Förbättrad processtyrning av ljusbågsugnar - JoSEn 2013
Från konferensen Framtidens Metalliska material 16-17 mars 2016.
Från konferensen "Fler idéer om metaller" 4-5 mars 2015.
Projektets idé
Målet med projektet är minskning av energiförbrukningen i ståltillverkningen genom utveckling av ny mätteknik. Avancerade signalbehandlingstekniker ska appliceras för att identifiera och korrelera experimentella direktmätningar i ugnen till viktiga fysiska företeelser i ugnen, som t.ex. när allt skrot är smält eller när slaggskumning börjar/slutar. De olika typerna av experimentella mätningar skall också kombineras med konventionella processignaler samt chargeringsdata (skrotmix) för att få en tillförlitlig soft-sensor för aktuell ståltemperatur, stålkemi och nedsmältningsgrad som kan utnyttjas för förbättrad processtyrning. Detta kommer i sin tur att resultera i minskade smälttider som kan utnyttjas för minskad energiförbrukning eller ökad produktivitet. Primärt målverk är Outokumpu Stainless i Avesta. En generell metodutvecklingsmetodik kommer att beskrivas, vilken kan utnyttjas för tillämpning av resultaten även på övriga svenska skrotbaserade stålverk.
Projektets bidrag till programmålen
Projektet kommer att utveckla kunskapsbasen vid svenska högskolor och forskningsinstitut inom områdena mätteknik och signalbehandling vilket kommer att bidra till industriell utveckling inom järn- och stålindustrin. Projektet kommer att ligga till grund för en doktorsavhandling. Resultatet ska publiceras i vetenskapliga artiklar och presenteras på vetenskapliga konferenser. Projektet är väl förankrat inom den svenska stålindustrin och involverar samarbete mellan forskningsinstitut (Swerea Mefos) och högskolor (KTH). Total energieffektiviseringspotential inom projektet är 33.5 GWh/år vilket förväntas kunna förverkligas inom 10 år. Inom projektets tidsram förväntas en energieffektivisering på 8.4 GWh/år kunna realiseras på målverket.
Leveranser
- Teknik för mätning av harmoniska störningar (THD), ljud och vibrationer samt fiberoptiska mätningar installerade vid målverket Outokumpu Stainless i Avesta.
- Mätkampanj för drifttest och intrimning av utvecklade tekniker för on-line mätning.
- Rapporter för utvärdering av de enskilda teknikerna ovan.
- Soft-sensor för nedsmältningsgrad och ståltemperatur utvecklad och installerad i Avesta. Soft-sensorn baseras på alla installerade tekniker för direktmätning samt även andra tillgängliga processignaler.
- Framtagning av alternativa processtyrningsstrategier baserat på soft-sensorns beräkningar.
- Försökskampanj för test av nya processtyrningsstrategier för energieffektivisering.
- Implementering av nya processtyrningsstrategier i Avesta baserade på försökskampanjens resultat
Projektdeltagare
Projektledare
Erik Sandberg, Swerea MEFOS
Forskningsutförare
Swerea MEFOS
Kungliga Tekniska högskolan (KTH)
Styrgrupp
Jernkontorets teknikområde 23, Ljusbågsugnsteknik - skänkmetallurgi (TO 23)
Tid
Startdatum
2014-01-01
Slutdatum
2016-12-31
Från Idékonferensen Idéer om metaller, 3-4 mars 2014