Väitöstilaisuus 23.11.2018

Maanantai, marraskuu 12, 2018

Väittelijä: FM Aki Kärnä

Väitösaika- ja paikka: 23.11.2018 12:00 Linnanmaa, sali KTK112

Aihe: Happipuhalluksen ja teräksen kemiallisen lämmityksen mallinnus

Vastaväittäjä: Associate Professor Ari Jokilaakso, Aalto yliopisto

Kustos: Professori Timo Fabritius, Oulun yliopisto


Happipuhalluksen ja teräksen kemiallisen lämmityksen mallinnus

Väitöstyön tuloksena saatiin numeeriset mallit yliäänilanssille ja CAS-OB-prosessin lämmitysvaiheelle. Laskennallisia malleja tarvitaan terästeollisuudessa käytettävien prosessien tutkimiseen ja kehittämiseen. Työssä on keskitytty ensin yliäänilanssin mallinukseen. Yliäänilanssi on putki, jolla happea puhalletaan yliääninopeudella ylhäältäpäin sulaan metalliin. Lanssin mallinnus on tehty numeerisella virtauslaskennalla. Olemassaolevaa turbulenssimallia säätämällä on saatu hyviä tuloksia. Mallia ja sillä laskettuja tuloksia voidaan käyttää metallurgisten prosessien mallinnuksessa.

Yliäänilanssia käytetään myös työn toisessa tutkimuskohteessa, CAS-OB-prosessissa. Prosessin lämmitysvaiheessa sulaa terästä lämmitetään polttamalla alumiinia terässulan pinnalla. Alumiini syötetään paloina ja happi yliäänilanssilla. Lämmitysvaiheen prosessimallissa teräksen ja kaasun virtauksia ei lasketa, vaan tarvittavat tiedot saadaan virtauslaskennan tuloksista. Näin prosessimallin käyttö on nopeaa, koska aikaa vievät virtauslaskennat on laskettu etukäteen.

CAS-OB-prosessin lämmitysvaiheen malli huomioi kemialliset reaktiot ja energian säilymisen. Tuloksena saadaan systeemin lämpötilat ja kemiallinen koostumus ajan funktiona. Malleja testattiin vertaamalla saatuja tuloksia kirjallisuudesta saatavaan tietoon ja terästehtaalla tehtyihin mittauksiin. Lämmitysvaiheen mallilla voidaan tutkia ja kehittää CAS-OB-prosessia. Lanssimallia voidaan soveltaa myös muihin prosesseihin, joissa on yliäänilanssi.

Lisää kalenteriin

Takaisin tapahtumiin

Viimeksi päivitetty: 26.11.2018