Väitöstilaisuus 30.10.2020

Perjantai, lokakuu 30, 2020

Väittelijä:  FM Henri Pauna

Paikka: Sali L5, Linnanmaa, etäyhteys: zoom

Aika: 30.10.2020 12:00

Aihe: Valokaaren karakterisointi ja uuniprosessien seuranta optisella emissiospektroskopialla ja kuva-analyysillä

Vastaväittäjä: Valentina Colla

Kustos: Professori Timo Fabritius
 

Valosta saadaan uutta tietoa ympäristöystävällisemmän teräksentuotannon prosesseista

Tutkimalla kierrätysmetallipohjaisen teräksentuotannon pääyksiköiden, valokaari-ja senkkauunien, sähköpurkauksen eli valokaaren valoa voidaan sulatusprosessistasaada uutta tietoa. Henri Paunanväitöstyössävalokaaren valoa on mitattuoptisella emissiospektroskopialla(OES), jolla on potentiaali toimia paljon kaivattuna reaaliaikaisenaavusteena prosessikontrollissa.Teollisessa mittakaavassa silläolisi mahdollistaparantaamm.raaka-aine-ja energiatehokkuutta.

Vuodelle 2050 asetetut hiilidioksidipäästövähennykset tulevatlähes väistämättämerkitsemään terästeollisuudelle siirtymistä rautamalmipohjaisesta masuuniprosessista sähköiseen teräksentuotantoon valokaari-ja senkkauuneissa. Näissä uuneissa kierrätettyä metallia ja vetypelkistettyä rautasientä sulatetaan suurenergisellä sähköpurkauksella, valokaarella, jonka valo sisältää suunnattoman määrän informaatiota.

Väitöstutkimuksen merkityksen pääpaino on reaaliaikaisen prosessikontrollin kehittämisessä OES:llä, jolla mitataan valokaaren ja sulapinnan emittoimaa valoa.Valokaarimuodostaa plasman, jossa yhdisteet hajoavat sekä varautuneiksi että neutraaleiksi atomeiksi ja molekyyleiksi. Plasman energia virittää hiukkasia saaden ne emittoimaan valoa, eli fotoneita,hiukkaselle ominaisillaaallonpituuksilla. Fotonienaallonpituuksien avulla voidaankin valon spektreistä tunnistaaatomit ja molekyylit sekä arvioida mm. plasman ja sulapinnan lämpötilaa, plasman koostumustaja atmosfäärin vaikutusta spektreihin.

Pilottiskaalan uunin valokaaren karakterisointiOES:llä ja kuva-analyysilläon auttanut ymmärtämään valokaaren käyttäytymistä sulatusprosessin aikanaja kuonan suuri vaikutus valokaaren ominaisuuksiin on yksi tutkimuksen päätuloksista. Teollisissa mittauksissa spektreistävoidaan puolestaan havaita kuonakuohumisen vaikutus, panosmateriaalin ja sulan lämpötilan kehitys sekä arvioida kuonan koostumusta.Teolliset mittaukset ovat osoittaneet, että OESsoveltuu myös teollisuuden prosessien tutkimiseen.

 

Lisää kalenteriin

Takaisin tapahtumiin

Viimeksi päivitetty: 13.11.2020