Under fyra och ett halvt år har det i Jernkontorets regi genomförts ett forskningsprojekt som syftade till att inom stålindustrin förbättra produktkvalité och sänka energiförbrukningen längs produktionskedjan: värmning, valsning och glödgning till färdig produkt.

Resultaten skulle åstadkommas genom att via fem delprojekt förbättra regleringen av värmnings- och glödgningsugnar, samt genom att ta fram ett system som identifierar processavvikelser längs hela produktionskedjan. Delprojekten har genomförts inom fyra olika anläggningar på lika många orter.

Magnus Evestedt, specialist, har varit Prevas AB ansvarige i projektet.
– Jag har deltagit i alla delar av projektet utom den del där Swerea MEFOS jobbade med förbättringar i STEELTEMP®2D. De har bland annat utvecklat program som beräknar rökgasernas sammansättning i ugnarna vilket möjliggör noggrannare temperaturberäkningar, säger Magnus Evestedt i ett pressmeddelande och fortsätter:

– Beträffande delprojekt två som avsåg att förbättra styrsystemet för omvärmningsugnar, har vi gjort en ordentlig uppgradering av FOCS-RF. Antalet beräkningspunkter har utökats från 5 stycken centrerade i tjockleksriktningen till 81 stycken fördelade över stålämnets hela tvärsnitt, och vi har konstaterat energibesparingar på 3–9%.

Ett tredje delprojekt syftade till att utveckla ett reglersystem för satsugnar (gropugnar) som traditionellt har styrts med så kallade “recept”. Förhållandena i dessa ugnar, som har stående stålämnen, skiljer sig från ugnar med liggande ämnen. Därför blir villkoren för styrningen annorlunda.

– Vi utvecklade en variant av FOCS kallat FOCS-PF som har installerats och provkörts hos Outokumpu i Degerfors. Testerna indikerade en sänkning av energiförbrukningen med ca 7%, säger Magnus Evestedt.

I delprojekt fyra ville man ta fram ett multivariat reglersystem för glödgningsugnar. Systemet skulle baseras på en kombination av fysikaliska och statistiska modeller. Målet var att minska antalet omglödgningar och få ner energiförbrukningen med 5%.

– Delprojekt fyra resulterade i en förstudie med efterföljande marknadsundersökning. Utifrån denna går nu Prevas och Outokumpu Stainless i Avesta vidare med ett projekt för att uppdatera nuvarande styrsystem. Målet är en bättre funktionalitet och en förbättrad användarvänlighet.

Det femte och sista delprojektet handlade om överordnad processanalys, det vill säga hur processparametrar längs hela processkedjan samverkar till den slutliga produktkvalitén.

– Vi ville klassificera plåtar som normala eller felaktiga genom att använda principalkomponentanalys. Tanken var att t ex orsaken till sprickor i plåten skulle kunna spåras till orsaker i produktionskedjan. Det visade sig vara komplicerat att jobba med hela produktionskedjan varför projektet begränsades till att handla om en del av den. Ett system, TESS (Temperature Estimation and Supervision System), konstruerades för att detektera icke korrekt fungerande temperatursensorer. Bättre temperaturmätning medför bättre produktkvalité och bättre energiekonomi. Man räknar med att spara upp till 4 GWh/år. Systemet installeras på SSAB och inom Outokumpu Stainless i både Avesta och Degerfors.

– Projekten har gett användbara resulterat och för Prevas del har det gett en fördjupad kontakt med stålindustrin som är en viktig kund, avslutar Magnus Evestedt.