Stålämne lämnar stegbalksugnen på Swerea MEFOS

Flexibla lösningar för miljövänliga värmningsugnar

19 december, 2017

Projektet FlexVärmeStål är en förstudie som ska leverera en fullständig karta över vilka möjligheter, kombinationsmöjligheter och tekniska utmaningar som finns för att minska koldioxidutsläppen från stålindustrins värmningsugnar. 

Möjligheten att minska energianvändningen och den fossila koldioxidbelastningen i stålindustrin handlar mycket om att få processer att samspela på ett så optimalt sätt som möjligt, och att utnyttja energiöverskott i systemen så effektivt som möjligt. Det gäller också att hitta vägar att ersätta fossil energi med förnybar energi, eller energibärare med låg eller ingen koldioxidbelastning. 

I Sverige produceras årligen över 5 miljoner ton råstål vid normala produktionsförhållanden. Såväl skrot- som malbaserad ståltillverkning använder omvärmnings- och värmebehandlingsugnar för att möjliggöra kommande processteg, exempelvis varmvalsning, men också för att nå önskade egenskaper hos slutprodukten. Omvärmningsugnarnas andel av de fossila koldioxidutsläppen utgör i medeltal 7,5 procent av svensk stålindustrins totala emissioner (men varierar utifrån produktionsrutt). Värmningsprocesserna sker vid hög temperatur och därför krävs oftast högkvalitativ energi i form av olja eller gas (naturgas, propan).

Projektet FlexVärmeStål har som mål att leverera en fullständig karta över vilka möjligheter, kombinationsmöjligheter och tekniska utmaningar som finns för att nå hög flexibilitet vid användandet av olika energibärare inom stålindustrin och därmed minska koldioxidutsläppen. I projektet ingår studier av bränsleflexibilitet genom olika kombinationer av el och syrgas (oxyfuel) och gasformiga bränslen (H2, propan, naturgas, biogas). 

Genom att kombinera expertkunskap inom förbrännings- och omvärmningsugnar med processintegrationsmodellering kan olika alternativ för uppvärmning av stålämnen med el och vätgas-oxyfuel analyseras för att undersöka effekten på produktivitet, energieffektivitet, kvalitet och miljöeffekter. I arbetet ingår även att ta fram en processintegrationsmodell av hur ett koldioxidfritt integrerat stålverk skulle kunna byggas. 

Projektet drivs av Swerea MEFOS och finansieras med stöd från Energimyndigheten och svenska stålindustrin. Industripartner är AGA-Linde, Höganäs, Jernkontoret, Outokumpu, Ovako, Sandvik Materials Technology, SSAB och Uddeholms. Akademiska partner är KTH och LTU.