Under denna rubrik presenteras energibesparande åtgärder som kan göras i samband med materialhanteringen inför chargering.

Torrt chargeringsmaterial är en säkerhetsfråga samtidigt som det krävs energi för att koka bort vattnet. För att värma ett kilo (1 liter) vatten från rumstemperatur till 100 °C och omvandla det till ånga åtgår ca 0,7 kWh. Om ugnen behöver köras med låg effekt eller tillfälligt stängas av på grund av fuktigt chargeringsmaterial så ökar energiåtgången vid smältningen kraftigt.

Rost bildas snabbt på fuktigt järn och stål. Rosten förslaggas vid smältning vilket medför ökad energianvändning. Kostnader för att deponera slagg samt ökat slitage på ugnsinfodringen bör vägas in i kostnadsberäkningen. Se även punkten om blästrat chargeringsmaterial nedan. Stora rostmängder kan ge problem vid tillverkning av segjärn och kompaktgrafitjärn(CGI).

 

Handfasta tips:

  • Ett tak över materialgården minskar problem med blött skrot.

  • Tak på lastbilarna vid transport av chargeringsmaterial minskar problem med blött skrot.

  • Utnyttja spillvärme från ugnsventilation, kylvattnet från ugnar eller kompressorer för att värma och torka råmaterialet. Gjuterier med inbyggd materialgård med värmeslingor i golv och materialfickor upplever att detta fungerar mycket bra. Det åtgår cirka 4,9 kWh/ton för att värma järn från en vintertemperatur på -15 °C till +20 °C. Med ett energiåtervinningssystem så kan chargeringsmaterialet värmas upp på ett billigt sätt till betydligt över rumstemperatur före chargering av ugn.

  • Spån från bearbetning kan förtorkas med exempelvis centrifug.

  • Retur av återgång direkt från urslagning-bläster till ugn medför att viss energi, i och med att materialet fortfarande är varmt, kan utnyttjas.

  • Samarbete med skrotleverantör för att pressade plåtbalar etcetera skall vara så torra som möjligt. Skrot och plåtbalar hanteras på ett sådant sätt att de inte utsätts för regn och väta vid leverans/förvaring till gjuteriet.

 

Råd och tips vid krossning:

  • Krossa skrot och återgång i fragmenteringsanläggning.

  • Krossingen kan minska mängden sand som följer med ner i ugnen, sanden kräver lika mycket energi för att värmas upp som järnet. Slaggmängden minskar, liksom kostnaderna för slagghantering och deponi.

  • Krossningen bidrar till att eventuellt vatten som fastnat i fickor i råmaterialet kan rinna ut.

  • Krossningen gör att mer material kan lyftas av magneter vilket ger kortare chargeringstid.

  • Krossningen möjliggör bättre packning av chargeringsmaterialet i ugnen så att smältningen går snabbare och med lägre energianvändning.

  • Krossning kan motverka att råmaterialet hänger sig och bildar bryggor. Bryggbildning medför snabb överhettning av smältan, vilket är energikrävande och dessutom direkt farligt.

Ett försök har gjorts i ett spanskt gjuteri där företaget investerat i en så kallad käftkross, en runner breaker. Bilden visar en”runner breaker” från EURO EQUIP.

Runner Breaker från EURO EQUIP.

Olika parametrar mättes före och efter installationen och resultatet visade bland annat:

  • Smältugnarnas energieffektivitet ökade med 8,7 procent (kW/ton).

  • 4,5 procents reduktion av energianvändning hos anläggningens ugnar, främst tack vare en lägre produktion av slagg (45 procent mindre) och den kortare tid som locket behövde vara öppet för att exempelvis ta bort slagg.

  • Packdensiteten i krossat material ökade från 0,7 till 1,35 ton/m3 (93 procent) vilket innebar 50 procent mindre transporttid för truckföraren.

  • 50 procent högre sandavskiljning.

  • Minskad bryggbildning i smältugnarna.

 

Återgång

Den vidhäftande form- och kärnmassan medför följande:

  • Nödvändigt med regelbunden och dyrbar rengöring av platsen för skrotlagring.

  • Högre energianvändning vid smältning på grund av nödvändigheten för tätare avslaggning.

Följderna av låg packningstäthet hos återgångsmaterialet är bland annat följande:

  • Minskning av ugnens energimässiga verkningsgrad.

  • Högre energianvändning hos ugnen på grund av nödvändigheten att ha locket avlyft under en längre tid.

  • Minskad smältkapacitet och därigenom minskad produktionskapacitet.

Krossning och sönderbrytning ger fördelar:

  • Genom att form- och kärnmassor avlägsnas från återgångsmaterialet minskar behovet av städning av upplagsplatser. Vidare minskar mängden slagg i ugnen med 45 procent, vilket i sin tur minskar behovet av avslaggning av ugnen.

  • Höjningen av skrymdensiteten minskar trucktransporterna och rörelsen hos lyftanordningen vid ugnen med en tredjedel. Vidare ökar ugnens verkningsgrad med fem till tio procent. Tiden för chargering av ugnen minskas med 20 till 25 procent. Dessutom erhålls ett mer optimalt utnyttjande av området för skrotupplag.

 

Blästrat chargeringsmaterial

  • Sandrester är massa som måste värmas. Ett kilo sand kräver ungefär samma energi att värmas till slagg som ett kilo järn kräver för att bli smälta, cirka 500kWh/ton.

  • Kostnader för att deponera extra slagg som uppstår samt det ökade slitage på ugnsinfodringen som uppstå vid smältning av sandigt och rostigt chargeringsmaterial bör vägas in i kostnadsberäkningen för blästring.

  • Blästring av chargeringsmaterial bör avgöras från fall till fall. Ingen ensidig rekommendation kan göras. Blästringsoperationen kräver extra personal och energi. Blästringen tar även bort oxider som kan fungera som kärnbildningspunkter. Kärnbildningspunkterna höjer smältans kvalitet.

  • Jämför blästring med krossning för att se om fördelar kan uppkomma i det egna gjuteriet.

 

2771