Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Redesign of a pin-on-disc tribometer focusing on blast furnace off-gas dust
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Omkonstruktion av en tribometer för att studera bildande av avgasstoft från masugn (Swedish)
Abstract [sv]

Vid järnframställning försöker man minska materialspill i avgasstoft från masugnar. Järnmalm och koksmaterial blåses ut från masugnen i form av avgasstoft. För att minska materialförlusterna i form av dammbildning är det viktigt att förstå mekanismerna bakom dammbildningen och beteendet i masugnen. En masugn i drift är i allmänhet en kaotisk miljö där det är svårt att genomföra experiment. Av denna anledning är försök i en kontrollerad laboratoriemiljö att föredra.Möjligheten att bygga en testutrustning i laboratorieskala för att studera bildningen av och beteendet hos avgasstoft har utretts. Studier av masugnsdrift visar att mekanisk dammbildning står för en stor del av avfallet. Denna dammbildning sker i den övre axeln av masugnen där temperaturen är relativt låg. Damm bildas genom mekaniskt slitage av material på grund av en kombination av materialets tyngd och rotation. Ett stift på tribometerskivan har fått ny utformning för att kunna imitera den mekaniska dammbildningen i en masugn. Delar av tribometern gjordes om och andra nya delar utformades med hjälp av CAD-verktyg och tillverkades och monterades sedan. En elektrisk motor används för att skapa rotation av pelletarna och en trycksatt luft tillförs på ett kontrollerat sätt för att imitera den heta tryckvågen i masugnen. Systemet belastas med en statisk vikt via en hävarm för att imitera tyngden i masugnen. Det fina dammet som blåser ut ur testutrustningen samlas in och analyseras med in inbyggd partikelmätare. Friktionsvärden som uppstår mellan pellets och mellan pellets och vägg loggas med hjälp av ett DAQ-system. Vid en verifierande provning, som utfördes efter att systemen satts samman, var friktionskraften mellan pellets och vägg 4N. Detta konstaterades med hjälp av en 200N statisk belastning och en motor med en rotationsfrekvens på 5Hz. på grund av felaktig lastcell och en felaktigt monterad slang, kan friktion mellan pellets och partikelstorleksdata från partikelräknare i dagsläget inte presenteras.

Abstract [en]

In blast furnace ironmaking, efforts are made to decrease material waste due to off-gas dust. Iron ore and coke materials are blown out of the blast furnace in the form of off-gas dust. In order to decrease material losses through off-gas dust formation, it is important to understand off-gas dust formation and behaviour in the blast furnace. A blast furnace operation generally being a chaotic environment is often difficult to conduct experiments while in operation. For this reason, a laboratory scale imitation of a blast furnace with similar basic properties is usually used to conduct experiments.The possibility of building a laboratory scale test equipment to study the formation and behaviour of off-gas dust has been studied. A through study of blast furnace operation shows mechanical dust formation accounts for much of the waste due to fines generation. This dust formation occurs in the upper shaft of the blast furnace where the temperature is low. Mechanical dust is formed through mechanical wear of material due to burden decent and rotation.A pin on disc tribometer has been re-designed to be able to imitate blast furnace mechanical dust formation. Parts of the tribometer were remodelled or redesigned and other new parts were designed using CAD software and then manufactured and assembled to give a laboratory test equipment. An electric motor is used to generate the rotation of the pellets and a pressured air is supplied in a controlled manner to imitate the hot blast in the blast furnace. The system is loaded using dead weight via a lever arm to imitate the burden weight in the blast furnace. The fine dust that blows out of the equipment is designed to be collected and measured by a particle sizer device that is incorporated in the equipment. The friction values that arise from pellet/pellet and pellet/wall friction are recorded and logged using a DAQ system.At a partial demonstration made after the systems are assembled, the friction value between pellets and wall was found to be 4N. This was found using a 200N load and a motor rotational frequency of 5Hz. Although the equipment is fully functional, pellet/pellet friction value and particle size data from particle counter could not be found presented due to faulty load cell and tube fitting respectively.

Place, publisher, year, edition, pages
2014.
Series
MMK 2014:96 MKN 123
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-168716OAI: oai:DiVA.org:kth-168716DiVA: diva2:818103
Available from: 2015-10-13 Created: 2015-06-08 Last updated: 2015-10-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3929 kB)205 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3929 kBChecksum SHA-512
c36747abb7b64c80f5f373582e42998f4433534799166f03903acdee651e31adc7a2c05f2a9664bc160e21513d3146765674c7697370948076120c0c2c5ad49b
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 205 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 78 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf