Så kan värmen i stålslagg tas till vara
Slagg lämnar järn- och stålprocesser med ett stort värmeinnehåll som vanligen går förlorat när materialet kyls. En ny forskningsöversikt jämför teknik för att återvinna energin. Centrifugal granulering lyfts fram som ett lovande fysikaliskt alternativ, medan kemiska metoder kan omvandla värmen till bränslen.
Slagg tappas från masugnar och stålugnar vid temperaturer på långt över 1 000 grader. Trots det tas bara en begränsad del av värmen till vara. Materialet behöver kylas och hanteras på ett sätt som är säkert och som samtidigt ger slaggen rätt egenskaper för fortsatt användning.
I en ny forskningsöversikt går Ruoxun Zhang, Dunyu Liu och deras medförfattare igenom både fysikaliska och kemiska metoder för värmeåtervinning. De jämför teknikerna utifrån bland annat kapacitet, energieffektivitet och möjligheten att förena värmeåtervinning med behandling av slaggen.
Små partiklar avger värmen snabbare
De fysikaliska metoderna går förenklat ut på att först dela upp den smälta slaggen i mindre partiklar och sedan föra över värmen till luft, vattenånga eller ett annat medium. En större sammanlagd yta gör att värmen kan avges snabbare och under mer kontrollerade former.
Översikten lyfter särskilt fram centrifugal granulering. Där förs den flytande slaggen mot en roterande skiva eller behållare och kastas ut som droppar som snabbt stelnar.
I de anläggningar och försök som sammanställts bildas partiklar på omkring 1,5–6 millimeter. Tekniken uppges kunna hantera 60–80 ton slagg i timmen och nå en värmeåtervinningsgrad på 60–80 procent.
Siffrorna beskriver resultat från de studier som översikten bygger på. De visar inte att samma prestanda kan uppnås vid alla stålverk. Slaggens temperatur, viskositet och kemiska sammansättning varierar mellan exempelvis masugnar, konvertrar och ljusbågsugnar.
Värmen kan driva kemiska reaktioner
Kemisk återvinning innebär att slaggvärmen används för att driva reaktioner som kräver energi. Översikten behandlar bland annat reformering av metan, förgasning av kol och pyrolys. Energin lagras då i en produktgas eller ett bränsle i stället för att enbart återvinnas som varm luft eller ånga.
För metanreformering redovisas försök där slagg bidrog till en omvandlingsgrad på upp till 96 procent. För kolförgasning anges en värmeåtervinningsgrad på upp till 90 procent.
Även här krävs försiktighet vid jämförelser. Omvandlingsgrad och värmeåtervinningsgrad är olika mått, och resultaten kommer från skilda processupplägg. Kemiska metoder behöver dessutom bedömas utifrån vilka råvaror som används. Att omvandla slaggvärme till en kol- eller naturgasbaserad produkt ger inte automatiskt en stor klimatvinst, även om själva värmen tas till vara.
Slaggens egenskaper måste bevaras
Utmaningen är inte bara att fånga värmen. Kylningen påverkar hur slaggen stelnar och därmed vilka användningsområden det färdiga materialet får. Masugnsslagg kan exempelvis användas som råvara i cement, medan andra slagger används som ballast eller behöver behandlas ytterligare.
En återvinningsprocess som ger ett högt energiutbyte men försämrar slaggens värde som råvara kan därför vara mindre attraktiv totalt sett. Utrustningen måste också klara kontakt med ett hett, nötande och snabbt stelnande material utan att skapa återkommande driftstopp.
Det är en viktig fråga även för nordisk stålindustri som till exempel SSAB framgent. När masugnar ersätts av ljusbågsugnar förändras både mängden slagg och dess sammansättning. En investering i värmeåtervinning behöver därför anpassas till framtidens processer och till hur slaggen ska användas efter kylningen, inte bara till dagens energiflöden.
Översikten visar att det finns tekniker med lovande rapporterad prestanda, särskilt inom torr granulering. Däremot går det inte utifrån sammanställningen att slå fast vilken lösning som är bäst för ett enskilt stålverk. Det kräver fullskaliga driftdata och en samlad bedömning av energiutbyte, processäkerhet, slaggkvalitet och avsättning för den återvunna värmen.
Referens: Ruoxun Zhang, Dunyu Liu, Wenquan Lin, Jingjie Wang, Jianqiang Zhang, Bo Ai, Qiulin Wang och Jing Jin, ”Slag Waste Heat Recovery Technologies for Steel Industry: A State-of-the-Art Review”, Chemical Engineering & Technology, volym 49, nummer 7, 2026.