Kivihiiliseoksen raekokojakauman ja kosteuden analysoinnin ja näytteenoton kehittäminen sekä automatisointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana on Ruukki Metals Oy:n Raahen terästehtaan koksaamolaitos. Työn tavoitteena oli tehdä esiselvitys kivihiiliseoksen raekokojakauman ja kosteuden analysointia ja näytteenoton kehittämistä sekä automatisointia varten.

Työ aloitettiin selvittämällä kivihiiliseosnäytteen analysoinnin automatisoinnin tarve. Automatisoinnille oli selkeä tarve, koska nykyinen manuaalinen näytteenanalysointi ei anna edustavaa kuvaa tuotannosta. Työn toteuttamisessa käytettiin hyväksi alan kirjallisuutta, teollisuusrobottivalmistajien tietoja ja verkkolähteitä.

Tulokseksi saatiin kivihiiliseosnäytteen analysointiin sopivin teollisuusrobottirakenne. Työssä tutkittiin teoriassa teollisuusrobotille sopivinta tarttujaa yhdessä näyteastioiden kanssa näytteenanalysointia varten. Oheislaitteiden osalta selvitettiin nykyisten oheislaitteiden yhteensopivuutta robottijärjestelmään. Tämän pohjalta tehtiin parannusehdotuksia oheislaitteiden rakenteen ja toiminnan kannalta ajatellen robottijärjestelmää. Tiedonsiirtoliitynnöistä ja ohjelmoinnista on esitetty perusperiaatteet ja ratkaisut. Työssä käytiin myös läpi robottijärjestelmään liittyvää lainsäädäntöä sekä turvatoimia. Tätä opinnäytetyötä voidaan hyödyntää suunniteltaessa tarkemmin kivihiiliseosnäytteen analysoinnin automatisointia robottijärjestelmällä.

This Bachelor's thesis was commissioned by Ruukki Metal's coking plant. The objective of the thesis was to make a preliminary study about a particle size distribution and moisture analysis of coal mixture as well as to develop sampling and its automation.

The work was started by finding out the need of automation for coal sample analysis. There was a clear need for automation because the current manual analysis does not represent the factual production. The materials used for making this thesis were literature about industry, data sheets of industrial robot manufacturers and various websites related to the subject.

As a result of the thesis, the most appropriate industrial robot structure for coal sample analysis was found. For the sample analysis different robot grippers were examined together with sample containers. The compatibility of current peripheral devices was examined for the robotic system. On basis of this examination, proposals concerning the structure and functionality of peripheral devices were made. Concerning the data transfer interfaces and programming, the basic principles and concepts are presented. Also, the legislation related to robotic systems and safety aspect were considered. This Bachelor's thesis can be utilized when designing the automation of the coal sample analysis with the industrial robotic system.