Terässulattolinja 1:n valukoneen ruiskutusvesijärjestelmän toiminnankuvaus ja ennakkohuoltosuunnitelmat

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Outokumpu Tornio Worksille. Työn tarkoituksena oli selvittää terässulattolinja 1:n valukoneen ruiskutusvesijärjestelmän tämänhetkisen toiminnan tila sekä tarkastella mahdollisia ongelmia. Ruiskutusvesijärjestelmässä on havaittu hetkittäistä vedenlaadun heikkenemistä, jonka myötä ongelmia on esiintynyt ruiskutusveden eri prosessivaiheissa. Työssä pyrittiin tarkastelemaan, mitkä asiat veden laatuun vaikuttavat ja millä tavoin havaittuja ongelmia voidaan vähentää muokkaamalla nykyisten vedenkäsittelylaitteistojen toimintatapoja. Vedenkäsittelylaitteistoille laadittiin myös ennakkohuoltosuunnitelmat nykyisten huoltotietojen perusteella.

Valutapahtumassa käytettävä hapan valupulveri sekoittuu prosessiveteen, jolloin vesi happamoituu. Vettä alkaloidaan tarvittaessa lipeällä, jolloin veden pH-tasapaino saadaan tasattua. Valunauhan jäähdytyksen sekä katkaisun aikana veteen liukenee myös metalleja. Vedessä olevat liuenneet metallit aiheuttavat putkistoissa korroosiota. Lipeää syöttämällä vesi saadaan emäksiseksi, jolloin metallit saostuvat hydroksideiksi. Hiekkasuodattimilla suurin osa metallihydroksideista saadaan sidottua hiekkaan. Hiekkaa huuhdellaan usein, jolloin suodatetut metallihydroksidit päätyvät selkeytysaltaaseen sedimentoitumaan.

Ruiskutusvesikierron prosessinohjausjärjestelmästä saatujen tietojen perusteella pystyttiin kartoittamaan olemassa olevat ruiskutusvesilaitteistot sekä niiden kapasiteetit ja tämänhetkiset asetusarvot. Prosessimittausdatan perusteella pystyttiin seuraamaan vedenkäsittelyssä tapahtuvia toimintoja sekä vertaamaan niiden vaikutuksia toisiinsa.

Työn aikana havaittiin hiekkasuodattimien epätasaisten huuhteluiden ja sen myötä selkeytysaltaan vääränlaisen toiminnan aiheuttavan veden laadussa muutoksia. Liian lyhyt huuhteluveden selkeytysaika nosti veden johtokykyä, koska huuhteluveden seassa olleet metallit eivät laskeutuneet tarpeeksi tehokkaasti. Havaintojen pohjalta laadittiin uusi pesuohjelma, jonka perusteella selvitettiin, onko hiekkasuodattimien huuhtelujen automatisointi mahdollista. Automatisoinnilla saadaan kolmelle suodattimelle tasaisemmat suodatusvälit. Tällöin myös huuhteluvedelle saadaan tarpeeksi pitkä selkeytysaika ennen kuin se lasketaan takaisin kiertoon.

The bachelor’s thesis was assigned by Outokumpu Tornio Works. The target was to clarify the present functioning state and possible problems of water treatment system in the casting machine at the steel melting shop production line 1. Occasional weakening in the water quality has been detected momentarily which has caused problems in further water processes. The work aims to examine which factors influence the quality of the water, and how the current equipment of water treatment can be used to reduce the problems that have been identified by modifying their functions. The current maintenance data formed also the basis for the preventive maintenance plans.

The casting powder used in the casting procedure mixes into the process water making it acidic. Lye is added to the water, if necessary, in which case the pH balance can be stabilized. When the slab is being cooled and cut, metals are dissolved into the water. Dissolved metals in the water cause corrosion in pipelines. To precipitate the metals as hydroxides lye is fed into the water. With the sand filter most of the metal hydroxides can be bound to the sand. The sand is rinsed frequently which leads the metal hydroxides into the settling tank where the sedimentation begins.

With the information from the process management system of water treatment, it was possible to identify the existing equipment, as well as their capacity, and the current setting values. On the basis of the measurement data, it was possible to follow the treatment of water-based activities and to compare their effects on each other.

It was discovered that the uneven rinsing of the sand filters causes malfunctions on the settling tank and that causes changes in the quality of water. Too short rinse water clarification time increased the level of conductivity as the metals among the rinse water did not settle efficiently enough. Based on the findings, a new rinsing program was drawn up which shows whether the automated rinsing program is possible. By making the rinsing automatic the three sand filters has more regular rinsing intervals. At the same time rinse water have always plenty of time to settle in the settling tank before it is drained back into the circulation.