Metalliska Material

Projektinitiativ #73: A fundamental approach to develop the next generation casting nozzles to decre

During continuous casting the steel is teemed from a ladle via a tundish in to a mold. During the first step the steel is teemed into the tundish through a nozzle. During the latter part of the ladle teeming operation two phenomena occur, namely the formation of a vortex and later the formation of a drain sink. These phenomena lead to an undesirable transfer of slag from the ladle down into the steel. Thus, the operators tries to stop the teeming in order to decrease the slag carry over. However, this might also lead to that more steel is left in the ladle so that the yield will decrease.

15 februari, 2017 • 3 minuters läsning

Previous research at KTH has studied the vortex and drain sink phenomena. It was shown from physical and mathematical modeling that the ladle bottom could be modified so that the slag transfer could be decreased. However, from an industrial point of view this is an expensive and complicated solution. Thus, this research project is focused on studying the modification of a nozzle to decrease the vortex and drain sink formation. The primary idea is to create a ceramic device that can modify the flow so that the slag transfer can be decreased during the later part of the teeming operation. Moreover, this ceramic device could also be designed so that inclusions would be able to be separated on the device so that a cleaner steel could be made.

One important advantage of focusing on the nozzle that is mounted in to a ladle is that it also could be used for ingot casting. In addition, it can easily be replaced if something goes wrong during a casting.
The research will include the following parts

A literature study to determine previous research on devices in nozzles to modify the flow and to separate inclusions.
Mathematical modeling to study the influence of different devices on the slag carry over to the next vessel.
Laboratory trials using physical modeling to study the influence of different devices on the slag carry over to the next vessel. This will be studied using oil and water. In addition, different devices will be made using a 3D printer.
A study of the possibilities of printing full scale devices of ceramic materials using 3D printing. Some initial discussions have already been made with a partner.
Preparation and performance of an initial plant trial using a selected device.

Pär Jönsson and Mikael Ersson – Division of Processes, KTH Materialvetenskap

Namn Pär Jönsson
Organisation KTH Materialvetenskap

Kommentar #1

Projektet har möjlighet att ge stora effekter på utbyte och kvalité vid gjutslut. Detta är av högt värde. Det finns många praktiska problem att lösa med initiella flöden av sand, påkladding på kalla ytor samt igensättning. Något som vi tydligt kan se redan är ett problem när vi beaktar andra projektförslag. #53 #72

Om goda resultat visas så går det att göra fullskaliga försök , vilket är mycket viktigt för att få bekräftelse på möjliga praktiska problem.

De vibrationsmätningar på manipulatorarm som används för att detektera slagg kanske även kan användas för att detektera vortex bildning?

Namn Teknik Stålverk Avesta
Organisation Outokumpu Stainless AB

Kommentar #2

Intressant projekt om det kan ge bättre kontroll vid gjutslut för att öka utbyte och kvalitet vid strängjutning.

Namn Karin H Antonsson
Organisation Sandvik Materials Technology, R&D Metallurgy

Kommentar #3

Projektet har definitivt möjlighet att ge stora effekter på utbyte och kvalité vid pulvertillverkning av nisch-produkter bl.a. pulvertillverkningen för AM (Additive Manufacturing) marknad.
Om goda resultat visas så går det att göra försök i Pilotskala genom att 3D skriva tärningar i kerammaterial, vilket är mycket viktigt för att få bekräftelse på möjliga praktiska problem.

Namn Arashk Memarpour
Organisation Global Process Development, Manager Melting and Atomizing, Höganäs AB.

Kommentar #4

Projektet kan ge vinster i kvalitet och utbyte och ses som intressant för götgjutningen.

Namn Karin Steneholm
Organisation Uddeholms AB

Nyhet

Välkommen till TripleM!

TripleM är en ny journalistisk plattform för metall-, mineral- och gruvindustrierna. Vi följer tekniken, affärerna, forskningen och människorna som formar branschen, allt med ett nordiskt perspektiv, nyfikenhet och en ambition att förklara hur branscherna hänger ihop.

Mats Janson 10 september, 2026 • 2 minuters läsning

Idén bakom TripleM bottnar i det faktum att metaller finns överallt i våra liv. Och att kunskapen, arbetet och vägvalen bakom dem trots det sällan får det utrymme de förtjänar.

TripleM ska därför vara en plats för alla som arbetar i branschen och för dem som vill förstå den bättre. Vi vill inte bara berätta att en investering görs eller att en teknik utvecklas, utan också varför det spelar roll för produktionen, människorna och samhället runt omkring. Samtidigt är branscherna som vi bevakar stora och spretiga. Därför erbjuder vi möjligheten att skräddarsy vilken typ av nyheter och uppdateringar man vill ta del av.

Flera av oss som är med och lanserar TripleM har arbetat inom metall-, mineral- och gruvindustrierna med journalistik, kommunikation och affärsutveckling. Rent redaktionellt vill vi vara nära branschen och självständiga i vår bevakning. Samarbetspartner bidrar med kunskap, perspektiv och kontakter, men redaktionen bestämmer vad vi bevakar och publicerar. Vår uppgift är att ställa frågor, kontrollera uppgifter och skilja resultat från löften.

Sajten är vårt första steg med intervjuer, fördjupningar och forskningsbevakning. Under hösten växlar vi upp med poddar och nyhetsbrev, en bit i taget för att varje del ska bli genomarbetad och användbar. Längre fram vill vi även skapa fler möjligheter för människor i branschen att mötas och utbyta kunskap.

Nu vill vi gärna höra från dig vad som behöver förklaras bättre? Vem borde vi träffa? Vilka frågor saknar du i bevakningen?

Välkommen till TripleM, vi ser fram emot att lära känna dig!

Tipsa oss!
Har du tips, idéer och tankar kring vad vi på TripleM ska skriva om?
Här hittar du kontaktuppgifter.

Nyhet

Slites kalktillstånd står fast

Heidelberg Materials har fått ett lagakraftvunnet tillstånd för fortsatt och utökad kalkstensbrytning i Slite under 30 år. Högsta domstolen tar inte upp överklagandena. Därmed är tillståndsfrågan avgjord, men bolagets planerade CCS-anläggning är fortfarande pausad i väntan på en finansieringslösning.

Redaktionen 10 september, 2026 • 2 minuters läsning

Högsta domstolen meddelade den 7 september att den inte beviljar prövningstillstånd för överklagandena av Heidelberg Materials täkttillstånd i Slite på Gotland.

Mark- och miljööverdomstolen hade redan i november 2025 beslutat att inte pröva överklaganden från bland andra föreningen Urbergsgruppen och ett antal markägare. När ärendet inte heller tas upp av Högsta domstolen står mark- och miljödomstolens ursprungliga avgörande fast och vinner laga kraft.

Tillstånd för 30 års brytning

Mark- och miljödomstolen vid Nacka tingsrätt beviljade tillståndet i maj 2025. Det gäller i 30 år och omfattar fortsatt och utökad brytning av kalk- och märgelsten i File hajdar-täkten samt märgelsten i Västra brottet.

Heidelberg Materials får också uppföra anläggningar för sortering, krossning och transport av materialet samt leda bort inläckande dag- och grundvatten från täkterna. Kalkstenen används som råvara vid bolagets cementfabrik i Slite.

Tillståndet innehåller ett stort antal villkor om bland annat yt- och grundvatten, naturvärden, buller, vibrationer, damning och kemikaliehantering. Domstolen beviljade även Natura 2000-tillstånd och dispens från vissa bestämmelser i artskyddsförordningen.

Domstolen bedömde att täktverksamheten inte äventyrar den allmänna dricksvattenförsörjningen eller vattenuttag ur enskilda brunnar i täkternas närhet. Om verksamheten ändå skadar brunnar inom det fastställda påverkansområdet ska Heidelberg Materials ordna en alternativ dricksvattenförsörjning.

Bolaget ska investera 1,5 miljarder

Heidelberg Materials uppger att omkring 1,5 miljarder kronor ska investeras i skydds- och kompensationsåtgärder för vatten och natur på Gotland.

I åtagandena ingår enligt bolaget insatser som ska stärka dricksvattenförsörjningen. De planerade åtgärderna beräknas fördubbla den lokala kapaciteten för dricksvatten. Ett kontroll- och uppföljningsprogram ska användas för att följa effekterna och vid behov justera åtgärderna tillsammans med tillsynsmyndigheterna.

Investeringens storlek och den beräknade fördubblingen av dricksvattenkapaciteten är uppgifter från Heidelberg Materials. Effekterna har ännu inte uppnåtts utan är beroende av att åtgärderna genomförs och fungerar som planerat.

CCS-projektet är fortfarande pausat

Det långsiktiga täkttillståndet är en förutsättning för Heidelberg Materials planer på att bygga en anläggning för avskiljning och lagring av koldioxid, CCS, vid cementfabriken.

HD-beskedet innebär däremot inte att CCS-projektet har återstartat eller att finansieringen är klar. Utvecklingsarbetet är fortfarande pausat medan bolaget arbetar vidare med finansieringsfrågan.

Heidelberg Materials står fast vid ambitionen att genomföra satsningen. Enligt bolagets egen beräkning skulle anläggningen kunna minska Sveriges samlade klimatutsläpp med upp till fyra procent. Uppgiften är en prognos och inte ett uppmätt resultat.

Tillståndet undanröjer därmed den rättsliga osäkerheten kring den långsiktiga råvaruförsörjningen till cementfabriken. Det återstår fortfarande ett separat investerings- och finansieringsbeslut innan CCS-planerna kan förverkligas.