Väitöstiedotteet - Tampereen teknillinen yliopisto

Murskaimen työ kuluttaa

Kaivos- ja prosessiteollisuus käyttää erilaisia murskaimia rikkomaan kiveä prosesseihinsa. Juuso Tervan väitöstyössä kehitetyllä uudentyyppisellä laboratorioleukamurskaimella voidaan tutkia, kuinka paljon energiaa kuluu itse kiven murskaamiseen sekä leukojen kulumiseen.

Murskaimen käyttämästä energiasta suurin osa menee kiven murskaamiseen, mutta energiahäviöitä syntyy leukojen kulumisesta, erilaisista värähtelyistä sekä laitteen osien kitkasta, jotka lopulta päätyvät lämmöksi. Murskaustyössä leuat muokkautuvat ja kuluvat. Miten energiahukkaa voisi vähentää? Tiedolla on merkitystä, sillä maailmanlaajuisesti arvioituna kaivosteollisuuden osuus energian vuosittaisesta kokonaiskulutuksesta on noin 4–7 prosenttia.

– Murskaustehokkuuden tutkimiselle löytyy tarvetta etenkin, mikäli uusia rikkaita malmiesiintymiä ei löydetä. Tällöin kaivosteollisuus joutuu käyttämään köyhempiä esiintymiä, minkä seurauksena malmia täytyy murskata suurempia määriä saman rikastemäärän saamiseksi. Suurempi murskausmäärä nostaa energiankulutusta ja lisää laitteistojen kulumista, Juuso Terva kertoo.

Materiaaliteknisesti murskain on haastava ympäristö, jonka tutkiminen laboratorio-olosuhteissa on aiemmin ollut hyvin ongelmallista. Terva tutki väitöstyössään leukamurskaimen liikesuhteiden vaikutusta murskainleukojen kulumiseen sekä tehdyn työn määrään. Hän suunnitteli ja rakensi uudentyyppisen laboratoriomittakaavaisen Dual Pivoted Jaw Crusher (DPJC) -leukamurskaimen.

– Laitetta voidaan käyttää murskaimiin soveltuvien kulumiskestävien materiaalien kehitystyössä sekä kartoittamaan eri mineraalilajien kuluttavuutta ja murskautuvuutta. Malmirikastetta ja murskeita valmistavat yritykset voivat suoraan hyödyntää väitöskirjani tutkimustuloksia, Terva kertoo.

Muista leukamurskaimista poiketen DPJC mahdollistaa koetilanteen liikkeen muuttamisen vaakasuuntaisesta puristuksesta kiveä pystysuunnassa siirtävään liu’uttavaan liikkeeseen, jonka kasvaessa myös kuluminen lisääntyy. Leukamurskaimen murskaustilanteessa tekemä työ määritetään yleensä epäsuorasti moottorin käyttämästä tehosta, mutta DPJC laitetta käytettäessä se voidaan laskea suoraan murskainleukoihin asennettujen voima- ja liikesensorien antamista signaaleista. Siten voidaan tutkia jopa jokaista kontaktia erikseen, eikä mittaus sisällä sähkömoottorien häviötehoja. Laitteen avulla voidaan myös analysoida tarkasti koetilanteen tuloksena syntyvän kulumisen määrää, koetilanteessa tehtyä työtä sekä murskaustilanteen kiveen aiheuttamaa koon muutosta.

Väitöstyö liittyy FIMECC DEMAPP- ja DIMECC BSA -ohjelmiin, joiden rahoittajina ovat olleet Tekes sekä ohjelmissa mukana olevat yritykset.

Väitöstilaisuus perjantaina 24.2.2017

Diplomi-insinööri Juuso Tervan väitöskirja The effect of compression and sliding movement on the wear resistance of steels and crushing work in mineral crushing tarkastetaan julkisesti Tampereen teknillisessä yliopistossa 24.2.2017 klo 12 alkaen, Konetalon salissa K1702 (Korkeakoulunkatu 6, Tampere). Vastaväittäjinä toimivat Professori Staffan Jacobson (Uppsala University, Ruotsi), ja Dosentti Jari Liimatainen (Picodeon Oy, Suomi). Tilaisuutta valvoo professori Veli-Tapani Kuokkala TTY:n materiaaliopin laboratoriosta.

Juuso Terva on kotoisin Tampereelta ja toimii tutkijana Tampereen teknillisen yliopiston materiaaliopin laboratoriossa.

Väitöskirjaan voi tutustua verkossa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-15-3917-6

Lisätiedot: Juuso Terva puh. 040 849 0147,

Uutisen jättäjä: Sanna Kähkönen
Asiasanat: tiede ja tutkimus, materiaalioppi, energia