Projektinitiativpresentationer från programkonferensen Metalliska material 2017. Använd pilarna för att bläddra i spellistan.

Projektinitiativ #5: Styrning av kvävehalt vid framställning av rostfritt stål

Kväve påverkar rostfria stålets egenskaper, mekanisk styrka, korrosionsbeständighet och austenit-stabilisering etc. som är viktiga i många industriella tillämpningar. Kväve används också som legeringsämne av rent ekonomiska skäl då kväve kan ersätta en del av det nickel som annars måste användas. Kvävgas används framförallt som process-gas som ersättare för betydligt dyrare argon-gas. Under tillverkningen av rostfria stål styrs kvävehalten i AOD-konvertern. Kvävehalten stiger när man blåser kvävgas genom dysor till stålbadet. Kvävehalten justeras genom att spola stålsmältan med argongas eller med blandning av kväve och argon. Om man inte träffar kvävehalten, måste man fortsätta blåsningen och i värsta fall värma upp stålet med syrgasblåsning vilket kan leda till kvalitéförluster.

Projektinitiativ #8: Variabel dyshöjd i AOD konverter

AOD processen har sedan slutet på 60-talet varit den dominerande processen inom rostfri ståltillverkning. Processen bygger på att en blandning av inertgas och syre injiceras från sidan av konverterkroppen i ett antal steg. Det första steget har högst andel syre och med varje efterföljande steg så sänks denna andel och andelen inertgas ökar. Syftet med stegen är att bibehålla ett lågt partialtryck av CO i bubblorna för att inte oxidera krom. Ett alternativ till AOD processen är VODC processen som är en AOD med vakuum under de senare stegen. Syftet med vakuum är att ytterligare sänka partialtrycket av CO. VODC är en relativt dyr investering och det är oklart vad de löpande underhållskostnaderna blir. Processen försvårar dessutom möjligheten att tillsätta skrot i konvertern, vilket kan vara ett problem.

Projektinitiativ #11: Fosforraffinering av rustfritt stål

Fosfor er et uønsket element i stål og er skadelig for blant annet seigheten. Fosfor kan raffineres bort fra karbonstål under smelting, men lar seg ikke raffinere bort fra rustfrie stål ved noen konvensjonelle metoder. Man må isteden tynne ut rustfritt skrap med karbonstål med lavt fosforinnhold og primærlegeringer for å kunne fremstille rustfritt stål med lavt fosforinnhold. Markedet ser dog ut til å etterspørre lavere og lavere innhold av fosfor for rustfrie stål, noe som fører til en større fare for vrakcharger og høyere forbruk av primærlegeringer.

Projektinitiativ #15: Avgasanalysering vid vakuumavgasning av stål

Syftet med vakuumavgasning av stål är i första hand att sänka halterna av de gaser som finns lösta i stålet dvs. väte och kväve. Under vakuumavgasning sker även svavel- och syrerening. Ett in-line gasanalyssystem kan leverera information för avgasnings- och svavelreningsprocessen. Analysen av sammansättningen av avgaser kan användas vid uppskattningen av stålets faktiska väte- och kvävehalt. Utmaningen är att det är väldigt låga halter av kväve och väte som kommer från stålet vilket gör detekteringen av dessa element svår, kanske omöjlig. Om det skulle gå att lösa, så skulle det innebära en ovärderlig hjälp och kontroll av avgasningsförloppet.

Projektinitiativ #46: Open Source CFD Toolbox for Swedish Steel Society

The aim of the current initiative is to create a platform in order to use open source computational fluid dynamic (CFD) as an alternative to proprietary software for metallurgical processes e.g., ladle metallurgy and modelling of blast furnace hearth. This has become a priority for Swedish iron and steel industries due to extensive licensing cost of proprietary tools. In the past few years, a CFD toolbox OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation) has matured enough to be used as a replacement of commercial codes and presented itself as a viable option in different fields of engineering. Therefore, the main objective is to develop OpenFOAM solvers which are applicable to metallurgical processes and to address the ever growing demands of the industries to have low cost in-line process models.

Projektinitiativ #58: Measurement Technic for the future process development

Fiber Bragg Gratings, FBGs are small refractive index modulations that are inscribed in optical fibers. By launching light into the fiber and detect the reflected wavelength of each FBG their respective temperature can be measured. An FBG sensor is the most established fiber sensor technology and the sensors as well as readout systems are commercially available from a number of companies.

Projektinitiativ #74: Fundamental studies of how to improve the slag-line refractories

The approach in this study is to take a fundamental approach to study how the refractory materials and binders can be improved with respect to stability towards refractory erosions. Here, an essential part of the research is to consider the slag compositions so that they will both be optimized respect to a lower refractory wear as well as a potential to make new products. The type of refractories to be studied will be discussed together with the participating companies.

Projektinitiativ #79: Utveckling av dysspetsar för fiberoptiska mätlansar

Swerea MEFOS jobbar i flera projekt med att utveckla mätapplikationer genom att använda fiberoptik. Problem finns att anpassa mätutrustningar till den extrema miljön som finns inom stål och metallindustrin. För att skydda de optiska fibrerna och samtidigt få bra mätningar finns krav på ganska speciella konstruktioner som är svåra, om inte omöjliga, att tillverka med konventionell teknik. Genom att använda additiv tillverkning ökas möjligheterna att utveckla mer precisa och anpassade system för mätningar vid stränggjutningsprocessen och ugnar.

Projektinitiativ #80: Utveckling av högtemp sensor för att mäta turbulensen i stålsmältor

Syftet med detta projekt är att utveckla ett sensorsystem för följa och mäta turbulensen i en stålsmälta och målet är att validera och justera de beräkningsmodeller som används idag för att prediktera strömningarna.

Projektinitiativ #81: Reduktion av avkolning vid varmvalsning av högkolhaltiga stål genom beläggningsteknologi

För högkolhaltiga stål så kan det emellanåt bli problem med avkolning på ytan efter varmvalsning av göt. Detta projekt skall analysera och utveckla en billig beläggning och metod för att reducera eller helt ta bort detta problem med oxidering. Metoden skall utvecklas i samråd med partners och initiala labförsök skall utföras på göt/slabs i Swerea Mefos stegbalksugn. Steg två är att industriella försök skall utföras hos någon av våra ståltillverkare.

Projektinitiativ #86: Konkurrenskraftig, resurseffektiv stålproduktion som klarar framtidens krav på låga restelement i höghållfasta produkter

Det finns ett behov att förbättra bl.a. fosforrening vid malmbaserad stålframställning med befintlig teknologi och samtidigt med en bibehållen alternativt minskad slaggmängd. Utvecklingen sedan början av 00-talet går mot allt högre andel stål med låga fosforhalter. Andelen charger med hårda fosforkrav har fyrdubblats under 15 år. Detta ställer högre krav på råvaror och processer. Samtidigt ökar kraven på resurseffektivare stålproduktion med mindre mängder bildade restprodukter. Stora pengar är investerade i dagens processteknik. En önskad situation är att kunna klara morgondagens krav på stor andel (>>50%) stål med låga restelelementhalter, med dagens processutrustning och samtidigt minska genererade mängder restprodukter till en konkurrenskraftig produktionskostnad.

Projektinitiativ #87: clean steel production through an inproved separation of inclusions to the slag

The steel makers have always focused on developing cleaner steels to improve the material properties of steel in order to make it more useful for the current applications as well as to find new applications. A key aspect with respect to development of cleaner steels with fewer inclusions is to understand how the separation of inclusions at a steel/slag interface can be optimized.

Projektinitiativ #88: Användningar av mätningar, dataanalys av "big data" och maskininlärningsmetoder för en förbättrad processtyrning och hållbar produktion

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

Projektinitiativ #90: Ny process för högrent Kisel för solceller

Resurs- och kostnadseffektiv process för produktion av högrent kisel för PV produktion av solel.

Projektinitiativ #101: Snabb analys av slagg på stålsmälta i anslutning till processen

Snabbare slagganalys i direkt anslutning till processen vid stålframställning är av stort intresse av flera skäl. Slaggen utgör värdefull råvara t.ex. som bärlager i vägar och för inblandning i cement. Av såväl miljömässiga som ekonomiska skäl strävar man mot att öka andelen slagg som används som råvara i stället för att deponeras. För att åstadkomma detta behövs en tillräckligt bra analys av slaggen medan den fortfarande är flytande, så att sammansättningen kan justeras för att passa till avsedd slutanvändning.

Projektinitiativ #111: Förhindra utkok i konverter

Idag använder huvuddelen av världens integrerade stålverk en Linz-Donawitz (LD) process, där syre introduceras till råjärnet genom en syrgaslans. Syftet är att avlägsna kol från råjärnet och på så sätt konvertera det till råstål. Under denna avkolning så bildas det en slagg som huvudsakligen innehåller järnoxid och metalldroppar. Slaggen ligger ovanpå järnsmältan och vid höga nivåer av CO/CO2 så tenderar den att bilda ett skum. Vid höga nivåer av skumning kan konvertern "koka över", d.v.s. slagg och metalldroppar trycks ut genom konverterns toppöppning, ett så kallat utkok sker.