osa, alauunin sulatilan seinä sekä nousukuilun alaosa. Tarkastelukohteiden rakennetta on käsitelty tarkemmin. Koska lämpökuorma on suurin vuorausta rasittava kuormitus, on lämmönsiirron teoriasta käsitelty kaasujen ja pintojen säteilyä, lämmön johtumista, konvektiota sekä konvektiokiehumista. Soveltava osa koostuu teoreettisista laskelmista ja mallinnustuloksista. Tarkastelukohteissa vuorauksiin kohdistuvat suurimmat kuormitukset eli lämpökuormat on laskettu lämmönsiirron teorian avulla vuorauksen paksuuden muuttuessa. Laskenta on tehty Lotus -taulukkolaskentaohjelmalla iteroiden. Tarkastelukohteena olevasta liekkisulatusuunista on valittu kohteet, joiden teoreettisia lämpökuormia on verrattu olemassa oleviin mittaustuloksiin. Mitatut ja lasketut lämpökuormat vastaavat toisiaan hyvin, mikä vahvistaa laskentamenetelmän luotettavuuden. Vuorauksen kulumisen ja koko uunin toiminnan kannalta jäähdytyksen riittävyys on tärkeää. Riittävyyden varmistamiseksi tarkastelukohtien jäähdytyselementtien vesikanavien seinämien lämpötilat ja jäähdytysveden ulosvirtauslämpötilat on laskettu lämpökuormien avulla vuorauksen paksuuden muuttuessa. On havaittu, että vuoraus kuluu tiettyyn paksuuteen riippumatta siitä, miten paksu uusi vuoraus on. Vuorauksen tasapainotila määräytyy jäähdytyksen ja lämpökuorman mukaan. Suojaava autogeenikerros muodostuu vuorauksen pintaan pysäyttäen sen kulumisen. Reaktiokuilun alaosan ja keskikohdan vuorauksen kulumista on arvioitu MSC Nastran FEM -ohjelman avulla. Mallinnus- ja mittaustulokset vastaavat hyvin toisiaan. Tarkastelun perusteella on todettu, että uunin vuorauksen paksuutta valituissa kohdissa ja siten investointikustannuksia voidaan pienentää noin kaksi miljoonaa markkaa. | fi |
dc.format.extent | 98+17 | |
dc.identifier.uri | https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/89398 | |
dc.identifier.urn | URN:NBN:fi:aalto-2020120448233 | |
dc.language.iso | fi | en |
dc.programme.major | Koneenrakennuksen materiaalitekniikka | fi |
dc.programme.mcode | Kon-67 | fi |
dc.rights.accesslevel | closedAccess | |
dc.title | Optimisation of the Refractory Lining Thickness in a Flash Smelting Furnace | en |
dc.title | Liekkisulatusuunin vuorauksen paksuuden optimointi | fi |
dc.type.okm | G2 Pro gradu, diplomityö | |
dc.type.ontasot | Master's thesis | en |
dc.type.ontasot | Pro gradu -tutkielma | fi |
dc.type.publication | masterThesis | |
local.aalto.idinssi | 18263 | |
local.aalto.openaccess | no |