Hakun kulutusosien materiaalivaihtoehdot sellutehtaan puunkäsittelylaitoksen erilaisiin prosessiolosuhteisiin

Abstract

Selluteollisuuden puunkäsittelylaitoksilla laitteiden kuluminen on prosessin luonteesta johtuen suurta ja kulumisen aiheuttamat kunnossapitokustannukset laitteiden elinkaaren aikana ovat huomattavia. Näissä olosuhteissa toimivan hakun osien kulumista on tutkittu ja tutkimusten pohjalta on kehitetty kulutusta kestäviä materiaalivaihtoehtoja. Vaihtoehtojen vertailut prosesseittain kuitenkin puuttuvat. Terävasteen osalta tutkimus- ja kehitystyötä on tehty vähän. Tässä diplomityössä selvitetään ja vertaillaan hakun kulutusosien kulumismekanismeja, osien materiaalivaihtoehtoja, valmistus- ja kunnostusmenetelmiä ja -kustannuksia laitteen elinkaaren aikana kolmessa erilaisessa puunkäsittelyprosessissa. Työssä annetaan suosituksia kuhunkin prosessiin ja kunnossapitostrategiaan parhaiten soveltuvista ratkaisuista. Työn Case-osuudessa tutkitaan uusia kulutusta kestäviä materiaalivaihtoehtoja terävasteelle. Case-tutkimuksen tuloksena löydettiin terävasteelle kolme uutta materiaalivaihtoehtoa sekä muita vaihtoehtoja, joiden käyttökelpoisuutta kannattaa tutkia lisää. Samalla saatiin terävasteelle parempaan laatuun pystyvä ja kilpailukykyisempi toimittaja. Tutkimuksen perusteella saatiin uusia suosituksia myös muiden kulutusosien materiaali- ja/tai pinnoitusvaihtoehdoiksi. Tuloksista voidaan mainita lisäksi, että kulutusosille löydettiin suositeltavimmat elinkaarikustannuksiltaan edullisimmat vaihtoehdot. Kulutusosien kunnostamiseen liittyen havaittiin, että kunnostaminen on kannattavaa yhtä poikkeusta lukuun ottamatta. Kunnostusprosessista löydettiin kehitettävää. Työn tuloksena saatiin myös useita uusia kehittämisideoita ja runsaasti suosituksia jatkotoimenpiteistä. Hakun kulutusosien nykytilasta saatiin hyvä käsitys ja kattava tietopaketti.

Due to nature and characteristics of pulp mill’s wood handling process, wear and tear of process equipment is rapid. Therefore, maintenance costs during the plant’s life cycle are remarkable. R&D projects regarding wearing of chipper parts operating in such conditions have been conducted. Wear resistant material alternatives have been developed accordingly. However, comparisons based on different process conditions are not available. Amount of R&D work for counter knife has been quite small. Wearing mechanisms, manufacturing and refurbishment methods, material alternatives and life cycle costs of chipper’s wear parts are clarified, explained and compared in this Master’s Thesis. Three different wood handling processes will be covered. The most suitable solutions for each process and maintenance strategy will be recommended. New wear resistant material alternatives for counter knife will be examined in the Case study of the Thesis. As a result of the Case study, three new material alternatives for the counter knife were defined. Additionally, some other alternatives recommended for further clarifications and field tests were found. New manufacturer with better quality and lower price was found at the same time. New material and/or coating alternatives for other wear parts are also recommended based on the Case study. Regarding the results, it can be also mentioned that the most cost effective and therefore the most recommendable wear part alternatives were defined. It was also verified that refurbishment of the wear parts is profitable, except one of the discussed parts. Proposals how to improve refurbishment process are also introduced in the Thesis. As a result of the Thesis, several new development ideas and a lot of recommendations for further actions were also discovered and are suggested. This Thesis gives a good view and provides a wide information package of the present state of chipper’s wear parts.