Tylliläisten MyTech-projekti

Koulu
Tornion yhteislyseon lukio
Teema
Kiertotalous
Opintokäyntikohteet
Outokumpu Oy
Lapin ammattikorkeakoulu

Vierailupäivä

Aloituimme vierailupäivän Tornion terästehtaalla Outokumpu Oy:n kokoustiloissa. Saimme kuulla tehtaan yleisesittelyn, josta varsinkin jäi mieleen, kuinka merkittävä työllistäjä tehdas on: ensi kesänäkin 500 opiskelijaa pääsee tehtaalle töihin. Epäsuorasti Outokumpu työllistää Tornion alueella n.7500 henkilöä. 

Seuraavaksi siirryimme laboratoriotiloihin, joissa testataan tuotteiden laatua sekä Torniota ympäröivien vesistöjen puhtautta. Näimme myös terästehtaan pienoiskoossa, jossa voidaan tuottaa eri teräslaatujen "vain" muutaman sadan kilon koe-eriä.

Kommentteja vierailusta:

"My Tech-vierailu oli todella mielenkiintoinen. Outokummulla oli hienoa nähdä millaisissa tiloissa terästä muokataan ja tutkitaan. En tiennyt hirveänä Outokummun toiminnasta tai periaatteista ennen My Tech-vierailua, joten oli mielenkiintoista kuulla siitä. Laboratorio tilat olivat hienot ja oli hienoa nähdä miten siellä työskenneltiin ja kuinka monta eri vaihetta teräs käy läpi ennen valmistumista."

Lounaan jälkeen ajelimme Kemiin tutustumaan Kemin Ammattikorkeakouluun.

Meidät jaettiin siellä pienempiin ryhmiin ja saimme vuorollamme tutustua mineraalitutkimukseen, kiertotalouteen ja fysikaalisiin ilmiöihin.

Kommentteja AMK-vierailusta:

"AMK:lla oli kiva, kun meidät jaettiin pienempiin ryhmiin, jonka seurauksena asiat jäivät paremmin päähän. Mineraalitutkimus paja oli todella hyvin ja johdonmukaisesti rakennettu, ja sen jälkeen oikeastikin ymmärtää mineraaleista jotain enemmän. Kiertotaloustuokiossa olisi ollut parantamisen varaa, sillä yksi ryhmä kävi läpi kuitenkin vain muutamat kysymykset, ja osa tiedoista oli mielestäni hieman epäolennaisia (esim. sellaiset tiedot kuten, monta litraa, km). Fysiikan työpajassa oli mukava tunnelma ja käsitellyt asiat jäivät hyvin mieleen, sillä lukiossa fysiikan opiskelu on hyvin teoreettista."

"Ammattikorkeakoulun vierailulla meille esiteltiin erilaisia kivilajeja - graniittia, maasälpää yms. Tutkimme kiviä ja tunnustelimme niiden pinnan ominaisuuksia ja saimme niistä informaatiota."

Monipuolisten vierailujen jälkeen jatkoimme omassa labrassa ilmiöiden tutkimista, mistä myös kirjoitettiin raportteja.

 

 

Teräksen ominaisuuksia

Teräksillä tarkoitetaan rautavaltaisia metalliseoksia, joiden hiilipitoisuus on välillä 0,05-2,11%. Sen ominaisuudet riippuvat sen rakenteen eri ominaisuuksista, eli valmistusparametreistä, hiilipitoisuudesta ja seosaineista. Teräksen materiaaliominaisuuksien takia se onkin kenties maailman tärkein materiaali rakentamisessa sekä insinöörityössä.

Ruostumattoman teräksen tunnetuin ja jo nimestä pääteltävä ominaisuus on sen korroosionkestävyys, joka tekee siitä loistavan rakennusmateriaalin. Olennaisina ominaisuuksina teräksellä ovat sen kestävyys sekä muokattavuus, joiden ansiosta teräksestä voidaan muokata haluttuja osia. Veto- ja myötölujuus sekä lämmönjohtavuus ovat myös yhtiä teräksen tärkeimmistä ominaisuuksista.

Fysikaalisia ominaisuuksia teräksellä on mm. tiheys, lämmönjohtokyky ja kimmokerroin, jotka kaikki ovat materiaalista fysiikkaa. Näitä saadaankin muutettua tekemällä eri rakenteisia teräksiä, joissa korostetaan haluttuja ominaisuuksia teräksen tulevan käyttötarkoituksen mukaisesti.

Teräksiä voidaankin jaotella sen ominaisuuksien mukaan. Ominaisuuksien mukaan jaettuja teräksiä ovat esimerkiksi kuumalujat, tulenkestävät ja säänkestävät teräkset. Ulkoilmassa säänkestäviin teräksiin muodostuu syöpymiseltä suojaava oksidikerros. Tulenkestävät teräkset kestävät korkeita lämpötiloja ilman, että niiden pintaan muodotuu oksidikerrosta. Kuumalujien terästen virumislujuus pysyy korkeista lämpötiloista huolimatta hyvänä.

Teräksen elinkaari

Teräksen elinkaari alkaa raaka-aineiden hankkimisella. Teräksen tärkein raaka-aine on rauta:  teräs on yleisnimitys rautapohjaisille metalliseoksille. Muita tarvittavia aineita voi olla esimerkiksi kromi ja nikkeli, riippuen teräksen käyttötarkoituksesta. Kaivoksista tai avolouhoksista louhitaan rautamalmia, joka jauhetaan ja rikastetaan. Hienojakoinen rikaste muutetaan karkeampaan muotoon, jonka jälkeen se siirretään jatkokäsittelyjä varten masuuniin. Masuunissa rauta pelkistetään eli rautaoksideista poistetaan happi. Tuotannosta valmis rauta siirretään tehtaille, joissa rautaa käytetään haluttuihin käyttökohteisiin.

Teräs voidaan jakaa sen koostumuksen mukaan neljään eri luokkaan; seostamaton teräs, niukasti seostettu teräs, seostettu teräs ja mangaaniteräs, sekä viiteen eri luokkaan sen käyttötarkoituksen mukaan; rakenneteräs, betoniteräs, työkaluteräs, pikateräs sekä syvävetoteräs. Rakenneterästä käytetään esimerkiksi siltoihin, rakennusten kantaviin osiin ja työkoneiden runkoihin, työkaluterästä työkaluihin sekä pikaterästä leikkuuteriin ja puukkoihin.

Teräs säilyttää ominaisuutensa riippumatta siitä, kuinka monta kertaa sitä kierrätetään, ja onkin sen takia maailman kierrätetyin materiaali. Elinkaaren lopussa olevasta teräksestä kierrätetään noin 45%. Kierrätysteräs säästää materiaaleja, luonnonvaroja ja vähentää CO2-päästöjä.

Lähteet: 

http://www03.edu.fi/oppimateriaalit/teknologia/html/06-2.html

 

http://www.terasrakenneyhdistys.fi/document/1/40/66e53a5/Teras_web.pdf

Tietovisa teräksestä, ja Outokummun terästehtaasta

Töitä omassa laboratoriossa

Hapettumista, terästä ja kiveä

 

KE06-kurssilla eli kemian laboratoriokurssilla suoritimme erilaisten töiden ohessa kaksi työtä, joista molemmat liittyivät teräkseen ja sen ominaisuuksiin. Toinen työ tutki hapettumista, toinen teräksen taipumista. Kurssi ei kuitenkaan ollut pelkkää työskentelyä, vaan kävimme vierailulle Outokummulla ja Ammattikorkeakoulussa 26.4.2018. AMK:n vierailulla tutustuimme eri kivilajeihin.

Teräksen hapettumista tutkivassa työssä tutkittiin krominikkelilangan hapettumista viidessä eri koeputkessa. Koeputkessa 1 lanka laitettiin kuivaan koeputkeen ja putken puoliväliin laitettiin pumpulia, jonka päälle asetettiin kuivaa kalsiumkloridia. Lopuksi putki suljettiin tiiviisti korkilla. Koeputkessa 2 lanka laitettiin keitetyllä vedellä täytettyyn koeputkeen ja koeputki suljettiin parafiiniöljyllä kastellulla korkilla tiiviisti. Koeputkessa 3 lanka laitettiin puoleksi vedellä täytettyyn koeputkeen ja putki jätettiin avoimeksi. Koeputkessa 4 lanka laitettiin puoliksi ruokasuolaliuoksella täytettyyn koeputkeen, joka jätettiin sekin avoimeksi. Koeputkessa 5 lanka siveltiin kauttaaltaan vaseliinilla ja se asetettiin puolillaan vettä olevaan koeputkeen. Tämäkin koeputki jäi avoimeksi. Ennen työn suorittamista pohdimme, mikä/mitkä koeputket ruostuvat nopeimmin. Lopputuloksena selvisi, että koeputket 2 ja 4 ruostuivat/hapettuivat nopeimmin.

Teräksen taipumista tutkivassa työssä teräksen taipumisominaisuuksia tutkittiin krominikkelilankaa lämmittämällä ja jäähdyttämällä. Ensin langan toista päätä lämmitettiin kaasupolttimen liekillä niin, että langan pää alkoi hehkua. Tämän jälkeen krominikkelilanka karkaistiin eli upotettiin jääkylmään veteen. Teräksestä tuli tällä menetelmällä taipuisampaa. Toinen menetelmä oli samalla tapaan ensin lämmittää teräslangan päätä, mutta tällä kertaa langan pään annettiin jäähtyä. Tätä menetelmää kutsutaan normalisoinniksi. Lopputuloksena teräs palautui lähes yhtä jäykäksi, kuin mitä se kuumentamattomana oli ollut.

Labrakurssilaiset

Projektissa mukana olivat ja töitä yhteistuumin tekivät: Soile, Roosa, Silja, Miia, Lauri, Veera, Eetu, Joonatan, Reeta, Meeri, Linda, Venla, Alisa ja opena Sanna. Kiitämme Teknologiateollisuutta, Outokumpua ja Lapin Ammattikorkeakoulua!