Metalliska Material

Projektinitiativ #88: Användningar av mätningar, dataanalys av "big data" och maskininlärningsmetode

15 februari, 2017 • 3 minuters läsning

Pär Jönsson presenterar initiativ #88 på programkonferensen Metalliska material 2017

Mål

Att ta fram en metodik för att indirekt mäta omrörningsintensitet i stålskänkar för att skapa säkrare process- och kvalitetsstyrning vid hållbar ståltillverkning

Genomförande

Visionen är att åstadkomma en resurssnål tillverkning av både lågt legerade och höglegerade nischstål genom att skapa en kunskap om processer som inte går att direktmäta idag. Genom att använda de indirekta mätningar som nu är möjliga i kombination med nya matematiska signalanalys- och maskininlärningsmetoder skapas unika möjligheter att redan under pågående processs omvandla informationen till parametrar för produktions och processtyrning. På sikt så skall detta möjliggöra en visualisering som underlättar arbetssituationen för personal som styr och arbetar med processen. Dessa kan då förstå dolda aspekter av processen och lätt se de parametrar som behövs för att övervaka sådant som regleras automatiskt och göra korrekta manuella inmatningar när detta krävs. Införandet av denna nya möjlig het till styrning gör att en hållbarare produktion kan erhållas inom den svenska metallindustrin. Dessutom kan arbetssäkerheten ökas genom bättre signaler till larm förbättrat utbildningsunderlag etc.

I stålverken tappas smält s.k. råstål från stålugnen i en keramiskt infodrad skänk. Denna används som behållare när stålet transporteras till en skänkbehandlingsstation när den slutliga stålkvaliteten färdigställs och som reaktionskärl under denna behandling. Den används också som behållare under transport därifrån till gjutningen och under hela gjutningen. I de flesta fall, speciellt för platta och långa produkter, sker denna gjutning som s.k. stränggjutning där stålet passerar en keramisk ventil till en mellanbegållare (Gjutlåda) och därifrån ned i en vattenkyld kokill och kylsträcka. Den stelnade strängen (´Slabs´, ´Blooms´ eller ´Billets´ beroende på format) är ett halvfabrikat som omformas till slutprodukt i ett valsverk eller en smedja. (Andra gjutmetode r förekommer för vissa produkter, bl.a. götgjutning eller gjutning i sandform).
Skänkbehandlingen sker i olika anläggningar, beroende på verk och produkt. Gemensamt för alla är att man skapar en kraftig omröring i skänken. Det stora problemet är att man nu inte har någon bra metod att under pågående gas eller induktiv omrörning mäta hur bra omröringen fungerar. En bra omröring är kritisk för stålkvaliteten. Den ekonomiska effekten av ett misslyckande är stor eftersom stålet i skänken har ett högt värde på detta stadium (några hundratusen till någon miljon beroende på skänkstorlek och ståltyp). Det är viktigt att under processen kunna mäta omröringskvaliteten, här definierad som

OMRÖRINGSINTENSITET: parametrar som anger hur kraftig omröringen är och hur väl den täcker olika delar av skänken.
OMRÖRINGENS KVALITETSEFFEKT: De parametrar som beskriver hur väl man lyckats styra de kvalitetsparamerar som omröringen är till för att påverka t.ex. homogenitet, slaggrenhet legeringsprecision och lösta gaser. Resultatet kan användas på två sätt 1)
Problemet är att temperaturer m.m. gör det svårt att direkt mäta inne i det smälta stålet utan man måste förlita sig på indirekta mätningar tex vibration, ljud optisk mätning på spolöga och sedan omvandla detta. Klarar man detta kan man i processkedjan använda det på två sätt
PROCESSTYRNING: Använda resultatet för att styra behandlingen så att man ändå når dit man skall
INCIDENTSTYRNING: Använda resultatet i produktionsstyrningen för att antingen använda stålet som det var tänkt eller att klassa om till annan produkt, planera och anpassa processtyrningen
Tanken är att mäta de indirekta värdena och använda en metodik baserad på signalanalys och maskinlärning som redan under pågående process ger styrvärden för process och planering.

Samarbete mellan KTH, Swerea-Mefos och LTU.

Namn Pär Jönsson
Organisation KTH Materialvetenskap

Kommentar #1

Viktigt att genom mer avancerad matematisk analys se om de indirekta mätvärdena på omrörning i en skänk kan, eller inte kan vara ett viktigt redskap i processtyrningen i framtiden. Fungerar det kan det bli ett mycket viktigt framtida instrument.

Namn Ewa Sjöqvist Persson
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.