Syherödatan analysointi histogrammeja käyttäen

SÄÄTÖTEKNIIKAN LABORATORIO Syherödatan analysointi histogrammeja käyttäen Jouni Ikäheimonen ja Kauko Leiviskä Raportti B No 37, Maaliskuu 2002

Oulun yliopisto Säätötekniikan laboratorio Raportti B No 37, Maaliskuu 2002 Syherödatan analysointi histogrammeja käyttäen Jouni Ikäheimonen ja Kauko Leiviskä Oulun yliopisto, Säätötekniikan laboratorio Lyhennelmä: Syherövika on aihion pintavika, joka esiintyy aihion reuna-alueella. Syheröt syntyvät aihion reunan läheisyyteen jatkuvavaluprosessissa kokillissa ja valukoneen toisiojäähdytysalueella valukoneen rullastolla. Tässä raportissa käsitellään syherövikaan liittyviä kelatarkastuksia ja niitä vastaavien mittausten analysointia histogrammipiirrosten avulla. Syherövian kannalta herkät aihiolaadut ovat 595- ja 596-laadut, joita tuotetaan Rautaruukin Raahen terästehtaalla. Raporttiin on koottu valunopeus-, kokillin termoelemetti-, kokillin pinnankorkeus- ja kokillin lämmönsiirtohistogrammit ei-syherö- ja syherötapauksissa. Lisäksi valunopeus- ja termoelementtihistogrammit on jaoteltu kokillin leveyden mukaan. Raportti keskittyy kokillissa tapahtuvaan aihion jäähdytyksen sekä valunopeuden tutkimiseen. Tulokset osoittivat, että valunopeus ei saisi ylittää 1.3 m/min kapeilla aihioilla. Termoelementtilämpötilojen osalta selkein ero ei-syheröiden ja syheröiden kesken löydettiin valukoneilla 4 ja 5 595-laadulla kokillin 3-akselin ylälämpötilassa. Ylälämpötilan optimin havaittiin olevan 210-220 C 3-akselilla, jos kokillin leveys on välillä 1404-1489 mm. Kokillin pinnan vaihtelu vaikuttaa syheröiden syntymiseen ainakin valukoneilla 4 ja 5 596-laadulla. Valukoneilla 4 ja 5 596-laadulla pinnan maksimieron ollessa pienempi kuin 3 mm ei-syheröiden osuus on noin 6 ja syheröiden vain. Kokillin ulkosivun maksimilämmönsiirron ollessa alle 36 yksikköä 7 m matkalla tai sisäsivulla alle 34 yksikköä, syheröä ei juuri esiinny. Sisäsivulla lämmönsiirron maksimeron ollessa alle 2 yksikköä 7m matkalla syheröä ei esiinny ja 6 eisyherötapauksista kuuluu maksimieron luokkiin 0 ja 1 yksikkö. Hakusanat: syheröhalkeama, aihiovika, nurkkahalkema, jatkuvavalu, kokilli, valukone, vikadiagnostiikka. ISBN 951-42-6678-1 Oulun yliopisto ISSN 1238-9404 Säätötekniikan laboratorio ISBN 951-42-7542-X (PDF) PL 4300 FIN-90014 OULUN YLIOPISTO

Sisällysluettelo 1 JOHDANTO 1 2 VALUNOPEUSHISTOGRAMMIT 2 2.1 Valukoneet 4 ja 5, 595-laatu 2 2.2 Valukoneet 4 ja 5, 596-laatu 4 2.3 Valukone 6, 595-laatu 5 2.4 Valukone 6, 596-laatu 6 2.5 Tulosten tarkastelu 7 3 KOKILLIN TERMOELEMENTTILÄMPÖTILOJEN 8 HISTOGRAMMIT 3.1 Valukoneet 4 ja 5, 595-laatu 9 3.2 Valukoneet 4 ja 5, 596-laatu 11 3.3 Valukone 6, 595-laatu 12 3.4 Valukone 6, 596-laatu 13 3.5 Tulosten tarkastelu 14 4 KOKILLIN PINNANKORKEUSHISTOGRAMMIT 16 4.1 Kokillin pinta valukoneilla 4 ja 5 16 4.1.1 Maksimiero 10 cm matkalla 16 4.1.2 Maksimieron keskiarvo kelan matkalla 17 4.1.3 Maksimieron maksimi kelan matkalla 18 4.2 Kokillin pinta valukoneella 6 18 4.3 Tulosten tarkastelu 19 5 KOKILLIN LÄMMÖNSIIRTOHISTOGRAMMIT 20 5.1 Valukoneet 4 ja 5, 595- ja 596-laatu 20 5.2 Tulosten tarkastelu 22 6 YHTEENVETO 23 6.1 Valunopeus 23 6.2 Kokillin termoelementtilämpötilat 23 6.3 Kokillin pinnankorkeus 24 6.4 Kokillin lämmönsiirto 25

1 JOHDANTO Tämä raportti on osa projektia, joka kuuluu Tekesin ja Rautaruukin rahoittamaan tutkimushankkeeseen 1999-2002. Raportissa käsitellään syherövikaan liittyviä kelatarkastuksia ja niitä vastaavien mittausten analysointia histogrammipiirrosten avulla. Histogrammit ilmaisevat keskiarvoja paremmin poikkeavatko kaksi jakaumaa jollakin tavalla toisistaan. Tässä tapauksessa nämä jakaumat ovat ei-syheröt ja syheröt. Syherövika on aihion pintavika, joka voidan havaita halkeamana tai sälönä. Usein syheröt esiintyvät lähellä aihion reunoja. Rautaruukin Raahen terästehtaan tuotteista syherövian kannalta herkät aihiolaadut ovat 595- ja 596-laadut. Syheröiden tiedetään syntyvän jatkuvavaluprosessissa. 595- ja 596- laatujen jatkuvavalu tapahtuu kaarevilla valukoneilla 4, 5 ja 6. Ennalta voidaan olettaa, että kokillin pinnan vaihtelu, aihion kuoren jäähdytys kokillissa, valunopeus sekä valukoneen kunto ja radan linjaus vaikuttavat syheröiden syntymiseen. Raporttiin on koottu valunopeus-, kokillin termoelemetti-, kokillin pinnankorkeus- ja kokillin lämmönsiirtohistogrammit ei-syherö- ja syherötapauksissa. Lisäksi valunopeusja termoelementtihistogrammit on jaoteltu kokillin leveyden mukaan. Mittausaineisto on pääasiassa kerätty Sapsol-järjestelmästä. Kokillin pinnankorkeusaineisto kerättiin sekä Sapsol- että Neuvo-järjestelmästä. Lämmönsiirtoaineisto on kerätty Neuvo-järjestelmästä. Myös terästen seostamiseen käytetyt aineet vaikuttavat syherövikojen syntymiseen. Tätä on tarkasteltu erillisessä raportissa. 1

2 VALUNOPEUSHISTOGRAMMIT Valunopeutta tutkittiin tarkastelemalla erikseen aihiolaatuja 595 ja 596. Valukone 6 käsiteltiin erillään valukoneista 4 ja 5. Valukoneita 4 ja 5 ei erotettu toisistaan, koska nämä koneet ovat rakenteeltaan samanlaisia, vaan ne pidettiin yhdessä ja käsiteltiin samana tapauksena. Valunopeushistogrammit piirrettiin jakamalla mittaukset kokillin leveyden mukaan. Histogrammit on esitetty 50 100 mm välein kokillin leveyden muuttuessa 1000-1900 mm. Histogrammit kuvaavat kokillin valunopeutta. 2.1 Valukoneet 4 ja 5, 595-laatu Kuvat 1-5 esittävät valunopeushistogrammeja valukoneilla 4 ja 5 595-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. Vk 4&5, 595-laatu, Kokillin leveys < 1241 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 Valunopeus cm/min Kuva 1. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Ei-syheröt 5 kelaa, syheröt 2 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys < 1241 mm. Vk 4&5, 595-laatu, Kokillin leveys 1241-1307 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 Valunopeus cm/min Kuva 2. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Ei-syheröt 19 kelaa, syheröt 5 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1241-1307 mm. 2

Vk 4&5, 595-laatu, Koklev 1404-1489 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 Valunopeus cm/min Kuva 3. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Ei-syheröt 14 kelaa, syheröt 9 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1404-1489 mm. Vk 4&5, 595-laatu, Koklev 1611-1664 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 Valunopeus cm/min Kuva 4. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Ei-syheröt 35 kelaa, syheröt 15 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1611-1664 mm. Vk 4&5, 595-laatu, Koklev 1714-1857 10 8 6 4 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Valunopeus cm/min Kuva 5. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Ei-syheröt 35 kelaa, syheröt 2 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1714-1857 mm. 3

2.2 Valukoneet 4 ja 5, 596-laatu Kuvat 6-9 esittävät valunopeushistogrammeja valukoneilla 4 ja 5 596-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. Vk 4&5, 596-laatu, Koklev <1446 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 Valunopeus cm /m in Kuva 6. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 596-laatu. Ei-syheröt 10 kelaa, syheröt 4 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys alle 1446 mm. Vk 4&5, 596-laatu, Koklev 1443-1489 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 Valunopeus cm/min Kuva 7. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 596-laatu. Ei-syheröt 17 kelaa, syheröt 10 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1443-1489 mm. 6 5 Vk 4&5, 596-laatu, Koklev 1572-1690 4 3 1 90 95 100 105 110 115 120 125 130 Valunopeus cm/min Kuva 8. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 596-laatu. Ei-syheröt 19 kelaa, syheröt 19 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1572-1690 mm. 4

Vk 4&5, 596-laatu, Koklev 1714-1902 10 8 6 4 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Valunopeus cm/min Kuva 9. Valunopeus valukoneilla 4 ja 5, 596-laatu. Ei-syheröt 53 kelaa, syheröt 22 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1714-1902 mm. 2.3 Valukone 6, 595-laatu Kuvat 10-13 esittävät valunopeushistogrammeja valukoneella 6 595-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. Vk6, 595-laatu, Koklev 1022-1079 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 Valunopoeus cm/min Kuva 10. Valunopeus valukoneella 6, 595-laatu. Ei-syheröt 24 kelaa, syheröt 23 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1022-1079 mm. Vk6, 595-laatu, Koklev 1243-1378 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 Valunopeus cm/min Kuva 11. Valunopeus valukoneella 6, 595-laatu. Ei-syheröt 43 kelaa, syheröt 11 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1243-1378 mm. 5

Vk6, 595-laatu, Koklev 1555-1635 10 8 6 4 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 Valunopeus cm/min Kuva 12. Valunopeus valukoneella 6, 595-laatu. Ei-syheröt 47 kelaa, syheröt 10 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1555-1635 mm. Vk6, 595-laatu, Koklev 1755-1856 6 4 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Valunopeus cm/min Kuva 13. Valunopeus valukoneella 6, 595-laatu. Ei-syheröt 9 kelaa, syheröt 6 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1755-1856 mm. 2.4 Valukone 6, 596-laatu Kuvat 14 ja 15 esittävät valunopeushistogrammeja valukoneella 6 596-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. Vk6, 596-laatu, Koklev 1307-1356 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 Valunopeus cm/min Kuva 14. Valunopeus valukoneella 6, 596-laatu. Ei-syheröt 11 kelaa, syheröt 26 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1307-1356 mm. 6

Vk6, 596-laatu, Koklev 1358-1584 10 8 6 4 100 105 110 115 120 125 130 135 140 Valunopeus cm/min Kuva 15. Valunopeus valukoneella 6, 596-laatu. Ei-syheröt 9 kelaa, syheröt 20 kelaa.tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1358-1584 mm. 2.5 Tulosten tarkastelu Valunopeushistogrammit esitettiin kuvissa 1-15. Kapeilla aihioilla, alle 1200 mm, syheröitä esiintyy suurilla (> 1.3 m/min) valunopeuksilla. Keskileveyksillä 1200-1600 mm valunopeudet poikkeavat vähemmän toisistaan syheröissä ja ei-syheröissä. Jos poikkeamia esiintyy keskileveyksillä, niin syherötapauksissa on valettu yleensä yli 1.3 m/min. Leveillä aihioilla, yli 1700 mm, syheröt osuvat pääasiassa valunopeusalueelle 1.0-1.1 m/min. Varsinkin valunopeusluokka 1.1 m/min tuottaa syheröä valukoneilla 4 ja 5 (kuvat 5 ja 9) leveillä yli 1700 mm aihioilla. Valunopeusluokkien väli on 0.05 m/min. Näin ollen valunopeusalue 1.08-1.13 m/min tarkoittaa luokkaa 1.10 m/min. 7

3 KOKILLIN TERMOELEMENTTILÄMPÖTILOJEN HISTOGRAMMIT Termoelementit on asennettu kokillin vaippaan kahdelle korkeustasolle, joista käytetään nimityksiä ylä- ja alalämpötila. Kokillin termoelementtilämpötiloja tutkittiin piirtämällä valukoneilta 4 ja 5 akselin 3 ylälämpötila. Valukoneelta 6 piirrettiin akselin 4 ylälämpötila. Uloimpana reunassa olevia termoelementtilämpötiloja ei piirretty, koska ko. akseleilla kapeat aihiot eivät osu näiden elementtien kohtiin lainkaan. Kapeilla aihioilla reunimmaiset elementit eivät näytä säädön tutkimisen kannalta järkeviä lukuarvoja. Kuvissa 16 ja 17 tutkitut mitta-akselit on kuvattu mustina ympyröinä. 9 10 11 12 13 14 8 1 7 6 5 4 3 2 Kuva 16. Vk4:n ja vk5:n kokillin mitta-akselien numerointi. Kullakin akselilla on ylempi ja alempi termoelementti. Akseli 3 merkitty mustana. 16 15 14 13 12 11 10 9 1 8 7 6 5 4 3 2 Kuva 17. Vk6:n kokillin mitta-akselien numerointi. Kullakin akselilla on ylempi ja alempi termoelementti. Akseli 4 merkitty mustana. Alustava data-analyysi osoitti (taulukko 1), että lämpötilaprofiili kokillin leveyssuuntaan on suhteellisen tasainen. Todennäköisesti lämpötila aihion kuoressakin on näin ollen tasainen leveyssuunnassa vakioetäisyydellä kokillin pinnan alapuolella. Periaatteessa lämmönsiirto on tasaista, kun valunopeus ja kokillin leveys ovat vakioita. Termoelementtilämpötilat riippuvat myös aihiolaadusta (595 tai 596). Lisäksi valukoneella 6 kokillin runko ja valupulveri eroavat valukoneista 4 ja 5. Taulukossa 1 on esitetty ylä- ja alalämpötilojen keskiarvot, keskihajonnat, maksimi ja minimi. Taulukon 1 mukaan keskihajonta on suhteellisen pieni 3-6 C sekä ylä- että alalämpötiloissa. Tällä perusteella voidaan päätellä, että myös aihion kuoren lämpötila on tasainen keskialueella. Reunat ja päädyt jäähtyvät hieman nopeammin kuin keskialue. Reunojen ja päätyjen lämpötiloissa ei havaittu merkittäviä eroja ei-syheröissä ja syheröissä keskiarvoja ja hajontoja vertaamalla. 8

Keloja Ohitetut akselit Keskiarvo C Taulukko 1. Kokillin vaipan ylä- ja alalämpötilat. Keskiarvo, keskihajonta, maksimi ja minimi. Pääty- ja reunaelementit ohitettiin, jos ne poikkesivat keskialueen lämpötiloista. Vk Ylä/alalämpö Aihio, ei-syherö/syherö Keskihajonta C Maksimi C Minimi C 4&5 Ylä 595, ei-syherö 35 1,8 182 4 190 176 4&5 Ylä 595, syherö 2 1,8 162 6 174 155 4&5 Ala 595, ei-syherö 35 1,8 121 4 127 115 4&5 Ala 595, syherö 2 1,8 114 4 122 106 4&5 Ylä 596, ei-syherö 53 1,8 169 6 178 157 4&5 Ylä 596, syherö 22 1,8 160 4 168 155 4&5 Ala 596, ei-syherö 53 1,8 111 4 118 105 4&5 Ala 596, syherö 22 1,8 107 5 114 101 6 Ylä 595, ei-syherö 9 Ei ohituksia 136 5 145 128 6 Ylä 595, syherö 6 Ei ohituksia 130 6 140 121 6 Ala 595, ei-syherö 9 Ei ohituksia 99 3 104 94 6 Ala 595, syherö 6 Ei ohituksia 97 3 102 92 6 Ylä 596, ei-syherö 9 2,8,10,16 144 5 151 137 6 Ylä 596, syherö 20 2,8,10,16 143 4 152 138 6 Ala 596, ei-syherö 9 2,8,10,16 104 4 110 99 6 Ala 596, syherö 20 2,8,10,16 104 3 109 99 3.1 Valukoneet 4 ja 5, 595-laatu Kuvat 16-22 esittävät termoelementtihistogrammeja valukoneilla 4 ja 5 595-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. Kuvat 16-22 on piirretty 3-akselin ylälämpötilan mukaan. 6 Vk 4&5, 595-laatu, Koklev < 1241 4 150 170 190 210 230 250 270 290 Akseli- 3 ylälämpötila Kuva 18. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 595-laatu. Ei-syheröt 5 kelaa, syheröt 2 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys alle 1241 mm. 9

Vk 4&5, 595-laatu, Koklev 1241-1307 8 6 4 160 170 180190 200 210 220 230240 250 260 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 19. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 595-laatu. Ei-syheröt 19 kelaa, syheröt 5 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1241-1307 mm. Vk 4&5, 595-laatu, Koklev 1404-1489 8 6 4 180 190 200 210 220 230 240 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 20. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 595-laatu. Ei-syheröt 14 kelaa, syheröt 9 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1404-1489 mm. Vk 4&5, 595-laatu, Koklev 1611-1664 6 4 150 160 170180 190 200 210 220230 240 250 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 21. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 595-laatu. Ei-syheröt 35 kelaa, syheröt 15 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1611-1664 mm. 10

Vk 4&5, 595-laatu, Koklev >1664 10 8 6 4 140150160170180190200210220230240 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 22. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 595-laatu. Ei-syheröt 35 kelaa, syheröt 2 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys yli 1664 mm. 3.2 Valukoneet 4 ja 5, 596-laatu Kuvat 23-26 esittävät termoelementtihistogrammeja valukoneilla 4 ja 5 595-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. Kuvat 23-26 on piirretty 3-akselin ylälämpötilan mukaan. Vk 4&5, 596-laatu, Koklev <1400 6 4 150 170 190 210 230 250 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 23. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 596-laatu. Ei-syheröt 10 kelaa, syheröt 4 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys alle 1400 mm. Vk 4&5, 596-laatu, Koklev 1443-1489 6 4 150 160 170180 190 200 210 220230 240 250 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 24. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 596-laatu. Ei-syheröt 17 kelaa, syheröt 10 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1443-1489 mm. 11

Vk 4&5, 596-laatu, Koklev 1572-1690 6 4 140 160 180 200 220 240 260 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 25. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 596-laatu. Ei-syheröt 19 kelaa, syheröt 19 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1572-1690 mm. Vk 4&5, 596-laatu, Koklev 1714-1902 6 4 120 140 160 180 200 220 240 Akseli-3 ylälämpötila Kuva 26. Akseli-3 ylälämpötila.valukoneet 4&5, 596-laatu. Ei-syheröt 53 kelaa, syheröt 22 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1714-1902 mm. 3.3 Valukone 6, 595-laatu Kuvat 25-28 esittävät termoelementtihistogrammeja valukoneella 6 595-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. Kuvat 25-28 on piirretty 4-akselin ylälämpötilan mukaan. Vk6, 595-laatu, Koklev 1022-1079 10 8 6 4 120 130 140 150 160 170 180 190 Akseli-4 ylälämpötila Kuva 27. Akseli-4 ylälämpötila.valukone 6, 595-laatu. Ei-syheröt 24 kelaa, syheröt 23 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1022-1079 mm. 12

Vk6, 595-laatu, Koklev 1243-1378 10 8 6 4 120 130 140 150 160 170 180 Akseli-4 ylälämpötila Kuva 28. Akseli-4 ylälämpötila.valukone 6, 595-laatu. Ei-syheröt 43 kelaa, syheröt 11 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1243-1378 mm. 10 8 6 4 Vk6, 595-laatu, Koklev 1555-1635 110 120 130 140 150 160 170 Akseli-4 ylälämpötila Kuva 29. Akseli-4 ylälämpötila.valukone 6, 595-laatu. Ei-syheröt 47 kelaa, syheröt 10 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1555-1635 mm. Vk6, 595-laatu, Koklev 1755-1856 10 8 6 4 100 110 120 130 140 150 160 170 180 Akseli-4 ylälämpötila Kuva 30. Akseli-4 ylälämpötila.valukone 6, 595-laatu. Ei-syheröt 9 kelaa, syheröt 6 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1755-1856 mm. 3.4 Valukone 6, 596-laatu Kuvat 31 ja 32 esittävät termoelementtihistogrammeja valukoneella 6 596-laadulla eisyherökeloissa ja syherökeloissa. 13

Vk6, 596-laatu, Koklev 1307-1356 4 3 1 100 110 120 130 140 150 160 170 180 Akseli-4 ylälämpötila Kuva 31. Akseli-4 ylälämpötila.valukone 6, 596-laatu. Ei-syheröt 11 kelaa, syheröt 26 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1307-1356 mm. 6 5 4 3 1 Vk6, 596-laatu, Koklev 1358-1584 100 110 120 130 140 150 160 170 Akseli-4 ylälämpötila Kuva 32. Akseli-4 ylälämpötila.valukone 6, 596-laatu. Ei-syheröt 9 kelaa, syheröt 20 kelaa. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Kokillin leveys 1358-1584 mm. 3.5 Tulosten tarkastelu Termoelementtilämpötilojen histogrammit esitettiin kuvissa 18-32. Taulukkoon 2 on koottu termoelementtijakaumien eniten esiintyneet lämpötilaluokat syherö- ja eisyherökeloissa kuvista 18-32. Taulukoon 2 on myös merkitty mahdollinen lämpötilan optimialue, jos jakaumat poikkeavat merkittävästi toisistaan. Luokkien välillä on käytetty 10 C porrasta. Tässä tutkimuksessa kokillilämpötilojen analysointi rajoittui yksittäiselle kokillin mitta-akselille; valukoneilla 4 ja 5 akselille 3 ja valukoneella 6 akselille 4. Analyysin luotettavauus on paikoin kyseenalainen, jos keloja esiintyy vain muutama tietyllä kokillileveydellä (taulukko 2). Taulukon 2 optimilämpötilat ovat lähinnä suuntaa-antavia. Valukoneilla 4 ja 5 kapeilla aihioilla (<1241mm, 1241-1307mm) 595-laadulla lämpötilaluokka 240 C tuottaa suhteellisesti eniten syheröä. Akselin 3 ylälämpötilaoptimi lienee välillä 250-270 C (kuvat 18-19). Selkein ero ei-syherö- ja syherökelojen välille löytyi 595-laadulla aihioleveydellä 1404-1489 mm (kuva 20). Ko. tapauksessa 3-akselin ylälämpötilan optimi on 210-220 C. Suuremmat ja pienemmät 14

lämpötilat tuottavat vain syheröä, eikä toisaalta syheröä esiinny lämpötilavälillä 210-220 C lainkaan. Taulukko 2. Termoelementtien lämpötilajakaumat syherö- ja ei-syherökeloissa. Valukoneiden 4 ja 5 akselin 3 ylälämpötila, valukoneen 6 akselin 4 ylälämpötila. Mahdollinen optimialue on merkitty, jos jakaumat poikkeavat mekittävästi toisistaan. Luokkien väli 10 C. Kuva Vk Akseli Aihio Kokillin leveys(mm) Syherö-kelat Syheröluokat ( C) 3- tai 4- akselilla Ei-syherökelat Ei-syheröluokat ( C) 3- tai 4- akselilla Optimialue( C) 18 4&5 3 595 Alle 1241 2 240,270-280 5 250-270 250-270 19 4&5 3 595 1241-1307 5 240 19 210-240 210-230 20 4&5 3 595 1404-1489 9 200,230-240 14 210-220 210-220 21 4&5 3 595 1611-1664 15 190-210 35 170-190 170-190 22 4&5 3 595 Yli 1664 2 160 35 150-230 170-230 23 4&5 3 596 Alle 1400 4 210-230 10 200-220 - 24 4&5 3 596 1443-1489 10 190-210 17 190-230 220-230 25 4&5 3 596 1572-1690 19 180-210 19 190-210 - 26 4&5 3 596 1714-1902 22 160-170,190 53 150-160, 200-210 180-210 27 6 4 595 1022-1079 23 150 24 150-170 160-170 28 6 4 595 1243-1378 11 150 43 160 160 29 6 4 595 1555-1635 10 140 47 140-30 6 4 595 1755-1856 6 120-140 9 120-150 150 31 6 4 596 1307-1356 26 130-160 11 130-160 - 32 6 4 596 1358-1584 20 140-160 9 140-150 - 15

4 KOKILLIN PINNANKORKEUSHISTOGRAMMIT Kokillin pinnankorkeutta tutkittiin yhdistämällä valukoneet 4 ja 5 ja käsittelemällä valukone 6 erillisenä tapauksena. Edelleen 595- ja 596-laadut käsiteltiin erillisinä tapauksina. Pinnankorkeutta tutkittiin pinnan vaihteluna kahden peräkkäisen mittauksen välillä sekä oletetulla kelan matkalla. Kelan keskipituuden oletuksena käytettiin 7 m valupituutta. Pinnankorkeuden vaihtelu saatiin Neuvo-järjestelmästä suoraan maksimierona kahden mittauksen välillä. Pinnan vaihtelua tutkittiin Neuvon lisäksi Sapsol-järjestelmästä. Sapsolissa pinnankorkeus on ilmaistu korkeusasemana, josta pinnan vaihtelu laskettiin maksimierona kelan matkalla. Kelatarkastukset sekä Neuvon ja Sapsolin aineistohaut mahdollistivat pinnankorkeuden tutkimisen Neuvosta valukoneilla 4 ja 5. Valukoneella 6 pinnankorkeutta voitiin tutkia vain Sapsolista. Neuvon näyteväli on 10 cm valua, joka on noin puolet Sapsolin näytevälistä. Neuvossa näyteväli on noin 5 sekuntia ja Sapsolissa 10 sekuntia. 4.1 Kokillin pinta valukoneilla 4 ja 5 Valukoneilla 4 ja 5 kokillin pinnan vaihtelua tutkittiin Neuvosta. Neuvosta piirrettiin histogrammeina yksittäinen pinnan maksimieromittaus, sen keskiarvo kelan matkalta ja sen maksimi kelan matkalta. Lisäksi 595- ja 596-laadut käsiteltiin toisistaan erillään. Seuraavissa kuvissa 33-38 on esitetty pinnanvaihtelua esittävät histogrammit valukoneilla 4 ja 5 595- ja 596-laadulla. 4.1.1 Maksimiero 10 cm matkalla Kuvassa 33 on esitetty yksittäinen Neuvosta kerätty kokillin pinnan maksimiero 595- laadulla, joka tarkoittaa maksimieroa 10 cm matkalla. Vastaava esitys 596-laadulle on kuvassa 34. Kokillin pinta, vk4&5, 595-laatu 4 3 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Maksimiero 10cm matkalla Kuva 33. Kokillin pinnan maksimiero (mm) valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Yksittäinen Neuvo- mittaus. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 43 kelaa, syheröt 21 kelaa. 16

Kokillin pinta, vk4&5, 596-laatu 4 3 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Maksimiero 10cm matkalla Kuva 34. Kokillin pinnan maksimiero (mm) valukoneilla 4 ja 5, 596-laatu. Yksittäinen Neuvo- mittaus. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 96 kelaa, syheröt 62 kelaa. 4.1.2 Maksimieron keskiarvo kelan matkalla Kuvassa 35 on esitetty kokillin pinnan maksimieron keskiarvo 7m matkalla 595-laadulla. Vastaava esitys 596-laadulle on kuvassa 36. Kokillin pinta, vk4&5, 595-laatu 4 3 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Maksimieron ka. 7m matkalla Kuva 35. Kokillin pinnan maksimieron keskiarvo (mm) valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Laskettu Neuvosta 71 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Eisyheröt 43 kelaa, syheröt 21 kelaa. Kokillin pinta, vk4&5, 596-laatu 5 4 3 1 012345678910 Maksimieron ka. 7m matkalla Kuva 36. Kokillin pinnan maksimieron keskiarvo (mm) valukoneilla 4 ja 5, 596-laatu. Laskettu Neuvosta 71 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Eisyheröt 96 kelaa, syheröt 62 kelaa. 17

4.1.3 Maksimieron maksimi kelan matkalla Kuvassa 37 on esitetty kokillin pinnan maksimieron maksimi 7 m matkalla 595-laadulla. Vastaava esitys 596-laadulle on kuvassa 38. Kokillin pinta, vk4&5, 595-laatu 3 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Maksimieron maksimi 7m matkalla Kuva 37. Kokillin pinnan maksimieron maksimi (mm) valukoneilla 4 ja 5, 595-laatu. Laskettu Neuvosta 71 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Eisyheröt 43 kelaa, syheröt 21 kelaa. Kokillin pinta, vk4&5, 596-laatu 4 3 1 012345678910 Maksimieron maksimi 7m matkalla Kuva 38. Kokillin pinnan maksimieron maksimi (mm) valukoneilla 4 ja 5, 596-laatu. Laskettu Neuvosta 71 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Eisyheröt 96 kelaa, syheröt 62 kelaa. 4.2 Kokillin pinta valukoneella 6 Valukoneella 6 kokillin pinnan vaihtelua tutkittiin Sapsolista. Pinnankorkeustiedot ovat Sapsolissa pinnan korkeusasemina, jossa yksikkö on (mm). Sapsolista ei ole suoraan saatavailla maksimierosuuretta, vaan se laskettiin jälkeenpäin maksimin ja minimin erotuksena. Kuvat 39 ja 40 esittävät kokillin pinnan maksimin ja minimin erotusta oletetulla kelan matkalla (noin 7 m) valukoneella 6 aihiolaaduilla 595 ja 596. Sapsolissa mittausjakso on 10 sekuntia. Oletus on, että valu etenee noin 7 m 350 sekunnissa, joka vastaa kelanpituutta keskimäärin. Näin ollen 350 sekuntia koostuu 36 mittauksesta. 18

Kokillin pinta, vk6, 595-laatu 3 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Maksimiero 350s aikana Kuva 39. Kokillin pinnan maksimiero (mm) valukoneella 6, 595-laatu. Laskettu Sapsolista 36 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 122 kelaa, syheröt 52 kelaa. Kokillin pinta, vk6, 596-laatu 3 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Maksimiero 350s aikana Kuva 40. Kokillin pinnan maksimiero (mm) valukoneella 6, 596-laatu. Laskettu Sapsolista 36 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 30 kelaa, syheröt 46 kelaa. 4.3 Tulosten tarkastelu Kuvien 33-40 perusteella näyttää, että ainoastaan valukoneilla 4 ja 5 596-laadulla kokillin pinnan vaihtelu on selkeästi suurempi syheröissä kuin ei-syheröissä. Kuvasta 38 nähdään, että maksimieron maksimi kelan matkalla (7 m) erottelee syherö- ja ei-syheröjakaumat siten, että luokissa 1, 2 ja 3 mm ei-syheröitä esiintyy kumulatiivisesti noin 4 ja syheröitä vasta noin 5%. Toisin sanoen ko. suureen ollessa luokissa 1, 2 ja 3 mm on syheröiden esiintyminen epätodennäköistä. Myös kuvissa 34 ja 36 esitetyt yksittäinen maksimiero sekä sen keskiarvo kelan matkalla näyttävät poikkeavan syheröissä ja eisyheröissä valukoneilla 4 ja 5 596-laadulla. Muutoin näyttää, ettei kokillin pinnan maksimieron avulla löydy selvää eroa eisyheröiden ja syheröiden kesken valukoneilla 4 ja 5 595-laadulla, eikä valukoneella 6. Erikoista on, että 4 ja 5 koneilla 595-laadulla maksimeron luokat 1 ja 2 korostuvat syheröjakaumalla, eivätkä ei-syheröjakaumalla (Kuvat 33, 35 ja 37). Valukoneen 6 histogrammit eivät juuri poikkea toisistaan syheröissä ja ei-syheröissä (Kuvat 39 ja 40). 19

5 KOKILLIN LÄMMÖNSIIRTOHISTOGRAMMIT 5.1 Valukoneet 4 ja 5, 595- ja 596-laatu Lämmönsiirtoa tutkittiin vain valukoneilta 4 ja 5. Valukoneet 4 ja 5 sekä aihiolaadut 595 ja 596 yhdistettiin ja käsiteltiin samana tapauksena. Valukoneelta 6 näitä tietoja ei saatu kerättyä Neuvon kautta lainkaan. Pääasiallinen syy on, että valukone 6 on ollut seis kelatarkastusten aikana. Kokillin lämmönsiirtoa tutkittiin piirtämällä oletetulta kelan matkalta (7 m) lämmönsiirron maksimi, minimi ja maksimiero. Maksimierolla tarkoitetaan maksimin ja minimin erotusta. Ko. mittaukset on kerätty Neuvo-järjestelmästä, jossa näyteväli on 10 cm valua. Oletettu kelan pituus, noin 7 m, koostuu 70 mittauksesta. Neuvosta on otettu tarkasteluun aihion ulko- ja sisäsivujen lämmönsiirto. Lämmönsiirtohistogrammeihin liittyvät sulatukset on kerätty sulatuksista väliltä 63253-65010. Kelamäärinä ei-syherökeloja on 93 ja syherökeloja 23. Kokillileveydet ovat poikkeavia ei-syheröissä ja syheröissä. Ei-syheröiden kokillileveydet ovat välillä 1214-1860 mm ja syheröiden välillä 1010-1280 mm. Oletus on kuitenkin, että kokillileveydellä ei ole lämmönsiirron kannalta merkitystä. Seuraavissa kuvissa 41-46 on piirretty lämmönsiirtohistogrammit aihion ulko- ja sisäsivuilta valukoneilla 4 ja 5. Lämmönsiirto, vk 4&5, 595&596-laatu 6 4 22 24 26 28 3032 34 36 38 4042 44 46 48 50 Ulkosivun maksimi 7m Kuva 41. Kokillin lämmönsiirto valukoneilla 4 ja 5, 595 ja 596 laadulla. Laskettu Neuvosta 70 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 93 kelaa, syheröt 23 kelaa. Ulkosivun maksimi 7 m matkalta. 20

Lämmönsiirto, vk4&5, 595&596-laatu 6 4 22 24 26 28 3032 34 36 38 4042 44 46 48 50 Ulkosivun minimi 7m Kuva 42. Kokillin lämmönsiirto valukoneilla 4 ja 5, 595 ja 596 laadulla. Laskettu Neuvosta 70 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 93 kelaa, syheröt 23 kelaa. Ulkosivun minimi 7 m matkalta. Lämmönsiirto, vk4&5, 595&596-laatu 4 3 1 0 2 4 6 8101214161820 Ulkosivun maksimiero 7m Kuva 43. Kokillin lämmönsiirto valukoneilla 4 ja 5, 595 ja 596 laadulla. Laskettu Neuvosta 70 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 93 kelaa, syheröt 23 kelaa. Ulkosivun maksimiero 7 m matkalta. Lämmönsiirto, vk4&5, 595&596-laatu 6 4 22 24 26 28 3032 34 36 38 4042 44 46 48 50 Sisäsivun maksimi 7m Kuva 44. Kokillin lämmönsiirto valukoneilla 4 ja 5, 595 ja 596 laadulla. Laskettu Neuvosta 70 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 93 kelaa, syheröt 23 kelaa. Sisäsivun maksimi 7 m matkalta. 21

Lämmönsiirto, vk4&5, 595&596-laatu 6 4 22 24 26 28 3032 34 36 38 4042 44 46 48 50 Sisäsivun minimi 7m Kuva 45. Kokillin lämmönsiirto valukoneilla 4 ja 5, 595 ja 596 laadulla. Laskettu Neuvosta 70 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 93 kelaa, syheröt 23 kelaa. Sisäsivun minimi 7 m matkalta. Lämmönsiirto, vk4&5, 595&596-laatu 6 4 0 2 4 6 8101214161820 Sisäsivun maksimiero 7m Kuva 46. Kokillin lämmönsiirto valukoneilla 4 ja 5, 595 ja 596 laadulla. Laskettu Neuvosta 70 mittauksen jaksolta. Tummat pylväät liittyvät syheröihin. Ei-syheröt 93 kelaa, syheröt 23 kelaa. Sisäsivun maksimiero 7 m matkalta. 5.2 Tulosten tarkastelu Kuvien 41-46 perusteella näyttää, että lämmönsiirto on jossain määrin poikkeavaa eisyheröiden ja syheröiden kesken. Kuvissa 41 ja 44 esitettiin lämmönsiirron maksimi ulko- ja sisäsivuilla oletetullla kelan matkalla (7 m). Kuva 41 näyttää, että alle 36 yksikön maksimilämmönsiirto ulkosivulla on hyvä tilanne, eikä syheröä esiinny. Kuvan 44 mukaan sisäsivulla alle 34 yksikön maksimilämmönsiirto ei tuota merkittävästi syheröä. Kuvissa 42 ja 45 esitetyt lämmönsiirron minimit eivät näytä tuovan merkittävästi lisää erottelua ei-syheröiden ja syheröiden välille. Kuvien 43 ja 46 lämmönsiirron maksimierotukset näyttävät erottelevan ei-syheröitä ja syheröitä. Varsinkin kuvan 46 sisäsivun maksimieron ollessa joko 0 tai 1 yksikkö eisyheröistä noin 6 kuluu ko. luokkiin, mutta syheröitä ei juuri lainkaan. Myös näytemäärä on laaja (ei-syheröt 93 kelaa, syheröt 23 kelaa) ja analyysi lienee luotettava. 22

6 YHTEENVETO 6.1 Valunopeus Valunopeutta tutkittiin valukoneilta 4, 5 ja 6 kahdella aihiolaadulla 595 ja 596. Valukoneet 4 ja 5 käsiteltiin yhdessä ja valukone 6 erikseen. Aihiolaadut pidettiin erillään toisistaan. Mittaukset kerättiin Sapsol- järjestelmästä 10 sekunnin näytevälillä. Valunopeushistogrammit kuvaavat kokillin valunopeuksia, eivätkä enää esim. valunopeutta kokillin ja kaaren välillä. Kokillin valunopeudella näyttää olevan vaikutusta syheröiden syntymiseen ainakin histogrammipiirrosten perusteella. Kapeilla aihioilla, alle 1200 mm, syheröt esiintyvät suurissa valunopeuksissa yli 1.3 m/min. Tulosten perusteella voidaan suositella, ettei kapeita aihiotilauksia valeta yli 1.3 m/min nopeudella. Keskileveyksillä 1200-1600mm valunopeuden vaikutus syheröiden syntymiseen ei ole enää niin selvä kuin kapeilla aihioilla. Kuitenkin eroavaissa tapauksissa syheröt painottuvat yli 1.3 m/min valunopeuksiin. Leveillä aihioilla yli 1700 mm syheröt esiintyvät valunopeusalueella 1.0-1.1 m/min. Valukoneilla 4 ja 5 ero ei-syheröiden ja syheröiden kesken on erityisen selvä. Valukoneilla 4 ja 5 valunopeusluokka 1.1m/min tuottaa suhteellisesti huomattavasti enemmän syheröä kuin ei-syheröä. Tämä tarkoittaa valunopeusaluetta 1.08 1.13 m/min, koska luokkaväli on 0.05 m/min. Valukoneella 6 valunopeusalue 1.0-1.1 m/min sisältää myös ei-syheröä ja erottelua on vaikea aikaansaada. 6.2 Kokillin termoelementtilämpötilat Kokillin vaippaan asennettujen termoelementtien lämpötiloja tutkittiin valukoneilta 4, 5 ja 6 aihiolaaduilla 595 ja 596. Valukoneet 4 ja 5 yhdistettiin ja valukone 6 käsiteltiin erikseen. Aihiolaadut 595 ja 596 käsiteltiin erillisinä tapauksina. Mittaukset kerättiin Sapsol- järjestelmästä 10 sekunnin näytevälillä. Keskiarvojen ja hajontojen mukaan ei-syherö- ja syheröjakaumat ovat lähes yhtenevät kokillin termoelementtimittauksiin perustuen. Selkein ero jakaumissa oli valukoneilla 4 ja 5 595-laadun ylälämpötilojen välillä. Ko. ero keskiarvojen välillä on noin 20 C siten, että syheröiden keskiarvo on pienempi. Toisaalta tässä tapauksessa syherökeloja esiintyi vain 2 kpl. Termoelementtilämpötilat ovat keskiarvoiltaan hieman pienempiä syheröissä kautta linjan riippumatta valukoneesta tai aihiolaadusta. Keskiarvo on yleensä 5-10 C alhaisempi syheröissä. Lämpötilojen hajonnat ylä- ja alalämpötiloissa ovat kuitenkin täysin samaa luokkaa, 3-6 C, ei-syheröissä ja syheröissä. Aihion päädyissä ja reunoissa ei havaittu merkittäviä lämpötilaeroja ei-syheröiden ja syheröiden kesken. Termoelementtilämpötilat ovat aihion reunoissa ja päädyissä yleensä matalammat kuin keskialueella. Poikkeus oli valukoneen 6 595-laatu kokillileveyksillä 23

1755-1856 mm, jossa reuna- ja päätyelementtilämpötilat eivät poikenneet merkittävästi kokillin pitkän sivun lämpötiloista. Histogrammipiirroksissa esitettiin valukoneiden 4 ja 5 3-akselin ylälämpötilat. Valukoneelta 6 esitetiin 4-akselin ylälämpötila. Valukoneilla 4 ja 5 kapeilla aihioilla (<1241 mm, 1241-1307 mm) 595-laadulla lämpötilaluokka 240 C 3-akselin ylälämpötilassa tuottaa suhteellisesti eniten syheröä. Selkein ero ei-syherö- ja syherökelojen välille löytyi valukoneilla 4 ja 5 595-laadulla aihioleveydellä 1404-1489 mm. Ko. tapauksessa 3-akselin ylälämpötilan optimi lienee välillä 210-220 C. Termoelementtilämpötilojen analysointia vaikeutti kokillin leveyden muuttuminen sekä näin ollen aihion reunan sijainnin muuttuminen suhteessa mitta-akseleihin. Tärkeää olisi ollut tutkia kulloisenkin aihioleveyden yksi tai kaksi reunimmaista termoelementtiä ja mitta-akselia. Tässä raportissa esitettiin historgammit valukoneiden 4 ja 5 3-akselilta ja valukoneen 6 4-akselilta, jotka ovat reunimmaisia vain kapeilla aihioilla. Mahdollisissa jatkotutkimuksissa termoelementtien analyysiä voi yrittää esim. SOM:lla. SOM:lla ( itseorganisoituva kartta ) voidaan periaatteessa samanaikaisesti kuvata mittausaineistoa laadullisessa ja määrällisessä mielessä. Tyhjentävää vastausta siihen, voidaanko termoelementtilämpötiloista nähdä syherön syntyminen luotettavasti, ei voitu tässä tutkimuksessa antaa. 6.3 Kokillin pinnankorkeus Tulosten mukaan valukoneilla 4 ja 5 596-laadulla kokillin pinnan maksimieroa voi hyvinkin käyttää syheröiden ennustamiseen. Jos yksittäinen maksimieromittaus 10 cm matkalla on pienempi kuin 3 mm eli 2 mm ja sitä pienempi, niin ko. luokissa 0, 1 ja 2 mm ei-syheröiden kokonaisosuus on noin 6 ja syheröiden vain. Myös maksimeron maksimi 7 m matkalla erottelee syheröitä siten, että luokissa 0, 1, 2, ja 3 mm eisyheröiden kokonaisosuus on noin 4 ja syheröiden vain noin 4%. Valukoneilla 4 ja 5 595-laadulla ei voitu osoittaa selviä eroja ei-syherö- ja syheröjakaumien välillä. Valukoneen 6 595- ja 596-laaduilla kokillin pinnan vaihtelu ei näyttänyt erottelevan syheröitä ei-syheröistä tässä tutkimuksessa. Tiheämmän näytevälin (noin 5 s) ansiosta Neuvon mittaukset sopivat Sapsolia paremmin pinnanvaihtelun tutkimiseen. Tästä syystä pinnankorkeuden vaihtelun tutkiminen onnistui periaatteessa paremmin valukoneilla 4 ja 5, kuin 6-koneella. Valukoneella 6 analyysi todennäköisesti kärsi siitä, että kokillin pintaa tutkittiin Sapsolista, jossa näyteväli on 10 sekuntia, mikä lienee liian pitkä aika mitata pinnan vaihtelua. 24

6.4 Kokillin lämmönsiirto Lämmönsiirtoa kokillissa tutkittiin vain valukoneilta 4 ja 5. Valukoneet 4 ja 5 pidettiin yhdessä, samoin aihiolaadut 595 ja 596 pidettiin yhdessä ja käsiteltiin samana tapauksena. Lämmönsiirtoa tutkittiin Neuvo-järjestelmästä 70 mittauksen avulla. Yksi mittaus vastaa 10 cm valupituutta. Näin ollen lämmönsiirtoa tutkittiin noin 7 m valun matkalta. Maksimilämmönsiirto on jossain määrin poikkeavaa ei-syheröiden ja syheröiden kesken. Alle 36 yksikön maksimilämmönsiirto ulkosivulla on hyvä tilanne, eikä syheröä esiinny sillä alueella. Sisäsivulla puolestaan alle 34 yksikön maksimilämmönsiirto ei tuota merkittävästi syheröä. Lämmönsiirron minimit eivät näytä tuovan merkittävästi lisää erottelua ei-syheröiden ja syheröiden välille. Lämmönsiirron maksimierotukset näyttävät erottelevan ei-syheröitä ja syheröitä. Sisäsivun maksimieron ollessa joko 0 tai 1 yksikkö, ei-syheröistä noin 6 kuluu ko. luokkiin, mutta syheröitä ei juuri lainkaan. Tasainen lämmönsiirto kelan matkalla näyttää vähentävän syheröiden esiintymistä. Syherötapaukset esiintyvät maksimieron luokassa 2 yksikköä ja sitä suuremissa luokissa. 25

ISSN 1238-9404 Oulun yliopisto Säätötekniikan laboratorio Sarja B Toimittaja: Leena Yliniemi 1. Yliniemi L & Koskinen J, Rumpukuivaimen sumea säätö. Joulukuu 1995. 17 s. 6 liitettä. ISBN 951-42-4301-3. 2. Leiviskä K, Rauma T, Ahola T, Juuso E, Myllyneva J & Alahuhta P, Sumea mallintaminen, viritys ja säätö. Tammikuu 1996. 44 s. 951-42-4348-X. 3. Altavilla M, Koskinen J & Yliniemi L, Rumpukuivaimen säätö neuroverkolla. Tammikuu 1996. 12 s. ISBN 951-42-4373-0. 4. Myllyneva J, Leiviskä K, Heikkinen M, Kortelainen J & Komulainen K, Sumean säädön käyttömahdollisuudet hiertämön ohjauksessa. Huhtikuu 1997. 52 s. ISBN 951-42-4647-0. 5. Leiviskä K & Heikkinen M, TMP-prosessin mallintaminen ja mallipohjainen säätö. Huhtikuu 1997. 68 s. ISBN 951-42-4646-2. 6. Jaako J, Nopeusyhtälön parametrien sovittaminen. Huhtikuu 1998. 25 s. ISBN 951-42-4961-5. 7. Myllyneva J, Kortelainen J, Latva-Käyrä K, Nystedt H & Leiviskä K, Hiertämön laatusäädöt. Syyskuu 1998. ISBN 951-42-5023-0. 8. Lähteenmäki M & Leiviskä K, Tilastollinen prosessinohjaus: perusteet ja menetelmät. Lokakuu 1998. ISBN 951-42-5064-8. 9. Tervahartiala P & Leiviskä K, Tilastollinen prosessinohjaus: ohjelmistovertailu. Elokuu 1999. ISBN 951-42-5343-4. 10. Jaako J, Eräitä optimointitehtäviä. Syyskuu 1999. 39 s. ISBN 951-42-5352-3. 11. Jaako J, Yksinkertaisia prosessimalleja. Syyskuu 1999. 73 s. ISBN 951-42-5353-1. 12. Jaako J, MATLAB-ohjelman käyttö eräissä prosessiteknisissä laskuissa. Syyskuu 1999. 61 s. ISBN 951-42-5354-X. 13. Jaako J, Säätötekniikan laboratorion opetuskokeiluja I Portfoliomuotoisen kurssin toteutus ja tulokset. Helmikuu 2000. 28 s. ISBN 951-42-5544-5. 14. Ahola T, Ruuska J, Juuso E & Leiviskä K, Paperikoneen katkoherkkyysindikaattori. Helmikuu 2000. 33 s. ISBN 951-42-5563-1. 15. Ylikunnari J, InTouch valvomo-ohjelmiston implementointi lämmönsiirron identifiointiprosessiin (PS II:n harjoitustyölaitteisto). Maaliskuu 2000. ISBN 951-42- 5568-2. 16. Mäki T & Juuso E, Tapahtumapohjainen sumea lingvistinen yhtälöjärjestelmä lääkevalmisteiden koostumusten ja valmistusprosessien tutkimuksessa. Kesäkuu 2000. ISBN 951-42-5678-6. 17. Jaako J, Säätötekniikan laboratorion opetuskokeiluja II Apuopettaja opettajan apuna. Elokuu 2000. 22 s. ISBN 951-42-5742-1. 18. Sivonen J, Johdatus säätötekniikkaan, opetuslaitteiston suunnittelu ja toteutus. Syyskuu 2000. 20 s. ISBN 951-42-5795-2. 19. Mutka P, Neuraalilaskenta ja epälineaarinen dynamiikka komponenttien kulutus- ja myyntiennusteiden laatimisessa. Joulukuu 2000. 41 s. ISBN 951-42-5873-8. 20. Komulainen K & Juuso E, Vikatietojen hyödyntäminen funktionaalisessa testauksessa. Joulukuu 2000. 22 s. ISBN 951-42-5874-6. 21. Ikäheimonen J, Juuso E, Leiviskä K & Murtovaara S, Sulfaatisellun menetelmät, keiton ohjaus ja massan pesu. Joulukuu 2000. 48 s. IBSN 951-42-5875-4. 22. Ikäheimonen J, Juuso E, Leiviskä K, Murtovaara S & Sutinen R, Keittolipeä- ja massa-analyysi sellun keitossa ja pesussa. Joulukuu 2000. 35 s. ISBN 951-42-5876-2.

25. Rahikka L & Juuso E, Sulfaatisellun eräkeittoprosessin jatkuvatoiminen analysointi. Joulukuu 2000. 36 s. ISBN 951-42-5879-7. 26. Pirttimaa M & Leiviskä K, Tilastollinen prosessinohjaus: Pastapainoprosessin tehdaskokeet. Joulukuu 2000. ISBN 951-42-5884-3. 27. Jaako J & Nelo S, Prosessi- ja ympäristötekniikan opetuksen tulevaisuuden haasteita. Tammikuu 2001. ISBN 951-42-5889-4. 28. Näsi J, Isokangas A & Juuso E, Klusterointi kuorimon puuhäviöiden mallintamisessa. Tammikuu 2001. ISBN 951-42-5894-0. 29. Mäki T & Juuso E, Lingvistinen yhtälöjärjestelmä lääkevalmisteiden rakeistusprosessin dynaamisessa simuloinnissa. Tammikuu 2001. ISBN 951-42- 5895-9. 31. Joensuu P, Vikadiagnostiikka sulatuksen laadunohjauksessa:syherön syntyminen ja siihen vaikuttavat tekijät. Tammikuu 2001. ISBN 951-42-5893-2. 32. Ikäheimonen J., Leiviskä K. & Ruuska J., Jatketiilen tukkeentumisen mallintaminen neuroverkoilla. Helmikuu 2001. ISBN 951-42-5906-8. 33. Ikäheimonen J., Leiviskä K. & Ruuska J., Sulkutangon asennon ja valunopeuden käyttö jatketiilen tukkeentumisen ennustamisessa. Maaliskuu 2001. ISBN 951-42- 5946-7. 34. Ruuska J. & Leiviskä K., LD-KG-konvertterin lämpötilamalli. Toukokuu 2001. ISBN 951-42-6411-8. 35. Ainali I., Juuso E. & Sorsa A., Vesikemikaalien annostelutyökalun kehittäminen: Flotaation perusteet, koejaksot ja mallinnus. Marraskuu 2001. ISBN 951-42-6589-0 36. Näsi J. & Sorsa A., Jatkuvatoimisen liuospuhdistuksen pilot-prosessin mallinnus ja prosessikehitys. Helmikuu 2002. ISBN 951-42-6626-9. 37. Ikäheimonen J. & Leiviskä K. Syherödatan analysointi histogrammeja käyttäen. Maaliskuu 2002. ISBN 951-42-6678-1. 38. Ikäheimonen J. & Leiviskä K. Neuroverkot ja lingvistiset yhtälöt jatketiilen tukkeuman ennustuksessa. Huhtikuu 2002. ISBN 951-42-6700-1. ISSN 1238-9404 Säätötekniikan laboratorio Sarja B