13.3.4 Reducering av koksanvändning

Då kostnaden för koks är en väsentlig del av utgifterna för kupolprocessen, har man genom åren försökt reducera andelen koks som åtgår för att smälta i kupolen.

Följande huvudsakliga alternativ förekommer:

  • Syrgastillsats via blästerluft eller lansar. Detta är vanligt förekommande och medför förutom ett reducerat koksbehov högre kapacitet, högre järntemperatur samt högre andel kolmonoxid i ugnsgasen. Förutsatt att ovanstående parametrar är önskvärda brukar en investering i en syrgasanläggning vara relativt lätt att motivera. Dock kan den ökade temperaturen samt kolmonoxidhalten vara oönskade i vissa fall. 

  • Tillsats av gas, ofta naturgas kan i vissa specifika fall vara ett alternativ. Tillsatsen sker i dessa fall via oxyfuelbrännare i formorna. Det finns processmässiga nackdelar med detta såsom en sämre uppkolning, men lösningen kan vara ekonomiskt god under förutsättning att billig gas finns att tillgå.

  • Sekundär lufttillförsel, det vill säga tillförsel av blästerluft på två nivåer i kupolugnen. Principen bakom detta är att en extra ring med formor monteras ett stycke över primärformorna. Tanken är att syresätta och förbränna en del av den gas som finns i ugnen. Effekten har visat sig gynnsam i vissa kallblästerugnar, men man har numera i de flesta fall övergivit denna teknik då den visar på förluster i varmblästeranläggningar. 

  • Injicering av kolhaltiga material förekommer också. Tillsatsen sker i dessa fall via lans i formorna. Det vanligaste och mest beprövade är tillfällig tillsats av grafit för att under begränsad tid få upp till 0,3 procent högre kolhalt i smältan. Att göra detta kontinuerligt är inte lönsamt på grund av att utbytet är relativt lågt samtidigt som grafiten kostar ungefär dubbelt så mycket som koks. Kontinuerlig injicering med syfte att reducera koksandelen har däremot försökts med billigare kolhaltiga material som till exempel koksstybb, petroleumkoks och antracit. Då dessa material är abrasiva ser man dock svårigheter i tillgängligheten hos injiceringsutrustningen. 

  • Koltillsats via cementbundna briketter är relativt vanlig. Här gjuts billiga material som koksstybb in i cement och chargeras som tillsats. Upp mot 20 procent av kokstillsatsen har visat sig kunna ersättas på detta sätt. 

  • En viktig parameter för att erhålla en låg koksförbrukning är att anpassa kapaciteten på både kupolugn och hållugnar till järnbehovet. En kontinuerlig, jämn drift ger en låg koksförbrukning, jämnare analys och temperatur samt ett lägre slitage på det eldfasta materialet.

1711