Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa

Väittelijä

Filosofian lisensiaatti Anne Hietava

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Prosessitekniikka, prosessimetallurgia

Oppiaine

Prosessitekniikka, prosessimetallurgia

Väitöstilaisuus

13.6.2018 12:00

Väitöstilaisuuden paikka

Linnanmaa, sali L10

Aihe

Uppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuus
Electrical behaviour of submerged arc furnace’s charge materials

Vastaväittäjä

Professori Bo Björkman, Luulajan yliopisto

Kustos

Professori Timo Fabritius, Oulun yliopisto

Uppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuus

Väitöstyössä on tutkittu uppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuutta. Uppokaariuuni on osa ferrokromin valmistusprosessia. Uppokaariuuniin panostetaan kromiittipellettejä, koksia, palarikastetta ja kvartsiittia. Etukuumennusuunista panos laskeutuu uppokaariuuniin, jossa se pelkistyy ja lopulta sulaa.

Uppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuus on tärkeää uunin toiminnan kannalta, koska se vaikuttaa suoraan esimerkiksi tuottavuuteen. Jotta virran kulku tapahtuisi optimaalisesti sulan metallin kautta, panoksen sähkönjohtavuuden tulee olla pieni uunin yläosissa ja suuri alaosassa lähellä elektrodien päitä. Mikäli virran kulku tapahtuu uunin yläosassa, hukataan lämpöenergiaa ja uunin toiminta hankaloituu.

Väitöstyössä on selvitetty koksin ja kromiittipellettien sähköisiä ominaisuuksia. Sähkönjohtavuutta on tutkittu useilla simuloiduilla prosessiolosuhteilla (koksin eri tekstuurit, kromiittipellettien eri pelkistysasteet, rikin pitoisuus atmosfäärissä ja kromiittipellettien valmistuksessa korvattu koksi puuhiilellä). Mittaukset tehtiin huonelämpötilassa.

Tulosten mukaan koksin lämpökäsittely (950 °C) nosti grafitoitumisastetta ja vaikutti sähköisiin ominaisuuksiin toisin kuin koksin kaasutus. Kromiittipelletin pelkistymisasteen noustessa huonelämpötilassa mitattu sähkönjohtavuus laski. Kun kromiittipelletit altistetaan atmosfäärille, jossa on rikkiä, pellettien sähköiset ominaisuudet muuttuvat samoin kuin rakenne pelkistyksen aikana. Tämä vaikuttaa uppokaariuunin toimintaan, kun käytetään raaka-aineita, joissa rikkipitoisuus vaihtelee. Kun kromiittipellettien valmistuksessa käytettävä koksi korvataan puuhiilellä, tämä vaikuttaa sintrausprosessiin, kylmälujuuteen ja sähköisiin ominaisuuksiin.

 

Viimeksi päivitetty: 30.5.2018