Korkealämpötilaprosessit

Korkealämpötilaprosessit Näkökulma: 13.9.2017 klo 12-14 SÄ114 Tavoite Luoda yleiskatsaus tekijöihin, joita on huomioitava tarkasteltaessa tulenkestäviä vuorausmateriaaleja ja niiden käyttäytymistä Kokonaiskuva Asioiden väliset yhteydet 1

Sisältö - - - Rakenne ja ominaisuudet - ja käyttö - Raaka-aineet korkealämpötilaprosesseissa - Vuorovaikutukset muiden materiaalien kanssa - Kierrätys ja loppusijoitus Tulenkestäviä materiaaleja tarkasteltaessa huomioitavia asioita Tulenkestäviksi luokitellaan tuotteet, joiden pehmenemislämpötila on vähintään 1500 C (tulenkestäville eristysmateriaaleille vähintään 1250 C). ISO 1109 -standardi. 2

Luokittelu ISO 1109:n mukaan 30.8.2017 Tehtävät 1) Eristäminen 2) Suoja olosuhteita (T) vastaan 3) Olosuhteiden ylläpito 4) Prosessiohjaus (lämmönsiirto, virtaukset) 5) Rakennemateriaali Miksi? Prosessoitavat materiaalit on saatava pysymään reaktorissa myös korkeissa lämpötiloissa. Tarvitaan materiaaleja, jotka kestävät näitä lämpötiloja: kestettävä itse lämpötilaa sekä kemiallisia reaktioita, jotka ovat nopeampia kuin matalissa lämpötiloissa. esim. teräksen, sementin ja lasin valmistus sekä energiantuotanto ei nykymittakaavassa olisi mahdollista ilman tulenkestäviä materiaaleja Materiaalin rikkoutuminen voi johtaa merkittäviin taloudellisiin tai pahimmillaan henkilövahinkoihin. Tulenkestävien tuotanto: 40 45 Mt/a Terästeollisuus käyttää tästä n. 70-75 %. Kalkki- ja sementtiteollisuus n. 10 %. peruste voi olla muutakin kuin (pääkomponentin) kemiallinen koostumus Massat ja tiilet 3

Luokittelu ISO 1109:n mukaan 30.8.2017 Massat ja tiilet yleistynyt. Saavat lopullisen muotonsa asennuksessa. matala- ja ultramatalasementtisiin (LC, ULC) sekä sementittömiin (CF). asennustavan mukaan valu-, ruisku(tus)-, slammaus-, sively- ja kuivamassoihin. Kuivaus ja poltto käyttöpaikalla. Nopeampi, mutta vaativampi asentaa kuin tiilet. Perinteisesti käytetympi. Valmis muoto: suora, puoli- tai kokoholvi, jne. valmistustavan mukaan poltettuihin, polttamattomiin ja sulavalettuihin. muuraamalla (holvit, seinät, pohjat). peruste voi olla muutakin kuin (pääkomponentin) kemiallinen koostumus Massat ja tiilet käyttökohteen mukaan (esim. masuuni, senkka, jne.) Ominaisuuksien (esim. lujuus) perusteella Sidos- ja/tai lisäaineiden perusteella Huokoisuuden perusteella (tiheät ja eristystuotteet) 4

peruste voi olla muutakin kuin (pääkomponentin) kemiallinen koostumus Eristysmateriaalit Tavoitteena uunin tai reaktorin termisen hyötysuhteen parantaminen hyvän eristyskyvyn omaavia vuorauksia käyttäen. Voidaan käyttää taustavuorauksena tai kulutuspinnalla. Keskeisiä vaatimuksia ovat mahdollisimman pieni lämmönjohtavuus ja lämpökapasiteetti. Huokosia vähintään 45 % - usein jopa 70-90 %. Hyvä eristys, mutta heikko lujuus ja suuri kulumisherkkyys. Suuri kaasunläpäisevyys. Keraamisilla kuiduilla terveyshaittoja. Esimerkkinä väliallas teräksen jatkuvavalussa Huokoisuuden perusteella (tiheät ja eristystuotteet) Runkoaineen lisäksi huomioitava myös sideja lisäaineiden koostumukset sekä huokoset. 5

Silika-tuotteet esim. koksipattereissa ja jatkuvavalun jatketiilissä Etuja hyvät lämpölaajenemis- ja tulenkestävyysominaisuudet Jo pienet määrät epäpuhtauksia laskevat sulamislämpötilaa Pyrkimys mahdollisimman puhtaisiin raaka-aineisiin Heikkouksia Alkaleja sisältävät kaasut korrodoivat silikamateriaaleja Korkeissa lämpötiloissa voi pelkistävissä olosuhteissa pelkistyä SiO-kaasuksi Suuret tilavuudenmuutokset faasimuutosten yhteydessä Samotti-tuotteet 10-45 % Al 2 O 3 + loput SiO 2 Koko Al 2 O 3 -SiO 2 -systeemi on tulenkestävä Perustuu mulliittifaasin (3A 2S) muodostumiseen (erittäin tulenkestävä, vähäinen lämpölaajeneminen) Epäpuhtauden laskevat sulamislämpötilaa esim. masuuneissa ja lämpökäsittely- ym. uuneissa, meesauuneissa sekä tausta- ja eristysvuorauksena (esim. VKU:n pohjassa) vähentynyt siirryttäessä korkea-aloksisiin ja emäksisiin vuorauksiin 6

Aloksi-tuotteet Al 2 O 3 -SiO 2 -systeemi: korkeat Al 2 O 3 -pitoisuudet esim. senkkojen ja välialtaan tausta- ja eristysvuorauksena sekä masuuneissa ja rikinpoistoaseman lanssissa Korkea-aloksituotteita terässenkoissa ja valokaariuuneissa Tiukentuneet vaatimukset ovat johtaneet synteettisten raaka-aineiden käyttöön Etuja korkea tulenkestävyys ja kuumalujuus sekä hyvä kuonankesto Emäksiset materiaalit Erittäin hyvä tulenkestävyys Kestävät emäksisiä kuonia vastaan Korkea termodynaaminen stabiilisuus Sisältävät usein MgO:a ja Cr 2 O 3 :a eri suhteissa Nimeäminen MgO:n määrän mukaan: Magnesia, magnesiakromi, kromimagnesia Lisäksi CaO, Al 2 O 3, SiO 2, Fe 2 O 3 Doloma, kromiitti, forsteriitti lisääntynyt erityisesti terästeollisuudessa Magnesia: VKU, terässenkat, BOF, AOD Magnesiakromia: Sementtiuunit Kromimagnesia: VKU kuonarajan yläpuolella Doloma: VKU, terässenkat, BOF, AOD Kromiitti: vähentynyt kromimagnesian yleistyessä Forsteriitti: Kesto rautapitoisia kuonia vastaan 1400 C:een asti 7

Sivuhuomautus ZrSiO 4 = zirkoni = zirkoniumsilikaatti ZrO 2 = zirkonia = zirkoniumoksidi (Zr = zirkonium) Zirkonia-pohjaiset materiaalit Hyvä tulenkestävyys Korkea termodynaaminen stabiilisuus Puhtaana lukuisia kidemuotoja edellyttää seostamista CaO-, MgO- tai Y2O3-stabilointi pitää korkean lämpötilan faasit metastabiileina matalammissakin lämpötiloissa jatkuvavalun erikoiskappaleissa Spinelli-materiaalit ja spinelliä muodostavat materiaalit terässulaton kohteissa (esim. senkka) ja mm. valimoiden induktiosulatusuuneissa Tulenkestävä Termodynaamisesti stabiili Hyvä kuonankesto Sivuhuomautus Spinelli voi tarkoittaa: MgAl 2 O 4 -mineraalia R 2+ R 2 3+ O 4 -ryhmän mineraaleja (spinelli, kromiitti, magnetiitti) Synteettisiä spinellityyppisiä kiteitä kuten ferriittiä ja jalokivijäljitelmiä 8

Grafiitti Suuri lämmönjohtavuus Kestää hyvin lämpötilanvaihteluja Hyvä kuonankestävyys Huono kostutus oksidisuliin Liukenee useimpiin metalleihin sellaisenaan tai oksidisten materiaalien kanssa Ei sula, joten tarvitaan erillinen sideaine Karbidit Erityisesti piikarbidi, SiC Ei sula (sublimoituu 2700 C:ssa), joten tarvitaan erillinen sideaine Oksidi-, nitridisidotut, SiAlONsidokset Hyvä lämmönjohtokyky Hyvä kulutuksenkesto Liukenee metallisuliin Herkkä hapettumiselle masuuneissa, kuumennusuuneissa, lämmönvaihtimissa, jätteenpolttouuneissa Muita karbideja: B4C, TiC (kovia) kuluttavissa kohteissa Nitridit ja oksinitridit Hyvä tulenkestävyys Hyvä lujuus Hyvä lämpöshokin kesto yhdessä muiden aineiden kanssa Si 3 N 4 eniten käytetty AlN:n käyttöä rajoittaa hapettumisherkkyys Mek. ominaisuuksiltaan vastaava ja kemiallisesti kestävämpi on AlON (kallis) BN valuputken kuonarajalla Sialonit (Si 3 N 4 -AlN-Al 2 O 3 ) käyttö esim. SiC:n sidefaasina Lyhyesti muutamia esimerkkejä tulenkestävien materiaalien käytöstä eri kohteissa. 9

Kuvalähde: Jukka Konttinen, POHTO, 1997. Lyhyesti muutamia esimerkkejä tulenkestävien materiaalien käytöstä eri kohteissa: Terästen jatkuvavalun erityiskappaleet Valmiiseen muotoon tehtyjä kappaleita, joilla spesifisempi muoto kuin tiilillä. Kuvalähde: Esa Peuraniemi, POHTO, 2017. Lyhyesti muutamia esimerkkejä tulenkestävien materiaalien käytöstä eri kohteissa: Liekkisulatusuuni, Boliden Harjavalta. 10

Kuvalähde: Sakari Pahkala, POHTO, 2017. Lyhyesti muutamia esimerkkejä tulenkestävien materiaalien käytöstä eri kohteissa: Induktiosulatusuuni, Miilucast, Raahe. Kuvalähde: Petri Tuominen & Simo Isokääntä, POHTO, 2009. Lyhyesti muutamia esimerkkejä tulenkestävien materiaalien käytöstä eri kohteissa: LD-KG-konvertterin tiilivuorauksen paikkaus massaa käyttäen. SSAB Europe, Raahe. 11

Tulenkestävien materiaalien käyttökohteita löytyy yhtä monia kuin korkealämpötilaprosessejakin, eikä kaikkien esittely tässä yhteydessä ole mielekästä. Tulenkestäviä tietyssä prosessikohteessa voi tarkastella tarkemmin yhtenä kurssiin kuuluvana osatehtävänä. Kuvat: Jernkontoret-oppimateriaali tulenkestävistä materiaaleista. Tiilet muotoiltuja tuotteita, jotka asennetaan muuraamalla. Massat saavat lopullisen muotonsa asennuksen yhteydessä. Jako asennustavan mukaan valu-, ruisku(tus)-, slammaus-, sively- ja kuivamassoihin. Kuivaus ja poltto käyttöpaikalla. Tiiviit massat: haasteena veden poistuminen. 12

T&K voi liittyä itse materiaaleihin, niiden käyttöön tai ominaisuuksien ja käyttäytymisen mittaamiseen. Kuvalähde: Heikki Pärkkä, POHTO, 2017. Esimerkiksi konvertterin vuorauksen keston parantaminen kehittämällä pohjapuhalluksen suutinratkaisuja (suutinten koko ja sijainti). T&K voi liittyä itse materiaaleihin, niiden käyttöön tai ominaisuuksien ja käyttäytymisen mittaamiseen. 13

Kuvalähde: Riku Mattila, POHTO, 2017. T&K voi liittyä itse materiaaleihin, niiden käyttöön tai ominaisuuksien ja käyttäytymisen mittaamiseen. Esimerkiksi rumpu-uunikoe tulenkestävien ja sulamateriaalin (kuona, teräs) välisten vuorovaikutusten mittaamiseksi. Laatu Testaus Standardit ISO-standardeissa on määritelty tulenkestävien materiaalien termistöä, ominaisuuksien määritysmenetelmiä, tulenkestävien jaotteluperusteita, jne. 14

Kuvalähde: Ralph Guesgen, POHTO, 2017. Laatu Testaus Standardit Synteettisiä tai luonnonmateriaaleja Rajoituksen epäpuhtauksien suhteen ovat johtaneet synteettisten raakaaineiden käytön yleistymiseen. Tyypillisiä vuorausmateriaalien valmistuksessa käytettäviä raakaaineita ovat kvartsiitti, andalusiitti, sillimaniitti, oliviini, savi, zirkoniumsilikaatti, grafiitti, bauksiitti, dolomiitti, magnesiitti, samotti, mulliitti, alumiinioksidi, kromioksidi, magnesia, korundi ja spinelli. Kuvalähde: Ralph Guesgen, POHTO, 2017. Valmistus Tulenkestävien valmistuksen vaiheet Laatu Testaus Standardit Raaka-aineiden hankinta/valmistus (louhinta, prosessointi, sulatus, sintraus, sekoitus) Raaka-aineiden esikäsittely (rakeistus, luokittelu) Punnitus reseptin mukaan tähtäys haluttuihin ominaisuuksiin Raaka-aineiden, seosaineiden ja sideaineiden sekoitus + mahdollinen kuumennus Massoille pakkaus ja toimitus Tiilille muotoonsaattaminen (puristus, sulatus ja valu, sahaaminen, jne.) + lämpökäsittelyt (poltto, kuivaus, jne.) Tiilille pakkaus ja toimitus 15

Kuvalähde: Jouni Ylipekkala, POHTO, 2017. Esimerkki tulenkestävien materiaalien kierrätyksestä: AOD-konvertterin dolomatiilten käyttö kuonanmuodostajana terässulatolla ja taustamassan valmistuksessa. Kuonat päätyvät lopulta kuonatuotteiksi. Taustamassa päätyy käytön jälkeen loppusijoitukseen. Käytetyistä tiilistä poistettava vähän metallia ja kuonaa ennen murskausta haluttuihin raekokoihin. Laatu Testaus Standardit Kaatopaikalle menevän jätteen määrä vähentynyt noin 10000 t/a doloman kierrätyksen ansiosta. Purku Kierrätyksellä pyritään materiaalitehokkuuteen. Tavoitteina loppusijoitettavan materiaalin minimointi ja hiilidioksidipäästöjen vähentäminen. Ensisijainen tavoite tietysti kuluttaa vuoraus mahdollisimman loppuun. Kuvalähde: Jouni Ylipekkala, POHTO, 2017. Esimerkki tulenkestävien materiaalien kierrätyksestä: AOD-konvertterin dolomatiilten käyttö kuonanmuodostajana terässulatolla ja taustamassan valmistuksessa. Laatu Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Testaus Standardit Purku Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Huomioitavia asioita ja haasteita 1) Hydratoitumisriskin vuoksi materiaali käsiteltävä nopeasti. 2) Mahdolliset vaihtelut tiilissä (toimittajat) vaikuttavat kierrätettävään materiaaliin. 3) Kerrosvuorauksessa eri materiaalien erottelu. 4) Kustannukset murskauksesta ja luokittelusta. 5) Työhygienia: pölyt, vaaralliset aineet. 16

Kuvalähde: Kyösti Ruotanen, POHTO, 2017. Laatu Testaus Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Standardit Purku Tavallisimmin kierrätetyt tulenkestävät materiaalit 1) MgO-C-, kromimagnesia-, magnesia-, doloma-, samotti-, korundi- ja spinellitiilet (konvertterit, senkat, VKUt, LSUt) 2) Spinelliä muodostavat sekä mulliitti-samottivalumassat (senkat, välialtaat) 3) Sulavaletut mulliitti- ja zirkoniamateriaalit Kuvalähde: Kyösti Ruotanen, POHTO, 2017. Laatu Testaus Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Standardit Purku Jätteen sijoitus Pääosin hyödyntämättömiä 1) Masuunirännien valumassat 2) Masuunisenkan bauksiittitiilet 3) Senkkojen dolomatiilet 4) Terässenkkojen massat 5) Suihkunsuojaputket ja valuputket 6) Välialtaan pinnoitteet 7) Valimoiden tulenkestävät 17

Xxxxxx Kuvalähde: Kyösti Ruotanen, POHTO, 2017. Laatu Testaus Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Standardit Purku Jätteen sijoitus Vuorovaikutukset Kuluminen ja kesto prosessiin tuotteeseen Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi 18

Kuva: Liu et al.: Met. Mat. Trans. B. 47(2016)2,989-998. Sulkeumakuvan muuttuminen: esim. MgO Al 2 O 3 - spinellisulkeumien muodostuminen MgOvuorausten seurauksena C-pickup hiiltä sisältävistä vuorausmateriaaleista. Vuorovaikutukset tuotteeseen Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi Kuva: Yamada et al.: Taikabutsu Overseas. 14(1994)2,25-31. Esimerkiksi valuputken kurominen ja siitä aiheutuva valettavuuden heikkeneminen jatkuvavalussa terässulan ja vuorauksen välisten vuorovaikutusten seurauksena. Vuorovaikutukset prosessiin Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi 19

Kuvalähde: Jari Savolainen & Topi Ikäheimonen, POHTO, 2017. Kuluminen ja kesto ovat sidoksissa prosessien ajotapaan. Esimerkiksi AODkonvertterin vuorausten keston parantaminen kalkkilisäyksen ajoituksen optimoinnilla. Kuluminen ja kesto Vuorovaikutukset Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi Vaihtelevat ajallisesti ja paikallisesti. Voivat vaikuttaa samanaikaisesti. Termiset rasitukset Mekaaniset rasitukset Kemialliset rasitukset Ominaisuudet Rakenne Kuluminen ja kesto Vuorovaikutukset Se, miten vuoraukset kestävät erilaisia rasituksia, palautuu vuorauksen ominaisuuksiin ja edelleen rakenteeseen. Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi 20

Rakenne Ominaisuudet Rasitukset Ominaisuudet, jotka vaikuttavat kestoon Rakenteet, jotka vaikuttavat ominaisuuksiin Termiset rasitukset Mekaaniset rasitukset Kemialliset rasitukset Korkea lämpötila Lämpötilan vaihtelut Jälkilaajeneman ja -kutistuman aiheuttamat jännitykset Sulan tunkeutuminen Staattinen kuormitus (oma paino) Dynaaminen kuormitus (reaktorin liikkeet) Väliaineiden kuluttava vaikutus (panostus) Jännitykset (asennus, lämpötilamuutokset) Reaktiot kuonasulan kanssa Reaktiot metallisulan kanssa Reaktiot atmosfäärin kanssa Tulenkestävyys (myös kuormitettuna) Painepehmeneminen ja -juoksevuus Kuumataivutuslujuus Lämpölaajeneminen Pysyvä jälkilaajenema Lämpöshokkien kesto Lämmönjohtavuus Lämpökapasiteetti Puristuslujuus Hankauslujuus Taivutuslujuus Tiheys Termodynaaminen stabiilisuus (suhteessa ympäristöön) Kaasunläpäisevyys ja ominaispinta-ala Kemiallinen koostumus Mineraloginen koostumus/faasiosuudet Tekstuuri ( mikro- ja makrorakenne ) Faasien väliset kontaktit Runkoaineen ja hienoaineksen suhteet Raekokojakauma Huokoisuus Tulenkestävät materiaalit ovat heterogeenisiä: runkoaine, sideaineet, lisäaineet, huokoset. Runkoaine on materiaalin tulenkestävä osa, joka on mekaanisesti luja ja tilavuuspysyvä. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat kemiallinen ja mineraloginen koostumus sekä raekokojakauma. Ominaisuudet Rakenne Sideaineet sitovat runkoaineen rakeita kiinni toisiinsa. Monissa tapauksissa materiaalin heikoin osa. Erilaisia sideaineita ja sidostyyppejä on lukuisia. Tuore-, lämpö- ja keraamiset sidokset. Useista faaseista koostuville materiaaleille ei voida esittää sulamispistettä kuten yksittäisille mineraaleille - pehmenemisalue. Lisäaineilla voi olla erilaisia tehtäviä: asennettavuuden parantaminen, ominaisuuksien hienosäätö (paisunta-aineet, aktivaattorit, inhibiittorit, deflokkulantit, hiilen suojaus hapettumiselta, kuonankeston parantaminen). Usein reseptin salainen ainesosa. Huokoset vaikuttavat erityisesti lämmönjohtavuuteen, kaasunläpäisevyyteen ja sulien tunkeutumiseen. Voivat olla suljettuja tai avoimia. 21

Kemiallinen ja mineraloginen koostumus? Ominaisuudet Rakenne Kemiallinen koostumus kertoo, missä suhteessa alkuaineet esiintyvät jossain faasissa, yhdisteessä tai materiaalissa. Se voidaan esittää myös oksidikomponentteina (esim. SiO 2, Al 2 O 3, CaO) alkuaineiden (Si, Al, Ca, O) sijasta. Mineraloginen koostumus kertoo, mitä ja missä suhteessa mineraaleja esiintyy jossain materiaalissa. Yhdisteen kemiallinen nimi ottaa kantaa vain kemialliseen koostumukseen. Esim. pii(di)oksidi = SiO 2 ottamatta kantaa aineen olomuotoon/kiderakenteeseen. Mineraalinimi kiinnittää kemiallisen koostumuksen lisäksi myös kiderakenteen. Esim. kvartsi = trigonisen (tai heksagonisen) kiderakenteen omaava kiinteä SiO 2 ( - ja -muodot). HUOM! On aina väärin puhua sulista mineraaleista, koska jos aine on sulanut, sillä ei enää ole tiettyä kiteisen mineraalin kiderakennetta! (Jos kvartsia sulatetaan, saadaan sulaa pii(di)oksidia.) Vuorausten (kulumisen) mittaamiseen käytettyjä menetelmiä 1) Visuaalinen tarkastelu, valokuvaus 2) Infrapuna-lämpökuvaus 3) Laserskannaus 4) Erilaiset yhdistelmäratkaisut Kuvalähde: Heikki Pärkkä, POHTO, 2017. Ilman mittausta, tarkkailua ja valvontaa ei toiminnan ohjaus ja kehittäminen ole mahdollista. Vuorovaikutukset Kuluminen ja kesto Mittaus prosessiin tuotteeseen Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi 22

Vuorauksen tarkkailumenetelmien vertailua Taulukko: Juha Roininen, POHTO, 2017. Ominaisuudet Rakenne Laatu Testaus Standardit Jätteen sijoitus Valmistus Toimitus Varastointi Purku Kierrätys Terveysvaikutukset tuotteeseen Ympäristövaikutukset Kuluminen ja kesto Mittaus Vuorovaikutukset prosessiin Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi 23

Lait ja asetukset Jätteen sijoitus Valmistus Toimitus Varastointi Purku Kierrätys Terveysvaikutukset Ympäristövaikutukset Tulenkestävien materiaalien asennuksessa, käytössä ja purussa on huomioitava myös työhygienia ja terveys. Esimerkiksi vuorausmateriaalien asennuksessa saattaa vapautua haitallisia tai jopa myrkyllisiä höyryjä, joille altistuminen tulisi estää (sideaineena käytetyt kivihiilitervapohjaiset aineet, fenoliformaldehydihartsi, jne.). (kin) kuuluvat kemikaalilainsäädännön piiriin ja REACH-asetus kemikaalien rekisteröinnistä, arvioinnista, lupamenettelyistä, rajoituksista ja tiedottamisesta koskee myös niiden käyttöä. Rakenne Ominaisuudet Laatu Testaus Lait ja asetukset Saatavuus Hinta ja kustannukset Terveysvaikutukset tuotteeseen Ympäristövaikutukset Kuluminen ja kesto Mittaus Standardit Vuorovaikutukset prosessiin Purku Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Jätteen sijoitus Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi 24

Suunnittelu käyttökohteen perusteella Saatavuus Hinta ja kustannukset Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Purku Jätteen sijoitus Materiaali(nhankinta)kustannukset Varastointikustannukset kustannukset Kuivaus- ja lämmityskustannukset Korjaus- ja purkukustannukset Vuorauksen vaikutus tuotteen laatuun, prosessin luotettavuuteen sekä työntekijöiden terveyteen ja hyvinvointiin. Suunnittelu käyttökohteen perusteella Hinta ja kustannukset Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Purku Jätteen sijoitus Optimaalista vuorausratkaisua suunniteltaessa/kehitettäessä/tutkittaessa tulisi aina huomioida se toimintaympäristö, jossa materiaali on koko elinkaarensa ajan, sekä materiaalin käyttäytymisen/luotettavuuden/jne. vaikutukset kokonaistoimintaan. 25

Suunnittelu käyttökohteen perusteella Rakenne Ominaisuudet Laatu Testaus Lait ja asetukset Saatavuus Hinta ja kustannukset Terveysvaikutukset tuotteeseen Ympäristövaikutukset Kuluminen ja kesto Mittaus Standardit Vuorovaikutukset prosessiin Purku Kierrätys Valmistus Toimitus Varastointi Jätteen sijoitus Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Metallien valmistusprosessi Ihminen Kaiken tämän takana on ihminen. Kokonaisuus on kuin ketju, jossa heikoin lenkki määrää tuloksen! --- Ihminen tietämättömyydessään tai välinpitämättömyydessään on tulenkestävien materiaalien pahin vihollinen. Ihminen on merkittävä toisestakin syystä: olemme tekemisissä korkeiden lämpötilojen ja useasti sulien materiaalien kanssa. --- Tulenkestävien rakenteiden pettäminen johtaa lähes poikkeuksetta suuriin menetyksiin. Rahassa mittaamaton on työntekijöiden terveys. 26

27 Testaus Standardit Laatu Metallien valmistusprosessi Raakaaineen käsittely Pelkistysprosessit Sulatusprosessit Raffinointiprosessit Sekundäärimetallurgia Valu Jätteen sijoitus Kierrätys Purku Valmistus Toimitus Varastointi Vuorovaikutukset tuotteeseen Kuluminen ja kesto prosessiin Lait ja asetukset Saatavuus Terveysvaikutukset Ihminen Ympäristövaikutukset Mittaus Hinta ja kustannukset Suunnittelu käyttökohteen perusteella Ominaisuudet Rakenne