( förslag #334700, genomförda )

Transkript

1 ( förslag #334700, genomförda ) # v18

2 EXAMENSARBETEN Revision Till Dig som är blivande Civil/Högskoleingenjör och som är intresserad att utföra examensarbete på. Aktuella förslag på examensarbeten redovisas nedan. Du kommer att tilldelas handledare. I viss utsträckning kommer vi att kunna erbjuda dig temporär arbetsplats på vårt kontor i Skellefteå. Resor ut till produktionsanläggning kan vara inslag i uppgiften. Helena S Bergmark Human Resources Telefon Cecilia Lindh Human Resources Telefon

3 Examensarbeten 1(14) DATORGRAFIK/DATORSPELSTEKNIK ANIMERING / VISUALISERING AV INDUSTRIELLA ANLÄGGNINGAR OCH UTRUSTNINGAR Outotec levererar utrustningar och kompletta processanläggningar inom gruvoch smältverksindustrin. Dessa modelleras upp i en mängd olika CADprogram, beroende på anläggningens beståndsdelar etc. Ofta blir detta ganska omfattande modeller, ibland flera gigabyte stora filer. Vi avser att utveckla någon form av metodik / standardförfarande för att nyttja dessa stora CAD-modeller för att kunna framställa snygga, enkla bilder och animeringar. Avsikten med examensarbetet är att utreda om detta är möjligt att genomföra, och i nästa steg komma fram till (föreslå) vilka verktyg och metoder som är mest lämpliga för ändamålet. Målsättningen med animeringarna/visualiseringarna är att skapa t ex utbildningsmaterial, marknadsföringsmaterial, dokumentation. Litteraturstudie Analys av olika verktyg på marknaden för ändamålet Utarbeta metodik och dokumentation för processen Beskriva /analysera dead-ends, dvs enskilt svåra områden Björn Genborg bjorn.genborg@outotec.com

4 Examensarbeten 2(14) GRUVTEKNIK/MINERALTEKNIK och/eller MILJÖTEKNIK VITTRINGSFÖRSÖK PÅ ANRIKNINGSSAND, JÄMFÖRELSE MELLAN OLIKA DEPONERINGSMETODER Gruvtekniskt menar man med Paste en avvattnad finkornig restprodukt (anrikningssand) från gruvan. Avvattningen leder till användning av mindre landyta, säkrare deponi och snabbare återcirkulering av vatten. Produkten har hög viskositet men är fortfarande pumpbar. För att hindra sulfidvittring i konventionella sandmagasin hålls sanden vattentäckt. Vid användande av paste avvattnar man materialet, men skillnaden är att i konventionella sandmagasin segregerar sanden, i paste behåller den en homogen, icke-segregerad struktur. Frågeställningen gäller att ta reda på vittringshastighet i pasteupplag jämfört med i konventionellt sandmagasin. Examensarbetet innehåller minst följande delmoment: Planera och utföra vittringsförsök i labbmiljö Planera hur försöken ska genomföras och vilka mätningar som ska göras, ph, kemisk analys, löst syre, elektrisk konduktivitet etc Utföra vittringsförsök Provtagning och analys av lakvatten Provtagning och analys av fast material Presentera rapport på resultatet Examensarbetet kan utökas med dessa delmoment: Genom litteraturstudie samla tidigare erfarenheter från vittringsförsök på icke förtjockad anrikningssand Utreda möjligheter att minska sulfidvittring genom andra lösningar Malin Hagemalm Robert Johansson malin.hagemalm@outotec.com robert.johansson@outotec.com

5 Examensarbeten 3(14) GRUVTEKNIK/MINERALTEKNIK KONTINUERLIG BLANDNING AV PASTE OCH BINDEMEDEL Gruvtekniskt menar man med Paste en avvattnad finkornig restprodukt (anrikningssand) från gruvan. Avvattningen är en miljöfördel vid lagring ovan mark. Produkten har hög viskositet men är fortfarande pumpbar. Paste kan också blandas med en andel cement och pumpas ner i gruvan för återfyllning i färdigbrutna gruvgångar för att stabilisera berget. Det görs normalt med en satsvis blandning och efterföljande pumpning ner i gruvan, eftersom egenskaperna på blandningen måste hållas under god kontroll. Avsikten med examensarbetet är att studera möjligheten att övergå till kontinuerlig mixning med efterföljande pumpning tillbaks till gruvan med fortsatt god kontroll av förloppet och produktens egenskaper. I examensarbetet bör ingå ett urval av följande: Genom intervjuer och litteratursökning kartlägga vilka egenskaper och parametrar som behöver kontrolleras Utreda lämplig(a) typ(er) av mixer och föreslå ett par möjliga tillverkare Utreda möjligheter till kontinuerlig övervakning av kvalitén, val av parametrar och lämplig utrustning. Principlösning på en anläggning för mixning och pumpning till gruvåterfyllning Klarlägga större tekniska osäkerheter/risker En ekonomisk jämförelse mellan satsvis och kontinuerlig mixning. Robert Johansson Thomas Lindqvist robert.johansson@outotec.com thomas.lindqvist@outotec.com

6 Examensarbeten 4(14) MASKINTEKNIK KONCEPTUTVECKLING AV TVÄTTMASKIN FÖR ÄDELMETALLVERK Ädelmetaller är en viktig produkt i världen och används industriellt (ytbeläggningar mm) men även till t ex smycken. Outotec är världsledande inom framställning av rent silver (renhet 99,99% Ag). I ett steg i processen av framställning av rent silver behöver en påse som innehåller ädelmetallslam (guld, platina, palladium) tvättas ur. Detta processteg sker idag i princip manuellt. Då trenden är att ädelmetallverken blir större och större vore en mer automatisk process på sin plats. Avsikten med examensarbetet är att ge olika förslag till hur en helautomatisk tvättmaskin kan se ut och, beroende på examensarbetets längd, ta fram specifikationer på komponenterna och ev tillverkningssritningar för det mest lovande alternativet. I examensarbetet bör följande ingå: Ta fram kravbild för en tvättmaskin Ta fram några koncept för hur en tvättmaskin skulle kunna fungera med tanke på åtminstone: o Inmatning av påsen o Hur säkerställa att den tvättas ren? o Uppsamling av slammet (som är mycket värdefullt) o Hantering av tvättvatten o Materialkrav / ytbehandling Riskanalys Val av bästa koncept Specifikation av komponenter Ev. tillverkningsritningar Det slutgiltiga målet är att ha en kostnadseffektiv modulbaserad färdigmonterad produkt som anländer plug & play till kund. Carl-David Johansson Robert Johansson carl-david.johansson@outotec.com robert.johansson@outotec.com

7 Examensarbeten 5(14) MASKINTEKNIK (smältverksutrustning) Design av gjuthjul för 1000 oz silvertackor Ädelmetaller är en viktig produkt i världen och används industriellt (ytbeläggningar mm) men även till t ex smycken. Outotec är världsledande inom framställning av rent silver (renhet 99,99% Ag). En maskin i processen är Outotec Silver ingot casting wheel. Ett enda hjul har designats, tillverkats och installerats på Boliden Rönnskärsverken. På grund av platsbrist utfördes hjulet för åtta kokiller (former som man häller smält silver i). Hjulet har en basplatta av balkar på vilken en hydraulmotor med lagring är monterad. Själva gjutbordet är en stålplatta med förstyvningar och infästningar för tippbar kokillhållare. En operatör styr gjuthjulet med ett lokalt styrsystem med knappar och varningslampor. Kringsystem är gasbrännare, sotningsutrustning för kokill, kylvattenbalja och hydraulikdrivenhet. För att kunna tillfredsställa våra kunders ökade kapacitet är ett större hjul önskat. En lämplig storlek på ett större gjuthjul är ett hjul med 22 kokiller. En enkel uppskalning av befintligt hjul har gjorts för att ge oss en bild av hur stort ett 22 kokillers gjuthjul skulle bli. Vidare detaljdesign behövs.

8 Examensarbeten 6(14) I examensarbetet ska följande ingå: Besök på Rönnskärsverken för att se den ursprungliga designen i arbete. Intervjua operatör och underhållsansvarig om fördelar och nackdelar med befintlig design. I designarbetet ska följande parametrar/produktområden ingå: o funktionsbaserad design o drivenhetens utformning o hållfasthet (dynamisk/statisk) etc. o material/ytbehandling Dokumentation (förrutom rapporten som göres vid högskolan): o 3D-CADmodell i SolidWorks. o Tillverkningsritningar (redo för granskning) med ritningsförteckning. o Grundläggande tillverkningskontroll, måttkontrollritningar etc för kvalitet i produktion. Om tid ges kan följande punkter ingå i arbetet ( överkurs ): Manualtexter: Installation, operation, underhåll och service. Fraktdokument SDS (Safety data sheets) för farliga substanser Modulindelning av produkten? Specificera vilka delar av produkten som kan skalas för att möta andra antal kokiller. Upphandlingsdokument: Teknisk specifikation, dokumentationsförteckning från tillverkare etc. Kostnadskalkyl tillverkning. Rekommendationer på vidare utveckling av produkten och dess moduler. Referenspersoner kommer att bli produktlilnjen som ansvarar för produktens utveckling, en kontakt på El/Automation för styrningen av maskinen samt vår hydraulikexpert. Det slutgiltiga målet med projektet är att ha ett underlag för att kunna sälja maskinen. I förlängningen av det så hoppas vi kunna installera maskinen hos kund och att de ska vara nöjda med funktionen och totalinvesteringen. Carl-David Johansson Robert Johansson Product Manager Precious metals tech. Head of Research & Development carl-david.johansson@outotec.com robert.johansson@outotec.com

9 Examensarbeten 7(14) MASKINTEKNIK/STRÖMNINGSTEKNIK STRÖMNING I KYLTORNSINLOPP Outotec använder ibland kyltorn av evaporativ typ för att kyla processgaser från smältprocesser, dvs processgasen kyls genom att dysor (vatten + tryckluft) skapar fina vattendroppar i gasströmmen. När dessa droppar förångas så kyls processgasen mycket effektivt. Fördelar med metoden är att den passar för mycket varma gaser (undviker materialproblem) och mycket stoftrika gaser (undviker stoftigensättning). Dessutom kyls gasen snabbt vilket minskar problem med bildning av svavelsyradimma. Dagens kyltorn har i princip alltid sett ut på samma vis av tradition. Gasen vinklas om i kyltornsinloppet totalt ca 235, från 45 uppåt till rakt nedåt. Kylningen sker i den nedåtgående gasströmmen efter kyltornsinloppet. För omriktningen i inloppet används ledskenepaket eftersom en homogen gashastighet är viktig i kyldelen. Nackdelar med ledskenepaketen är behov av rensning från stoft och risk för igensättning. Önskvärt vore att hitta en utformning som inte kräver ledskenepaket samtidigt som man undviker stillastående gas (stoftuppbyggnadsrisk). Arbetet kommer till stor del att innebära analys av problemet med CFD beräkningar. Uppgifter att studera är bland annat: Beräkna strömning i en befintlig geometri. Utreda/prova olika utformningar för att undvika ledskenepaket Verifiera de mest lovande geometrierna även med tvåfasströmning (vatten + tryckluftsdysor) Om inga lovande alternativ hittas så ska förslag på omkonstruktion av befintligt kyltornsinlopp tas fram med ambitionen att kunna minska antalet ledskenepaket eller att kunna göra funktionen av dessa mindre viktig Verifiera omkonstruktionen även med tvåfasströmning Detta examensarbete kan kombineras med examensarbete Förångning i evaporativa kyltorn om man vill arbeta i par. Robert Johansson Lars Lundin robert.johansson@outotec.com lars.lundin@outotec.com

10 Examensarbeten 8(14) MASKINTEKNIK/MASKINKONSTRUKTION/TEKNISK FYSIK STUDIE AV SVÄNGNINGSFENOMEN I EDITUBE GASRENINGSFILTER. EDITUBE är ett s.k. våt-egr, det vill säga ett elektriskt filter för gasrening som är avsett att avskilja partiklar och/eller fina vätskedroppar ur fuktig processgas. Filtret består av tre sektioner. De är nerifrån räknat en inloppssektion, en rörsektion med tuber med inuti fritt hängande emissionselektroder samt en utloppssektion. Genom att ansluta emissionselektroderna till en hög likspänning, ca volt, skapas en korona som sänder ut elektroner. Gasen leds upp igenom tuberna och renas när partiklar/droppar i gasen laddas elektriskt och vandrar mot tubens vägg som är elektriskt jordad. Vid fuktiga förhållanden bildas här en vätskefilm som hjälper till att fånga upp och skölja bort partiklarna. Ett fenomen som uppstått i ett par filter är att emissionselektroderna vid några tillfällen börjat svänga. Detta innebär driftstörningar och en sämre funktion hos filtret. Avsikten med examensarbetet är att studera när och varför svängningarna uppstår. Uppgifter att studera är ett urval av följande frågeställningar: Litteraturstudie Emissionssystemets egenfrekvens(er) samt beräkningsmodeller för dessa Elektriska och mekaniska krafter (tryckstötar) som påverkar emissionssystemet vid de elektriska överslag som normalt förekommer. Betydelsen av emissionselektrodens centrering i tuben Kraftpåverkan från gasens strömning Vissa praktiska försök med pilotfilter eller fullstor anläggning kan bli aktuella. Robert Johansson Lars Lundin robert.johansson@outotec.com lars.lundin@outotec.com

11 Examensarbeten 9(14) MASKINTEKNIK HYDRAULIK FÖR ANLÄGGNINGAR Outotec är världsledande som leverantör av kompletta anläggningar och delar av anläggningar för framställning av metaller från malm in till och med färdigt ämne ut med renhet över 99%. I Outotecs anläggningar ingår i princip alltid Hydraulik för att öppna och stänga ventiler, utföra linjära och roterande rörelser samt i vissa fall kraftuttag vid service. Detta innebär att ett hydrauliskt system ställs inför en rad olika krav för att möta anläggningens behov, process och driftfall samt att utföra dessa uppgifter med rimlig effektförbrukning. Examensarbetet avser att undersöka dessa områden. I examensarbetet bör följande ingå: Definiera och sammanställa krav som ställs på hydraulik i Outotecs anläggningar såsom lastfall och lastcykler, renhet och service, tillgänglighet samt Life Cycle Cost (LCC) Krav och förslag på design appliceras på en typisk hydraulkonstruktion som ingår i Outotecs anläggningar. Systemet ritas upp övergripande i 3D i Solid Works och som 2D layout och schema i Microstation. Kraven sammanfattas i SiteBase (databas). Undersök utbudet av lämpliga simuleringsverktyg för hydraulik som finns på marknaden. Jämföra resultatet av kravanalys och designförslag på befintligt system i en anläggning i drift. Nicklas Morén Robert Johansson nicklas.moren@outotec.com robert.johansson@outotec.com

12 Examensarbeten 10(14) EL CONTROL AUTOMATISK GENERERING AV PROGRAMKOD I Outotecs projektleveranser ingår i princip alltid styrsystemet för processanläggningen. Styrsystemet består av givare (temperaturmätare, tryckmätare mm), kabel/bussystem till/från styrsystemet (DCS) samt reglerventiler och frekvensomriktare för motorer. Trenden är att mer och mer mätningar sker. Förr var ofta processutrustningen robust och tålde felkörningar med ökade temperaturer och tryck, idag övervakas utrustningen noga istället. Dessutom loggas fler värden som är värdefulla vid felsökning och för att kunna avgöra utrustningens skick. Detta innebär att arbetsbelastningen att programmera ett styrsystem har ökat drastiskt. Outotec har följt med utveckling och designar idag mätningar och reglerloopar utifrån processdata som sparas i en databas. Ett naturligt nästa steg vore att automatgenerera programkod (åtminstone för enklare reglerloopar) direkt från databasen. Avsikten med examensarbetet är att undersöka om detta går att göra, hur det fungerar i praktiken och vilka begränsningar som finns. Arbetet kommer förmodligen att ske utifrån ett typiskt flödesschema (PID) med typiska reglerfunktioner. Följande kan ingå i arbetet: Databasinteraktion Lexikalanalys Analys av API Applikationsutveckling Anders Ingelsson anders.ingelsson@outotec.com

13 Examensarbeten 11(14) INDUSTRIELL EKONOMI/EL CONTROL KALKYLMODELL FÖR STYRSYSTEM I Outotecs projektleveranser ingår i princip alltid styrsystemet för processanläggningen. Styrsystemet består av givare (temperaturmätare, tryckmätare mm), kabel/bussystem till/från styrsystemet (DCS) samt reglerventiler och frekvensomriktare för motorer. För detta behövs förutom all utrustning även konstruktionstimmar, arbetstimmar för inköp av utrustning samt arbetstimmar för kontroll ( avgröning ) och idrifttagning på site. Generellt utgör kostnaden för kontrollsystemet en relativt stor del av värdet på en processanläggning. Det är således viktigt att kalkylmodellen ger en riktig bild av de verkliga kostnaderna. Avsikten med examensarbetet är att undersöka om befintlig kalkylmodell kan förbättras och ge en bättre bild av slutkostnaderna. Litteraturstudie Undersökning av vilka faktorer som ska ingå i kalkylmodellen Viktigaste faktorer Undersökning av diffusa faktorer, tekniknivå/kravbild hos kund, geografisk placering mm Ge förslag på förbättrad kalkylmodell Uppföljning mot avslutade projekt Förslag på en bättre (mer detaljerad?) uppföljning av projekten Nils Andersson nils.andersson@outotec.com

14 Examensarbeten 12(14) PROCESSTEKNIK/KEMITEKNIK/ANALYTISK KEMI KONTINUERLIG ON-LINE MÄTNING AV HgCl 2 (Hg 2+ )- KONCENTRATIONEN I OUTOTEC MERCURY REMOVAL PROCESS Kvicksilver förekommer i många metallurgiska material. Vid tex rostning och smältning frigörs kvicksilvret och hamnar i processgaserna. I processgasen förekommer kvicksilver i tre olika faser/former: som stoft (Hg p ), i löst form (Hg l ) och i elementär form (Hg). Hg p och Hg l kan normalt avskiljas från gasen med hjälp av en skrubber och ett våtelektrofilter (wet-esp eller våt-egr). Det elementära kvicksilvret kan inte avskiljas i dessa steg utan måste fångas på annat sätt. Outotec Mercury Removal Process kan genom skrubbning (tvättning av gasen) med HgCl 2 -lösning i ett reaktortorn med fyllkroppar avskilja det elementära kvicksilvret så att endast mycket låga nivåer återstår i processgasen. Koncentrationen av den cirkulerande HgCl 2 -lösningen måste ligga inom ett visst intervall för att processen ska fortlöpa optimalt. En applikation för att kunna mäta halten/koncentrationen av HgCl 2 (Hg 2+ ) i den cirkulerande lösningen on-line skulle därför innebära en effektivare process. Avsikten med examensarbetet är att studera möjligheten att kontinuerligt/online mäta halten/koncentrationen av HgCl 2 (Hg 2+ ) i cirkulerande lösning. Följande punkter kan ingå i arbetet: Intervjuer och litteraturstudie för att kartlägga vilka olika analysmetoder/tekniker som kan vara aktuella. Utreda/välja ut lämpliga typer av analysmetoder/tekniker. Genomföra praktiska försök för att utreda/verifiera vilken/vilka metoder/tekniker som fungerar. Föreslå en principlösning på hur en applikation för on-line mätning av HgCl 2 (Hg 2+ )-halten i Outotec Mercury Removal Process kan se ut. Leif Skilling Robert Johansson leif.skilling@outotec.com robert.johansson@outotec.com

15 Examensarbeten 13(14) HÖGTEMPERATURKEMI/PYROMETALLURGI/ANALYTISK KEMI SLAGGKEMI OCH EGENSKAPER AV VISSA METALLOXIDER I BLYSILIKATSLAGGER VID ANODSLAMSSMÄLTNING Vid smältning av kopparanodslam förekommer element såsom Sb, Bi och As i relativt låga och varierande halter. Slaggens huvudsakliga beståndsdel är blysilikat. Hur är dessa element bundna i slaggen? Vid smältning av blyanodslam kan halterna av ovannämnda element vara betydligt högre. Även andra element såsom F kan påverka slaggegenskaperna. Slaggkemin och beteende/egenskaper vid högre koncentrationer är tämligen okända. En fråga kan exempelvis vara hur vissa oxider är bundna i slaggen och hur temperatur och en viss tillsats av kemikalier, t ex SiO 2 och Na 2 CO 3, förändrar bindningen och stabiliteten. Om större vetskap och förståelse kan fås är det enklare att prediktera smältningsförlopp och bestämma fördelning av dessa element. Dessutom kan val och storlek av slaggbildartillsatser lättare bestämmas. Avsikten med examensarbetet är att få större vetskap och förståelse inom området. Målet är att bättre känna till slaggbetingelserna vid blyanodslamsmältning för att därigenom kunna skapa en optimal slagg med lågt ädelmetallinnehåll. Följande punkter kan ingå i arbetet: Litteraturstudier Jämviktsberäkningar i FactSage eller motsvarande Smältförsök i laboratorieskala Insamling av prover och provberedning Kemiska och fysikaliska analyser, SEM, XRD m.m. Sammanställning och slutsatser Fullständig skriftlig redogörelse av arbetet Gunnar Berg Robert Johansson gunnar.berg@outotec.com robert.johansson@outotec.com

16 Examensarbeten 14(14) PROCESSTEKNIK/KEMITEKNIK/ANALYTISK KEMI PRE-TREATMENT OF COPPER CONCENTRATES BY COMBINED PROCESS OF ROASTING AND LEACHING FOR ANTIMONY AND BISMUTH REMOVAL The copper concentrates of today are high in impurities like arsenic, antimony and bismuth. A common pre-treatment of the concentrate is partial roasting. During partial roasting the arsenic, antimony and bismuth are volatilized and leaves the process via the gas. The copper in the roasted concentrate, i.e. calcine, is unchanged and the calcine can be used in normal copper refining processes. However, a large fraction of the calcine leaves the process together with the gas and ends up in the gas-cleaning system. Installed cyclones remove about 90 % of the calcine from the gas, but a substantial part is still left as copper calcine dust in the process gas. Although downstream gas-cleaning will remove more than 99 % of the remaining copper calcine dust, the problem is that most arsenic and antimony will also be cleaned from the gas together with the calcine. The summary is that about 10 % of the calcine will still be highly contaminated with arsenic, antimony and bismuth, and cannot be mixed with the clean calcine. The contaminated calcine can be selectively leached for copper, keeping the arsenic in solution. However, the solubility for antimony is very low, and all antimony will precipitate together with copper. The result for bismuth is similar as for antimony. Therefore, new methods for removing antimony and bismuth from the copper calcine have to be investigated. This work will try to evaluate different antimony and bismuth removal methods, both for removal efficiency and for cost effectiviness. Kontaktperson Karin Lundholm karin.lundholm@outotec.com

17 Examensarbeten BYGG/CIVIL EXAMENSARBETEN FÖR BYGG/CIVIL Vi är även intresserade av att få in examensarbetare inom bygg/civil. Ta gärna kontakt med kontaktpersonen nedan för en diskussion. Jan Bäckman

18 Examensarbeten Hur går man vidare med ett examensjobb? Ifall du är intresserad av något föreslaget examensjobb kontakta då någon av kontaktpersonerna för närmare information och förutsättningar. Komplettera sedan med skriftlig ansökan. När får du besked om exjobb? Prata med din kontaktperson. Ersättning för examensjobb? Normalt tillämpas engångsbelopp (max :- för civilingenjör och :- för högskoleingenjör) för genomfört och godkänt examensarbete, inkluderande ev logi, måltider och resor mellan studieort och företaget. För längre resor, som uppgiften kan kräva och som handledaren tillstyrker, betalas av företaget därutöver. Under vilken period genomför du exjobbet? Enligt överenskommelse med din handledare. Skicka din ansökan till: Respektive kontaktpersonens adress