Rengasrouheen energiasisällön talteensaannin maksimointi VKU2:ssa
Laitinen, Miikka (2014)
Laitinen, Miikka
Oulun ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014060411682
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014060411682
Tiivistelmä
Tässä insinöörityössä selvitettiin rengasrouheen sisältämän energian maksimaalista hyödyntämistä Outokummun Tornion tehtaiden terässulaton linjalla 2. Rengasrouheen käytön tarkoituksena on vähentää antrasiitin ja koksin käyttöä valokaariuunin prosessissa. Lisäksi energiasisällön maksimoinnin avulla pyritään vähentämään sähköenergian tarvetta sulatuksessa tai vaihtoehtoisesti lyhentämään sulatusaikaa.
Energiasisällön maksimointia selvitettiin teorian ja testijaksojen tulosten avulla. Rengasrouhetta on käytetty valokaariuunin raaka-aineena jo useita vuosia ulkomailla, ja nyt sen käyttöä on kokeiltu myös terässulaton linjalla 2. Testijaksoja suoritettiin kaksi, joista ensimmäinen kesällä 2013 ja toinen talvella 2013. Ensimmäinen testijakso oli suoritettu ennen tämän opinnäytetyön aloitusta, mutta sen tulokset olivat käytettävissä.
Testijaksojen tuloksia vertailtiin satunnaisten vertailutulosten avulla ja lisäksi tutkittiin rengasrouheen vaikutuksia prosessin energiataseeseen ja verrattiin saatuja tuloksia aiemmin laskettuihin taselaskelmiin. Saatujen tulosten perusteella selvitettiin teoreettisesti mahdollisia ratkaisuja prosessin hyötysuhteen parantamiseksi. Energiataselaskennassa hyödynnettiin aiempia tutkimuksia, jotka päivitettiin vastamaan nykyistä prosessia.
Työssä kehitettiin useita mahdollisia energian käyttömahdollisuuksia, jotka kaikki poikkesivat toisistaan toteutustapansa mukaan. Lisäksi ratkaisut järjestettiin mahdollisimman todennäköiseen toteutusjärjestetykseen. Parhaimpana ja kannattavimpana ratkaisuna päädyttiin jälkipolttojärjestelmään, jonka avulla on mahdollista vähentää sähköenergian kulutusta tai nopeuttaa sulatusprosessia. Järjestelmälle tehtiin hyötylaskelmat, joiden perusteella voidaan suunnitella ja perustella mahdollista investointia.
Energiasisällön maksimointia selvitettiin teorian ja testijaksojen tulosten avulla. Rengasrouhetta on käytetty valokaariuunin raaka-aineena jo useita vuosia ulkomailla, ja nyt sen käyttöä on kokeiltu myös terässulaton linjalla 2. Testijaksoja suoritettiin kaksi, joista ensimmäinen kesällä 2013 ja toinen talvella 2013. Ensimmäinen testijakso oli suoritettu ennen tämän opinnäytetyön aloitusta, mutta sen tulokset olivat käytettävissä.
Testijaksojen tuloksia vertailtiin satunnaisten vertailutulosten avulla ja lisäksi tutkittiin rengasrouheen vaikutuksia prosessin energiataseeseen ja verrattiin saatuja tuloksia aiemmin laskettuihin taselaskelmiin. Saatujen tulosten perusteella selvitettiin teoreettisesti mahdollisia ratkaisuja prosessin hyötysuhteen parantamiseksi. Energiataselaskennassa hyödynnettiin aiempia tutkimuksia, jotka päivitettiin vastamaan nykyistä prosessia.
Työssä kehitettiin useita mahdollisia energian käyttömahdollisuuksia, jotka kaikki poikkesivat toisistaan toteutustapansa mukaan. Lisäksi ratkaisut järjestettiin mahdollisimman todennäköiseen toteutusjärjestetykseen. Parhaimpana ja kannattavimpana ratkaisuna päädyttiin jälkipolttojärjestelmään, jonka avulla on mahdollista vähentää sähköenergian kulutusta tai nopeuttaa sulatusprosessia. Järjestelmälle tehtiin hyötylaskelmat, joiden perusteella voidaan suunnitella ja perustella mahdollista investointia.