The purpose of this thesis for Sapa Heat Transfer is to examine a furnace in which aluminium is pre-heated before hot rolling. The project is modeled in a computer environment in which the air flow in the furnace and the heat transfer to the aluminium solids are included. The computer environment and its governing equations, as well as boundary conditions and generalizations, are presented and explained.The simulations are based on two models. The first model has an asymmetric solid placement, which is how it looks in today's ovens. It is validated against collected data.

Vid Masugn 3, SSAB Tunnplåt AB i Luleå, pågår arbete för att vidareförbättra råjärnets kvalitet genom minskad variation av Si och för att ytterligare minska förbrukningen av reduktionsmedel. För att få en ökad kunskap om tillståndet i den nedre delen av Masugn 3 utfördes i april 2004 en koksborrning ur tre av Masugnens 32 formor. Försöken ingår i ett forskningsprojekt inom Jernkontorets forskningsprogram. Syftet med examensarbetet var att karaktärisera raceway och den döde mannen genom att studera borrkärnorna, processdata, koks från forma provtagen genom koksrakning, manuell mätning av racewaydjup och racewaydjupsmätning med radiometrisk utrustning. Till sist undersöktes bottentemperaturen tillsammans med andra parametrar, såsom råjärns- och slagganalyser och råjärnstemperatur, för att fastslå om den döde mannen var aktiv eller inaktiv.

Syftet med arbetet var att utveckla modeller för järnmalmsreduktion som kan beräkna reduktionsmedel behov och gasutnyttjande genom att använda Rist-diagrammet. Modellerna ska sättas in i optimeringsprogrammet reMIND. Arbetet har varit att utveckla två excelmodeller, för Masugns- och MIDREX processen. Anledningen till att modeller gjorts för dessa processer är att Masugnen är den i särklass mest använda processen för att tillverka primärjärn medan MIDREX är den vanligaste direktreduktions processen. Grunden för beräkningarna som utförts i Masugns modellen kommer från teorin bakom Rist-diagrammet och Masugnen.

Vid LKAB´s experimentMasugn har försök med att minska behovet av styckeformigt reduktionsmedel samt att minska variationerna i råjärnskvalitet från Masugnen undersökts. Försöket genomfördes under kampanj 15 våren 2005 som en del i ett Jernkontorsprojekt (Closed loop styrning av Masugn) med en ökad andel injicerat reduktionsmedel i form av pulveriserat kol. För att kunna upprätthålla en stabil drift av Masugnen trots en ökad andel injicerat kolpulver måste finesgenereringen till följd av materialsönderfall minimeras. I examensarbetet har det undersökts hur den ökande andelen injicerat reduktionsmedel i form av två olika sorters kolpulver påverkat pelleten och dess hållfasthet. Materialet som studerats vid försöket är uttaget kontinuerligt under försökets gång via schaktsonder.

Sedan 1993 har kallbundna restproduktsbriketter tillförts Masugnarna vid SSAB Tunnplåt AB i Luleå. De ersätter en del järnbärare, slaggbildare, koks och kol, men medför också en något ökad slagg- och stoftmängd. Restprodukter som vanligtvis briketteras är hyttsot, filterstoft, brikettfines, LD- grovkorn, fines från stålskrot och avsvavlingsskrot. Brikettfabriken körs nu i det närmaste på maximal kapacitet men det har gjorts försök att injicera hyttsot direkt via formorna i Masugn. Kontinuerlig injektion av hyttsot skulle medföra en möjlighet att genom brikettering recirkulera andra restprodukter.

I utvecklingsarbetet för att minska energiförbrukningen och variationerna i råjärnskvalitet genom effektivare PCI (pulverized coal injection) har försök gjorts. Detta för att bidra med information om vilka förändringar som krävs för att minska stoftgenerering till följd av materialsönderfall och dålig förbränning i Masugn. Stoft och slamprover uttagna under en försökskampanj från LKAB:s experimentMasugn (EBF) har analyserats för att jämföra vilka faser och kemisk sammansättning proverna innehåller. Under kampanjen har två olika kol (lågflyktigt kol A och högflyktigt kol B) injicerats med olika mängd och sätt att tillföra syret till Masugnen. I slammet vid injektion med kol A och syreberikning genom lansen kunde kolet hittas i förening med kisel i SiC (kiselkarbid).

Alkaliupptagningsförmåga samt slaggbildning under inverkan av varierande slaggbildare för kaolinbelagd MPBO, SPBO samt KPBA har studerats i följande examensarbete. Syftet med arbetet var att öka förståelsen för slaggbildningsmekanismerna samt att studera hur alkaliupptagningen varierar för de olika pelletsen. Utöver detta skall även inverkan av titaninjektionen, vilken genomfördes under delar av försöket, studeras. Korgprover samt driftdata från experimentMasugnen i kombination med analyser från svepelektronmikroskop ligger till grund för arbetet. Den ytbelagda MPBO pelleten visar på en ökad alkaliupptagning.

Syftet med detta arbete är att studera möjligheterna att nyttja de biprodukter som bildas vid integrerad ståltillverkning hos SSAB Tunnplåt i Luleå. Biprodukterna i detta fall är de energirika processgaser som skapas från koksningsprocessen, Masugnsprocessen samt LD-processen. Detta arbete har koncentrerats på att titta på de förutsättningar som finns för att separera ut metanet som finns i koksgasen för vidare användning internt inom SSAB-koncernen. Påpekas bör att en stor del av processgaserna som bildas vid koksverk, Masugn och LD redan återanvänds internt på SSAB Tunnplåt AB som bränsle i flertalet processer. Överskottet av dessa gaser blandas och används sedan bland annat av det närliggande värmekraftverket, Luleå Kraft AB (LUKAB) och Nordkalk.