Under denna rubrik presenteras energibesparande åtgärder som kan göras i samband med chargeringen.

Packningen av råmaterialet är ett viktigt steg i chargeringen för att uppnå en lägre energianvändning per ton smälta.

  • Tiden för smältförloppet påverkar energiåtgången på ugnarna. En kort smälttid, snabb överhettning och omedelbar tappning utan onödig hålltid är det som ger mest energieffektivitet. För att uppnå en god energieffektivitet bör rutiner användas som minskar tiden som ugnen är påslagen.  

  • Rätt kolhalt från början. Att lösa in mer kol i redan smält material tar tid och kräver ofta en förhöjd temperatur. Båda faktorerna påverkar energianvändningen negativt.  Håll ordning på kolhalten i de olika råvarusorterna. Använd ett datorprogram för att räkna ut vilken blandning som ger rätt kolhalt i smältan.

  • Packa råmaterialet så tätt som möjligt utan att det kan bildas sprängkrafter när chargeringsmaterial kilats fast på tvärs i ugnen och expanderar av värmen.  En gammal tumregel anger maximal längd på chargerat material till en tredjedel av ugnens diameter. Ett väl packat råmaterial är viktigast vid starten så att ugnens induktionsfält kan tas upp av råmaterialet. När en sump bildats så ska storleken och utformningen på råmaterialet motverka bryggbildning och häng. Hög packningsgrad och rent och torrt råmaterial minskar tids- och energiåtgången i ugnen. Ett försök kring detta finns redovisat i kapitel 9.2.2 i rapporten IPK224_energieffektiv smältning.

  • Chargera i rätt ordningsföljd. Lägg lättsmält material som exempelvis tackjärn i botten. Ugnens energieffektivitet ökar när den har en smälta att arbeta med. Om tackjärnet är rostigt och fuktigt är det även en säkerhetsfråga att inte släppa ner det i en smälta.

  • Chargeringsvagn med skakpackning ger snabb chargering och god packning av råmaterialet. Om ugnslocket delvis kan vara påsatt vid chargeringen är detta givetvis bra.

  • Pressa briketter av spån från bearbetning. Briketterna minskar chargeringstiden jämfört med löst spån och ger även en viss sänkning av energianvändningen vid smältning. 

  • Kontrollera att chargen inte hänger sig och bildar ett lock. Under locket blir smältan snabbt överhettad vilket sliter på ugnens infodring och kostar energi samtidigt som det är direkt livsfarligt ur arbetsmiljösynpunkt.

  • Chargera på sådant sätt att restvärmen tas tillvara i ugnen. Fyll varm ugn vid skiftets slut, exempelvis på kvällen. När nästa skift börjar så är ugnen fortfarande varm och chargen varm och torr. Det nya skiftet kan starta smältningen snabbare. Ungsinfodringen visar ofta ett lägre slitage om ugnen hålls varm.

  • Chargering för hand och med magnet tar förhållandevis lång tid jämfört med att använda chargeringsvagn eller liknande och leder till värmeförluster om ugnslocket (om sådant finns) måste öppnas varje gång chargeringsmaterial skall laddas i ugnen.

  • Det rekommenderas att blanda smältan så att den får lägsta möjliga smältpunkt under hela smältförloppet. En järn-kol legering har en lägsta smältpunkt vid 4,3 procent kol. Erfarenheten visar att främst kol, kisel- och fosfor-innehållet påverkar smältpunkten.  Kolekvivalenten (C ekv) tar hänsyn till detta i formeln:

C ekv = Kolhalten i procent + Kiselhalten i procent/4 + fosforhalten i procent/2

Eller formeln skriven på annat sätt:

 

  • Vid en kolekvivalent på 4,3 procent smälter gjutjärnet vid lägst temperatur. Om kolhalten ökas eller minskas från denna kemiska sammansättning så stiger smältpunkten.

  • Det går att beräkna hur råmaterialet skall tillsättas i ugnen för att under hela smältförloppet, fram till den sista chargeringen hålla ugnsinnehållet på en kolekvivalent på 4,3 procent. Den sista chargeringen bestämmer den slutliga ekvivalenten.  Den intresserade läsaren finner en ingående instruktion av detta på sidorna 25 -29, i rapporten ”Energieffektiv smältning av järn i induktionsugn" av Rikard Källbom.

2772