Väittelijä
Diplomi-insinööri Jens Nyberg

Tiedekunta ja laitos
Teknillinen tiedekunta, prosessi- ja ympäristötekniikan osasto, systeemitekniikan laboratorio, puh. (08) 553 2301

Oppiaine
automaatiotekniikka

Väitöstilaisuus
17.12.2004 klo 12

Väitöstilaisuuden paikka
Linnanmaa, Kuusamonsali (YB210)

Aihe
Characterisation and control of the zinc roasting process

Zn-pasutusprosessin karakterisointi ja säätö

Vastaväittäjät
Professori Sirkka-Liisa Jämsä-Jounela, Teknillinen korkeakoulu
Professori (emer.) Raimo Ylinen, Espoo

Kustos
Professori Urpo Kortela

Väitöskirja

Zn-pasutusprosessin karakterisointi ja säätö

Työssä käydään läpi sinkkipasuton tehokkuuden parantamiseksi tehtyä kehitystyötä. Uusi säätöstrategia on luotu suoritetun prosessin karakterisoinnin pohjalta.

Uusia säätösovelluksia on voitu kehittää, kun on opittu enemmän pasutusmekanismista, raekoon kasvusta ja uunin dynamiikasta. Uudet mittaukset, analyysit ja lasketut muuttujat antavat lisätietoa uunin tilasta. Uudet säätömuuttujat antavat enemmän vaihtoehtoja järjestää olosuhteet mahdollisimman suotuisiksi käytössä olevalle syöteseokselle. Myös laitemuutoksia on tehty. Tutkimuksessa on tehty sekä laboratorio- että teollisuusmittakaavaisia kokeita termodynaamisten tarkastelujen ja laskelmien lisäksi. Dynaamiset ja metallurgiset prosessikokeet ovat olleet välttämättömiä, jotta saataisiin tietoa eri muuttujien vaikutuksista. Laskettu happikerroin ja sen aktiivinen käyttö on osoittautunut tärkeäksi. Arvioitaessa pasutusuunin tilaa uunipasutteen raekokojakautuma-analyysi on uusi merkittävä lähde.

Taloudellista suorituskykyä on parannettu lisäämällä joustavuutta erilaisten rikasteiden käytössä, koska käsittelypalkkio on päätulon lähde. Rikasteiden hienontuminen lisää haasteita pasutusuunin säädöissä. Kyky käyttää matalapitoisia rikasteita on suuri haaste ja se parantaa taloudellista tulosta. Parantamalla myös kattilan ja elohopeanpoiston tehokkuutta on saatu enemmän vapauksia rikasteiden valinnassa ja uunin säädöissä.

Kehitetyt ja käytössä olevat sumeasäätösovellukset ovat lisänneet prosessin stabiilisuutta, mutta eivät ole poistaneet kaikkia prosessiin liittyviä ongelmia. Teoksen tutkimus- ja kehityskonsepti on antanut enemmän tietoa prosessin säädön kehittämistä varten. Suorituskyky on parantunut monella tavalla: uunin ja kattilan käyntiaika on lisääntynyt, syvällisempi tieto pasutuksesta on johtanut uusiin säätömenetelmiin ja ohjeisiin operaattoreille, parantunut rikkihapon laatu ja menetelmä laadun säätämiseksi.