Sinkin sulatus induktiouunissa eri apuaineita käyttäen. : Boliden Kokkola Oy

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Boliden Kokkolan sinkkivalimolla. Boliden Kokkolan tuotanto on kehitystyön ja investointien myötä kasvanut, jonka myötä myös uudelleenkäsiteltävän sinkin määrä on kasvanut. Kaikki uudelleenkäsiteltävä sinkki sulatetaan sinkkivalimon induktiouuneissa. Induktiouuneihin lisätään teollisuussalmiakkia tehostamaan sinkin sulamista ja eristämään lämmön karkaamista. Teollisuussalmiakkia käytettäessä sulan sinkin päälle muodostuu tuhkakerros mikä eristää lämpöä. Osa tuhkakerroksesta poistetaan säännöllisesti uuneista ja käsitellään tuhkankäsittelylaitteistolla. Halli-ilmaan levitessään tuhkapöly aiheuttaa ongelmia laitteistoille ja heikentää työhygieniaa.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia eri apuaineiden vaikutusta sinkin sulatuksessa. Työssä suoritettiin useita sulatuskokeita joissa sinkkiä sulatettiin käyttäen apuaineina teollisuussalmiakkia tai Vermikuliittiä sekä ilman apuaineita.

Teollisuussalmiakkia käytettäessä sulaminen oli nopeaa ja täydellistä. Teollisuussalmiakin määrän muuttamisella ei ollut vaikutusta sulamisprosessiin.

Ilman apuainetta sulaminen oli hidasta ja epätäydellistä. Useammilla sulatuskokeilla sulamatta jääneen sinkin määrä alkoi lisääntyä ja sulamisaika pidentyä.

Vermikuliitin käytöllä tavoiteltiin lämpöä eristävää pintakerrosta ilman pölyämistä. Vermikuliitin käyttö aiheutti paakkuuntumista ja pidensi sulamisaikaa. Vermikuliitin tehottomuus apuaineena ja muodostuneiden paakkujen hankala jatkokäsittely johtivat siihen että lisäkokeita ei enää tehty.

Sulatuskokeiden perusteella jatkettiin teollisuussalmiakin käyttöä apuaineena.

This thesis was conducted in Boliden Kokkola`s zinc smelter. Boliden Kokkola has increased production by investing and doing developmentwork. As a result for that the amount of re-processed zinc has increased. All the zinc which is needed for re-processing is smelted in the induction furnaces. Industrial sal ammoniac is added as a flux agent to intensify the zinc melting and to prevent the heat from escaping. Industrial sal ammoniac forms an ash layer on top of melted zinc which isolates the heat. Part of the ash layer is removed from the furnaces regularly and processed by ash handling equipment. When spreading into the air ash dust causes problems to hardware and weakens working hygiene.

The purpose of the thesis was to investigate different flux agents` effect on zinc melting. The work was carried out with a number of smelting tests by using industrial sal ammoniac or Vermiculite as flux agent or smelting zinc without flux agents.

When using industrial sal ammoniac the melting was rapid and complete. Changing the amount of added industrial sal ammoniac did not have an effect on the melting process.

Without the flux agent melting was slow and incomplete. With multiple tests the amount of unmelted zinc on the surface began to increase and the melting time increased.

When using Vermiculite as a flux agent the aim was to generate a heat resistant layer on top of the zinc without the formation of dust. Using Vermiculite resulted in clumping and extended the melting time. Due to the ineffectiveness of Vermiculite and difficult further processing of the clumps no further testing was needed.

The conclusion of the smeltingtests was to continue using industrial sal ammoniac as flux agent.