Meesauunin vaipan konepajavalmistus ja laaduntarkastus
Turunen, Perttu (2015)
Diplomityö
2015
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015091813556
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015091813556
Tiivistelmä
Meesauuni on osa sulfaattisellutehdasta ja sen kemikaalikiertoa. Se on pyörivä kaltevaan tasoon asetettu rumpu-uuni, joka voi olla jopa 160 metriä pitkä ja halkaisijaltaan 5,5 metriä. Kalkki on kiertävä apukemikaali, jota käytetään soodakattilalta tulevan viherlipeän muuttamiseen valkolipeäksi. Meesauunin tehtävänä on kierrättää kalkki (CaO) uudelleen käytettäväksi kaustisoinnissa syntyneestä meesasta (CaCO3). Meesauunin vaipan konepajavalmistus on prosessina hyvin yksinkertainen, mutta toleranssivaatimukset ovat hyvin tiukat suhteutettuna meesauunin kokoon. Vaippalohkojen valmistus on siirtynyt halpatyövoiman maihin lähelle loppukäyttäjiä, joten vaatimukset piirustusten laadulle, valmistukselle, ohjeille ja tarkastamiselle ovat lisääntyneet. Uunin vaippa toimitetaan asennuspaikalle useassa lohkossa ja jokainen vaippalohko on tarkastettava ennen toimitusta. Virheellisten vaippalohkojen siirtyminen asennuspaikalle on estettävä.
Työn tavoitteena oli parantaa meesauunin vaippalohkojen konepajavalmistuksen laaduntarkastusta. Tässä työssä tutkitaan mittausmenetelmiä vaippalohkojen geometrian mittaamiseen. Tärkeimmät uunin toiminnallisiin ominaisuuksiin vaikuttavat muototoleranssit vaippalohkoille ovat ympyrämäisyys ja keskiviivan suoruus. Virheet näissä toleransseissa aiheuttavat vaurioita uunin muurauksille ja liian suuria kuormituksia tuennoille. Vaippalohkot on mitattava pyöritysrullaston päällä ja konepajan olosuhteissa, mikä aiheuttaa omat haasteensa. Vaippalohkojen suuret massat ja dimensiot aiheuttavat vaippalohkoihin muodonmuutoksia. Muodonmuutokset täytyy olla hallinnassa, mikäli halutaan käyttää CMS-laitteistoja (Coordinate Measuring System). Meesauunin vaippalohkot ovat mitattavissa radiaalimittauksina tai käyttäen CMS-laitteistoja. Lime kiln is a part of the pulp factory and its chemical circulation. It is a rotary kiln, which is slightly inclined in the horizontal direction and it can be up to 160 meters long and 5.5 meters in diameter. Lime is a circulating auxiliary chemical that is used to convert green liquor into white liquor. Green liquor comes from recovery boiler and it has to be converted to white liquor to be used in cooking. The task of lime kiln is to produce burnt lime (CaO) from lime mud (CaCO3). Manufacturing process of the lime kiln shell is simple, but the tolerance requirements are very strict in proportion to the size of the lime kiln. Transferring the manufacturing to low-cost countries and close to the end-users creates challenges. For this reason the requirements for quality of the drawings, manufacturing and quality inspection have increased. The lime kiln shell is delivered to the site in several shell sections and each section must be inspected before delivery. Transportation of defective shell sections to the installation site must be prevented.
The objective of this thesis is to improve quality inspection of the lime kiln shell sections during workshop manufacturing. This thesis investigates methods to measure the geometry of the lime kiln sections. The most important form tolerances for lime kiln shell are roundness and straightness of the center line which can affect the functioning of the lime kiln. Errors in these form tolerances can damage brick lining and cause excessive loads for supports. Shell sections have to be measured on top of turning rolls and in the workshop conditions, which causes challenges. Large masses and dimensions of the shell sections cause deformations. The deformations must be controlled in order to be able to use coordinate measuring systems (CMS). Lime kiln shell sections can be measured with radial measurement methods or by using optical CMSs.
Työn tavoitteena oli parantaa meesauunin vaippalohkojen konepajavalmistuksen laaduntarkastusta. Tässä työssä tutkitaan mittausmenetelmiä vaippalohkojen geometrian mittaamiseen. Tärkeimmät uunin toiminnallisiin ominaisuuksiin vaikuttavat muototoleranssit vaippalohkoille ovat ympyrämäisyys ja keskiviivan suoruus. Virheet näissä toleransseissa aiheuttavat vaurioita uunin muurauksille ja liian suuria kuormituksia tuennoille. Vaippalohkot on mitattava pyöritysrullaston päällä ja konepajan olosuhteissa, mikä aiheuttaa omat haasteensa. Vaippalohkojen suuret massat ja dimensiot aiheuttavat vaippalohkoihin muodonmuutoksia. Muodonmuutokset täytyy olla hallinnassa, mikäli halutaan käyttää CMS-laitteistoja (Coordinate Measuring System). Meesauunin vaippalohkot ovat mitattavissa radiaalimittauksina tai käyttäen CMS-laitteistoja.
The objective of this thesis is to improve quality inspection of the lime kiln shell sections during workshop manufacturing. This thesis investigates methods to measure the geometry of the lime kiln sections. The most important form tolerances for lime kiln shell are roundness and straightness of the center line which can affect the functioning of the lime kiln. Errors in these form tolerances can damage brick lining and cause excessive loads for supports. Shell sections have to be measured on top of turning rolls and in the workshop conditions, which causes challenges. Large masses and dimensions of the shell sections cause deformations. The deformations must be controlled in order to be able to use coordinate measuring systems (CMS). Lime kiln shell sections can be measured with radial measurement methods or by using optical CMSs.