FI124021B - Menetelmä kerrostumien ja/tai vuorausmateriaalien poistamiseksi pyörivistä uuneista - Google Patents

Description

MENETELMÄ KERROSTUMIEN JA/ TAI VUORAUSMATERIAALIEN POISTAMISEKSI PYÖRIVISTÄ UUNEISTA

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kerrostumien ja/ tai vuorausmateriaalien 5 poistamiseksi pyörivistä uuneista kunnossapitotoimenpiteenä silloin, kun tähän toimenpiteeseen sisältyy uunin alasajo ja jäähdys sekä uunin avaaminen poistamalla etu-vaunu tai vastaava rakenne paikaltaan.

Keksinnön käyttöala on mm. puunjalostus- ja kalkkiteollisuuden käyttämien pyörivien 10 prosessiuunien kunnossapito. Tämä kunnossapitotoimenpide käsittää uuniin jääneen materiaalin, uunien sisäpuoliseen kulutusvuoraukseen kiinni tarttuneiden kerrostumien purkamisen, kuluneen vuorauksen ja mahdollisesti tämän taustalla olevan eristys-vuorauksen purkamisen, puretun materiaalin poistamisen uunista ja uuden vuorauksen asentamisen. Kunnossapitotoimenpide voi rajoittua joissakin tapauksissa vain kerros-15 tumien poistamiseen tai vain vuorauksen poistamiseen silloin, kun kerrostumia ei ole muodostunut. Keksintö kohdistuu em. puretun materiaalin poistamiseen uunista. Keksinnön käyttökohteina tulevat kysymykseen laajasti erilaiset pyörivät uunit, kuten esim. puunjalostusteollisuuden meesauunit, sementtiteollisuuden sementtiuunit jne. (Meesalla tarkoitetaan yhdistettä, joka muodostuu lämpökäsittelyssä seuraavasti: 20 Na^CCh (aq) + Ca(OH)2 (liq) —► 2 NaOH (aq) + CaCCL (s)). Uunien sisällä olevaan keraamiseen vuoraukseen kohdistuu käytön aikana sekä terminen-, kemiallinen- että mekaaninen rasitus. Tästä johtuen vuorausta joudutaan uusimaan säännöllisesti ja tämä vuorauksen uusiminen toteutetaan normaalisti alueittain etukäteen suunnitelluissa seisokeissa. Seisokit pyritään viemään läpi mahdollisimman nopeassa aikataulussa, co o 25 jotta uunit olisivat poissa tuotannosta mahdollisimman lyhyen ajan.

i δ i oj Termillä ’’pyörivä uuni” käsitetään tässä asiakiqassa pitkää, olennaisesti sylinterin- ir muotoista uunia, jota pyöritetään sen pituusakselin ympäri uunin toiminnan aikana.

lo Näiden uunien toiminnan kannalta keskeistä on se, että ne on asetettu vaakatasoon § 30 nähden vinoon asentoon, jolloin uunin pyörityksen aikana niiden sisälle syötettävä co o materiaalivirta siirtyy korkeammalla olevasta uunin syöttöpäästä tätä alempana ole vaan sen toiseen päähän, eli polttopäähän. Poltossa syntyvät kaasut virtaavat päinvastaiseen suuntaan.

2

Taustatietona voidaan mainita, että pyörivä uuni pyörii sen alle asetettujen rullaparien päällä, joko vetävien rullien tai erillisen pyörityskoneiston avulla.

5 Seuraavassa esitetään tunnetun tekniikan mukainen menetelmä purkujätteen poistamiseksi pyörivästä uunista. Tekstissä viitataan liitteenä olevan kuvion 3 viitenumeroin-tiin asian havainnollistamiseksi: Uuni 1 ajetaan alas ja jäähdytetään. Jäähtymisen aikana, joka kestää tyypillisesti n. yhden vuorokauden, rakennetaan uunin alle telineet 21 poistoluukun 20 aukaisua varten. Poistoluukkuja 20 on normaalisti 2 kpl ja ne si-10 jäitsevat uunin lieriöpinnalla siten, että toinen niistä öii lähellä uunin etuvaunun 4 puoleista polttopäätä ja toinen uunin keskialueella. Luukut ovat usean metrin korkeudella uunithan lattiatasosta 25 tai maanpinnasta. Uunin jäähdyttyä sen alempana olevassa päädyssä 1.2 sijaitseva etuvaunu 4 irrotetaan uunin rakenteista ja vedetään ulos, jolloin uunin pää avautuu. Uunin avonaisen suuaukon kautta rakennetaan uunin ulko-15 puolelta sen sisälle johtava kulkusilta 5 tavaroiden ja työkoneiden/ -välineiden kuljetusta varten ja vähintään yksi uunin lieriökehällä oleva poistoluukku 20 avataan telineiltä 21 käsin. Poistoluukun aukon 22 alle toimitetaan vaihtolava 24 purkujätteen poiskuljettamista varten ja lisäksi rakennetaan tarvittaessa ohjauskouru 23 tai vastaava rakennelma ohjaamaan poistoluukun aukon kautta ulos syötettävä purkujäte 11 vaihto-20 lavalle 24. Kun vielä poistoluukun aukon kohdalla oleva sisäpuolinen vuoraus puretaan uunin sisältä, niin saadaan reitti auki purkujätteen poistamista varten. Näiden järjestelyjen jälkeen uunissa oleva kalkki 6 poistetaan imemällä se imuletkua 8 pitkin imulaitteeseen 7, kuten imuautoon ja tämä työvaihe kestää tyypillisesti n. Vi- 1 vrk. Kun uuni on tyhjä siinä käsiteltävästä tuotteesta/ raaka-aineesta, niin vuoraukseen 3 2 25 kiinnittyneet kerrostumat 2, kuten esim. kerrostumarenkaat puretaan kauko-

C\J

i ohjattavalla robotilla pilkkaamalla ja tämä purkujäte kuljetetaan poistoluukulle 20 ja o ^ valutetaan sen aukon kautta vaihtolavalle 24. Purkujätteen kuljetuksessa voidaan käyt-

CM

tää apuna pientä työkonetta, kuten esim. Avant- mallin kuormaajaa, tai se voidaan siir- cc tää poistoluukulle käsivoimin. Tämä työvaihe kestää tyypillisesti kohteesta ja työka-

LO

^ 30 luista riippuen n. Vi-\ vrk. Seuraavana puretaan vuoraus 3' siinä laajuudessa L kuin se o £2 on tarpeellista uusia ja puretut tiilet kuljetetaan poistoluukulle ja pudotetaan sen aukon δ ^ läpi vaihtolavalle. Myös purettujen tiilien kuljetuksessa käytetään apuna em. työ konetta tai se suoritetaan manuaalisesti. Vaihtolava 24 tyhjennetään purkutöiden aikana riittävän monta kertaa.

3

Kun uusi vuoraus on asennettu ja kunnossapitotyö on muilta osin valmis, niin poisto-luukut 20 suljetaan, niiden sisäpuolelle asennetaan keraaminen vuoraus, telineet 21 puretaan ja ulkoalueet siivotaan puhtaaksi purkujätteestä. Etuvaunu 4 kiinnitetään uu-5 nin päätyyn 1.2 ja uuni on valmis käynnistettäväksi.

Toinen tunnetun tekniikan mukainen tapa poistaa purkujäte pyörivän uunin sisältä on pyörittää uunia 1, jolloin purkujäte 11 laskeutuu avatuille poistoluukuille 20 ja putoaa ulos uunista niiden kautta.

10

Edellä kuvattua tunnettua tekniikkaa käytetään yleisesti pyörivien uimien kunnossapitotöiden yhteydessä. On yleinen tapa jakaa vastuu töiden suorittamisesta siten, että uunin käyttäjä huolehtii telineistä* uunin avaamisesta sekä kalkin poistamisesta uunin sisältä ja vuorausurakoitsija huolehtii purkutöistä, purkujätteen toimittamisesta ulos 15 uunista ja uuden vuorauksen asentamisesta. Uunin käyttäjän vastuulla on lisäksi purkujätteen kuljettaminen kaatopaikalle.

Tunnetun tekniikan suurimmat epäkohdat liittyvät poistoluukkujen käyttöön. Niiden avaamista varten rakennetaan telineet, teräsrakenteisten luukkujen puhtaus avataan ja 20 luukut irrotetaan, sisäpuolinen vuoraus puretaan luukun kohdalta, käytetään vaihtolavoja purkujätteen kokoamiseen ja poiskuljettamiseen, tehdään työvoimaa ja kalustoa vaativaa työtä purkujätteen saamiseksi ulos uunista, suljetaan poistoluukku ja muurataan sen sisäpuolelle vuoraus, puretaan telineet ja suoritetaan siivous. Kaiken kaikkiaan tunnetun tekniikan mukainen menetelmä kerrostumien ja vuorausmateriaalien r? 25 poistamiseksi pyörivistä uuneista käsittää monia eri työvaiheita, vaatii paljon ihmis- ^ työvoimaa ja aikaa, sekä saa aikaan kohtuuttoman suuret kustannukset suhteutettuna ° kunnossapitoprojektilla saavutettavaan hyötyyn.

C\1 cc

Lisäksi se, että em. toimenpiteisiin osallistuu käytännössä useita toimittajia, joiden

LO

^ 30 suorittamat työvaiheet joudutaan liittämään jonoksi aikatauluttamalla ne peräkkäisiksi o £2 toimenpiteiksi, aiheuttaa ajan menetystä ja tehottomuutta siirryttäessä työvaiheesta δ ^ toiseen. Tämä on yksi selkeä epäkohta tunnettua tekniikka käytettäessä.

4

Selvänä epäkohtana tunnetun tekniikan käytössä voidaan pitää myös sitä, että pöly ja pienet partikkelit likaavat uunin ympäristön hyvin laajalti.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen menetelmä kerrostumien ja 5 vuorausmateriaaiien poistamiseksi pyörivistä uuneista kunnossapitotoimenpiteenä, jol la vältetään tunnetussa tekniikassa esiintyviä haittoja. Keksinnönmukaiselle ratkaisulle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön suurimpana etuna tunnettuun tekniikkaan verrattuna voidaan pitää sitä, että 10 kerrostumien ja vuorausmateriaaiien poistaminen pyörivän uunin sisältä tapahtuu huomattavasti nopeammassa ajassa ja pienemmillä kustannuksilla kuin käytettäessä tunnetun tekniikan suomia keinoja vastaavan suuruisen kunnossapitotoimenpiteen suorittamiseksi. Projektin suoritusajassa ja kustannuksissa aikaansaatava säästö koostuu ihmistyövoiman korvaamisesta koneiden suorittamalla työllä ja usean erillisen 15 työvaiheen korvaamisesta kompaktilla menettelytavalla. Poistoluukkuja ei tarvita, joten ei niihin liittyviä rakenteita eikä työvaiheitakaan tarvita.

Etua saavutetaan myös siinä, että kaikki uunista poistettava materiaali, kuten kalkki, kerrostumat ja purettu vuoraus poistetaan yhden toimijan toimesta yhdellä työvaiheel-20 la, jolloin vuorotteluperiaate, jossa peräkkäisillä vaiheilla on eri tekijä, muuttuu yksinkertaisemmaksi ja tehokkaammaksi.

Tässä asiakirjassa käsitetään termillä ’’murskain” mitä tahansa konevoimalla toimivaa laitetta, joka kykenee muuttamaan puretut keraamiset tiilet, keraamiset massakappa-” 25 leet ja pyörivän uunin sisäpinnasta purettujen kerrostumien osat murskeeksi.

O

CM

l ° Termillä ’’imuletku” käsitetään tässä asiakirjassa letkun lisäksi sellaista myös sellaista co 00 putkea, kanavaa jne. jonka sisällä voidaan siirtää alipaineen avulla kiinteää materiaalia

X

o- paikasta toiseen.

^ 30 o S Keksintöä kuvataan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa ^ kuvio 1, esittää ympäristöä, jossa keksinnönmukaista menetelmää käytetään, kuvio 2, esittää keksinnönmukaista menetelmää kuvaavaa kaaviota, 5 ja kuten aiemmin on mainittu, niin kuviossa 3 kuvataan tunnetun tekniikan mukaista menetelmää.

Seuraavassa selitetään keksinnön mukaisen menetelmän eräs sovellus edellä mainit-5 tuihin kuvioihin 1 ja 2 viittaamalla.

Kuviossa 1 on kuvattu pyörivä kalkkiuuni 1 kaaviomaisesti. Kuvio kuvaa keksinnön-mukaisen menetelmän käyttöä kerrostumien 2 ja sisäpuolisen vuorauksen 3 määrätyn osan 3' poistamiseksi pyörivästä uunista ja toimenpide on siinä vaiheessa, että uuni on 10 ajettu alas ja jäähdytetty, etuvaunu 4 on irrotettu ja vedetty irti uunista 1 ja avautuneen uunin polttopään, eli toisen päädyn 1.2 läpi on rakennettu kulkusilta 5 johtamaan uunin sisälle. Nämä kaikki toimenpiteet tapahtuvat siis tunnetun tekniikan mukaisesti.

Tämän jälkeen uunin sisälle tuodaan kauko-ohjattava robotti ja aloitetaan keraamisen 15 vuorauksen sisäpintaan 9 tarttuneiden kerrostumien 2 ja uusittavan vuorauksen 3' purkutyö halutulta leveydeltä L tätä robottia käyttäen. Tämän purkutyön kanssa samanaikaisesti (kuvio 2) suoritetaan kalkin tai vastaavan aineen 6 poistaminen uunin sisältä imulaitteeseen 7, kuten imuautoon sen imuletkun 8 välityksellä. Kalkin poistamisen jälkeen (tai sen aikana) uunin sisälle tuodaan sähkötoiminen murskain 10, jonka 20 murskausteho on riittävä uunissa käytettävien tulenkestävien tiilien murskaamiseksi. Tässä esimerkkitapauksessa uunin vuorauksen 3 tiilet ovat uutena kooltaan suurimmillaan n. 200 mm x 250 mm x 100 mm ja ne ovat materiaaliltaan esim. magnesiumoksi-di- tai alumiinioksidipohjaisia Kerrostumista 2 ja puretusta vuorauksesta 3' muodostunut purkujäte 11 annostellaan pienellä kuormaajalla murskaimeen 10, joka muuttaa £2 25 sen murskaksi 12. Imuletku 8 on liitetty kalkin poistamisen jälkeen murskaimeen 10 ja δ ^ sen välityksellä murske 12 siiiretään imulaitteeseen 7, kuten imuautoon. Murskain 10 9 on asetettu sen jalustan 10.1 päälle. Jalustan tehtävänä on murskaimen tukemisen li- co ^ säksi vaimentaa purkujätteen murskaimeen annostelun aiheuttaman iskumaisen kuor- £ mituksen vaikutusta siihen vuorauksen osaan 3, jota ei pureta.

k? 30 δ g Keksinnönmukaiselle menetelmälle on siis olennaista, että sekä kalkki että kerrostu- ° mat ja purettu vuoraus poistetaan uunin 1 sisältä imutekniikalla. Menetelmään kuuluu keskeisesti murskain 10, jolla purkujäte 11 muutetaan sen kokoisiksi partikkeleiksi, että markkinoilla olevien imuautojen tai vastaavien laitteiden teho riittää siirtämään ne 6 murskaimesta 10 uunin ulkopuolelle avonaisen uunin ensimmäisen- tai toisen päädyn 1.1,1.2 kautta tai jonkun muun aukon kautta imuletkua 8 pitkin.

Se piirre, että keksinnönmukainen menetelmä toimii ilman poistoluukkujen 20 (kuvio 5 3) tai vastaavien muiden aukkojen avaamista, ei rajoita keksinnön käyttöä tapahtuvak si ilman näiden aukkojen hyödyntämistä silloin, kun ne jonkun muun syyn takia ovat avattuina.

Murskaimen 10 voimanlähteenä voi tulla kyseeseen edellä olevasta esimerkistä poike-10 ten myös esim. polttomoottori. Murskaimen koko ja kapasiteetti voidaan valita aina tilanteen mukaan sellaiseksi, että sen saaminen tarvittaessa uunin 1 sisälle ja riittävän lähelle purkujätettä 11 on mahdollistaja että sen teho riittää kulloisenkin purkujätteen murskaamiseksi. Keksinnönmukaisen menetelmän ulkopuolelle ei rajoiteta myöskään sitä erityistapausta, että murskain 10 on asetettu uunin 1 ulkopuolelle, kuten esim. 15 etuvaunun 4 ja uunin toisen päädyn 1.2 väliin menetelmän suorittamisen ajaksi.

Silloin kun murskain 10 on sähkötoiminen ja se sijoitetaan uunin 1 sisälle, otetaan huomioon sähköturvallisuuden näkökohdat mm. käytettävän jännitteen osalta.

20 Keksinnönmukaisessa menetelmässä käytettävä imulaite 7 on tyypillisimmillään imu-auto, jolla murske 12 voidaan kuljettaa ilman lisätyövaiheita kaatopaikalle. Keksinnönmukainen menetelmä voidaan kuitenkin toteuttaa myös jotakin muuta imulaitetta käyttäen. Kaikenlaiset lisätyövaiheet tietenkin heikentävät keksinnönmukaisen menetelmän tehoa, mutta joissakin erikoistilanteissa saattaa jo imutekniikan käyttö sinäl-

CO

1- 25 lään tuoda riittävän hyödyn tunnetun tekniikan mukaiseen menetelmään verrattuna.

CM

i ° Purkujätteen 11 siirtämisessä murskaimeen 10 voidaan käyttää tilanteen mukaan ko-

C\J

nevoimaista kuormaajaa tai jotain muuta tähän tehtävään soveltuvaa laitetta. Keksin-

IX

nonmukainen menetelmä toteutuu myös siirrettäessä purkujätettä manuaalisesti, m 5 30 o £2 Pyörivät uunit 1, joiden yhteydessä keksinnönmukaista menetelmää käytetään, voivat δ ^ olla kooltaan hyvin paljon erikokoisia. Niiden sisähalkaisijat voivat vaihdella esim.

parista metristä yli viiteen metriin ja samoin niiden pituudet voivat vaihdella esim. muutamasta kymmenestä metristä yli sataan metriin.

7

On huomattava, että vaikka tässä selityksessä on pitäydytty yhdentyyppisessä keksinnölle edullisessa toteuttamisesimerkissä, niin tällä ei kuitenkaan haluta mitenkään rajoittaa keksinnön käyttöä vain tämän tyyppistä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet 5 muunnokset ovat mahdollisia patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

10 15 20 ” 25 o

CM

δ i

CO

(M

X

X

0-

ID

r- 30 o o

CO

δ

CM

Claims (7)

1. Menetelmä kerrostumien ja/ tai vuorausmateriaalien poistamiseksi pyörivistä uuneista, jonka menetelmän mukaan: 5 a. suoritetaan uunin (1) alasajo ja jäähdytys, b. avataan uuni (1) poistamalla etuvaunu (4) tai vastaava rakenne paikaltaan, c. poistetaan ainakin osa uunin (1) sisältä olevasta kalkista tai vastaavasta aineesta (6), d. puretaan tietyt kerrostumat (2) ja/ tai tietyt vuoraukset (3'), 10 tunnettu siitä että, e. annostellaan purkujäte (11) konetoimiseen murskaimeen (10), f. murskataan purkujäte (11) murskaimella (10) murskeeksi (12), g. siirretään murske (12) murskaimesta (10) siihen kiinnitettyä imuletkua (8) pitkin imulaitteeseen (7) tämän imulaitteen imutehon avulla. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että murskain (10) on sähkötoiminen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että murskain 20 (10) on uunin (1) sisällä.

4. Jonkun patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että imu-laite (7) on imuauto. co 25

5. Jonkun patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pur- cm kujätteen (11) annostelu murskaimeen (10) tapahtuu konetoimisella kuormaajal- i o la tai vastaavalla laitteella, co C\J

6. Jonkun patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että CL 30 murskain (10) käsittää jalustan (10.1), joka vaimentaa murskaimen kuormauksen § alaspäin aiheuttamat iskut, co δ 0X1

7. Jonkun patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietty määrä kalkkia tai vastaavaa ainetta (6) ja murske (12) poistetaan uunista yhdellä 35 yhtenäisellä työvaiheella.