Fossilfri värmning av stål med plasma
(2021-01-19) Svensk stålindustri har för första gången värmt stål med plasma. I det pågående utvecklingsprojektet PLATIS vill stålindustrin utvärdera möjligheten att använda plasmateknik för att elektrifiera ugnsprocesser. Har man tillgång till fossilfri el erhålls en helt fossilfri process. Under några veckor har svenska stålföretag värmt sina stål i en gemensam försöksugn, för att kunna analysera hur deras material påverkas av uppvärmningsmetoden.
Foto. Maria Swartling, ScanArc
Projektledaren Nicklas Tarantino, Sustainable Steel Region, tror att projektet är först i världen med denna typ av försök.
- Enligt vår kännedom har plasmatekniken inte tidigare använts för detta ändamål och på det här sättet, varken kommersiellt eller i pilotskala. Det är en oprövad teknik i stålsammanhang. Vi har därför ett gyllene tillfälle att både möta stålindustrins behov och samtidigt skapa kommersiella tekniklösningar, säger Nicklas Tarantino.
I plasmageneratorn genereras en ljusbåge, som i sin tur skapar en het gas. Plasma nyttas normalt i många andra tillämpningar, exempelvis i smält-, skär- och svetsprocesser. I samband med klimatomställningen har tekniken dykt upp som ett alternativ för uppvärmning av heta processgaser. ScanArc Plasma Technologies utvecklar plasmatekniken och leder försöken. De är nöjda med utfallet och testerna var förhållandevis odramatiska.
- För oss är plasma en vardagssyssla, men nu gäller det att anpassa processen till att värma stål. En fördel är vår möjlighet att snabbt reglera ugnens temperatur och atmosfär utifrån stålindustrins behov, säger Maria Swartling, utvecklingsansvarig på ScanArc.
Outokumpu är en av de företag som testar sitt stål i försöksugnen. De är försiktigt optimistiska.
- Det är inte bara intressant att se om vi kan uppnå samma resultat som i befintlig process, utan också om kan förbättra processen ytterligare, säger Cecilia Lille, som deltar i forskningsarbetet.
Kungliga tekniska högskolan har funnits på plats under försöken. De ska göra en teknisk-ekonomisk analys för att se om tekniken är gångbar. Rikard Svanberg, forskare från KTH anser att tekniken är speciellt intressant där man kräver högre processtemperaturer.
- Vi kommer nu analysera resultatet och utvärdera försöken. Är det positivt kommer det dock föranleda ett behov av att optimera processen ytterligare, säger Rikard Svanberg.
Nicklas Tarantino är optimistisk om fortsättningen.
- Vi har redan bevisat att det praktiskt går att använda plasma. Visst finns det utmaningar, men så är det alltid när man ska utveckla en ny process, förklarar Nicklas.
- Om stålindustrin är fortsatt positiva efter sina materialanalyser, finns det anledning att gå vidare i utvecklingsarbetet, avslutar han.
Projektet stödjs av industrin genom Ovako Sweden AB, Outokumpu Stainless AB, SSAB Borlänge, SSAB Oxelösund, Höganäs AB, Linde Gas AB, LKAB och Sandvik Materials Technology AB. Kungliga tekniska högskolan och forskningsinstitutet Swerim AB bidrar med forskning och utveckling. Branschorganisationen Jernkontoret är projektägare. Projektet delfinansieras av Energimyndigheten.