Energieffektiv och tillgänglighetsoptimerad styrning av mesaugnar genom aktiv barlaststyrning

Data från kontinuerlig mätning av damning och nodulbildning i mesaugnar indikerar en korrelation mellan intag av stora mängder köpkalk, ökad damning och minskad nodulstorlek. Fenomenet uppträder i samband med ugnsstopp då stora mängder köpkalk använts. Efter en period på några månader har damningen minskat radikalt för att sedan återkomma vid nästa ugnsstopp. Tidsförloppet liknar den ackumulation av fosfor i kalk och mesa som sker då fosfatjoner i grönluten under kausticeringen bildar en blandförening där natrium- och karbonatjoner delvis ersätter kalcium- och fosfatjoner. Driftsekonomi kan förbättras avsevärt med en väl kontrollerad nodulbildning i mesaugnen. En ekonomisk kalkyl år 2023 som endast tar hänsyn till ökad energianvändning och alkali indikerar att en dammig ugn orsakar en ökad kostnad på ca 46kr/ADt vilket för en typisk mesaugn i Sverige motsvarar ca 10-15 MSEK/år.

Projektet sin utgångspunkt i ett antal kontrollerade lab-försök där specifikt högtemperaturkemin i mesaugnen, ett ämnesområde som inte är välstuderat, är av intresse. Expertis inom högtemperaturkemi (metallurgi) kommer att utföra försöken. Efter genomförda lab-försök genomförs försök med barlastreglering och partikelstorleksmätning i full skala i syfte att designa en överordnad energioptimal reglering av mesaugnar. Projektet bygger vidare på arbetet redovisat i Energiforsk rapport 2022:869 där man för första gången någonsin använt en onlinemätning av partikelstorlek för att förstå hur parametrar så som rökgastemperatur, kalktemperatur och varvtal påverkar nodulbildning och energieffektivitet. Sedan detta projekt har insikter vidareutvecklats där hypotesen är att barlasten i högtemperaturområdet är en nyckel till en effektiv drift av mesaugnar.