Kiviaineksen murskauslaitteiston pölynhallinnan parantaminen

Tiivistelmä

Hankkeessa tutkitaan ja kehitetään kivenmurskauksessa syntyvän pölyn sidontaan ja/tai poistamiseen soveltuvia menetelmiä. Menetelmien toimivuutta testataan mittaamalla pölyn muodostumista täysikokoisella murskauslaitoksella Metso Mineralsin tutkimuskeskuksessa. Mittaukset toteuttaa VTT.

Mittausten avulla saadaan vertailukelpoista tietoa eri pölynhallintamenetelmien tehokkuudesta ja optimaalisesta soveltamisesta. Tiedon avulla voidaan edelleen kehittää murskauslaitosten työsuojelua ja myös vähentää ympäristöhaittoja.

Mittaukset suoritetaan vuoden 2011 aikana ja tulokset raportoidaan vuoden 2012 loppuun mennessä.

Hankkeen vastuuhenkilö

Juhamatti Heikkilä

Tiedote

Kivenmurskauksen pölyhaitat vähennettävissä

VTT:n tutkimus osoittaa, että murskauslaitoksen pölypäästöjä voi
merkittävästi alentaa. Tulos saatiin, kun VTT mittasi pölyn
muodostumista täysikokoisella murskauslaitoksella ja
pölynhallintatekniikoita verrattiin Metso Minerals Oy:n
tutkimuskeskuksessa. Pölynhallintajärjestelmän kehitystyötä
kannattaa siis jatkaa. Työsuojelurahasto rahoitti
kehittämishanketta.

 

Kiviaineksen murskauksessa ja murskeen käsittelyssä syntyy
runsaasti pölyä, joka haittaa murskauslaitoksen ja lähialueen
työntekijöitä. Tässä hankkeessa Metso Minerals pyrki parantamaan
työturvallisuutta kohentamalla pölynhallintaa. Tutkimus on osa
yhtiön Liikkuvien murskauslaitosten ympäristövaikutusten
vähentäminen -hanketta.

 

Mittausten järjestelyihin satsattiin erityisesti, koska niihin oli
käytössä vain vähän aikaa tutkimuslaitoksen muun toiminnan ja
kesälomien vuoksi. Mittausjärjestelyistä vastasi Metso Minerals ja
sen alihankkija, insinööritoimisto Creanex Oy.

 

Ilmavirtaukset kuriin huputuksella

 

Pölynhallintakeinojen tehokkuus todennettiin mittaamalla koko
murskauslaitoksen pölypäästön määrää eri ratkaisuilla ja
vertaamalla tuloksia lähtötilanteeseen.

 

Ensiksi mittaukset suunniteltiin, jonka jälkeen tehtiin tarvittavat
muutostyöt, jotta päästiin tekemään mittaukset. Mittaukset
raportoitiin ja niistä kehitettiin simulointimalli.

 

Mallinnuksella tutkittiin virtauslaskennan käytettävyyttä
hihnakuljettimen pölyämisen ennustamisessa. Mallinnus tehtiin
kahden hihnakuljettimen välisen pudotuskohdan pölynmuodostuksesta,
kun kivimurska putosi kuljettimelta toiselle.

 

Vaikka kuljettimet katettiin, pöly levisi pudotuskohdan ja katteen
alkamisen välisestä kattamattomasta alueesta. Katteiden ja
pudotuskohdan huputuksen olisi estettävä ilmavirtauksen
tunkeutuminen pudotuskohtaan – näin hallittaisiin pölyäminen. 

 

Kaikki testimenetelmät sopivat, varauksin

 

Mittaukset tehtiin Metso Minerals Oy:n uudella
koemurskauslaitoksella. Keinoina käytettiin ilman imulaitteita,
kuljettimien kotelointia sekä kiviaineksen kostutusta vedellä sekä
veden ja pölynidonta-aineen seoksella eli vaahdolla.

 

Tulosten perusteella kaikki testatut menetelmät sopivat
pölynhallintaan, mikäli ne mitoitetaan ja suunnitellaan oikein.
Testijärjestelyissä ei pystytty optimoimaan kaikkia käytettyjä
teknologioita, mikä heikentää tulosten vertailukelpoisuutta.

 

Saatuja mittaustuloksia on syytä arvioida vain suuruusluokkina,
sillä kukin koetilanne mitattiin vain kerran. Toisaalta tämä
järjestely mahdollisti usean eri tilanteen mittaamisen.

 

Pölyn leviämisen mallinnuksessa ei tehty verifiointi- eli
todentamismittauksia. Kokemusten mukaan ja virtauslaskennan yleisen
luotettavuuden perusteella saadut tulokset ovat uskottavia ja
menetelmää voi käyttää tuotekehityksessä.

 

Korkeapaineisen veden suihkutus tepsinee

 

Tulosten perusteella murskauslaitoksen pölypäästöön ja laitosalueen
pölypitoisuuteen voi suuresti vaikuttaa kiviaineksen kostutuksella
ja pölynsidonta-aineella. Niiden paremmuusjärjestystä ei kuitenkaan
pystytty luotettavasti selvittämään, koska säätöparametrien
optimointi jäi kesken ja kokeita ei toistettu tarpeeksi.

 

Testeissä korkeapainevesisuihkutuksella saatiin parhaat tulokset.
Myös vaahdotustekniikka vaikutti lupaavalta.

Toteutetulla koejärjestelyllä ei voitu tutkia varastokasojen
pölyävyyttä pitkällä aikavälillä. Ehkä vaahdolla voi kuitenkin
vaikuttaa myös valmiin murskekasan pölyävyyteen.

Toimittaja
Hannu Kaskinen

Aineisto

Kimmo Heinonen, Seppo Enbom ja Aimo Taipale. Kiviaineksen murskauslaitteiston pölynhallinnan parantaminen. Mittaukset koelaitoksella. Asiakasraportti 9.3.2012. 19 sivua. VTT-CR-00545-12. Avaa

Eero Kokkonen. Hihnakuljettimen pudotuskohdan pölyn leviämisen mallinnus. Asiakasraportti 9.3.2012. 9 sivua. VTT-CR-00634-12. Avaa