Råvarornas inverkan på ljusbågsugnsslaggens egenskaper
Inlastningen till ljusbågsugnen sker genom att flera skrotsorter blandas i en korg efter specifika recept för varje charge. Skrotsorterna innehåller många olika typer av skrot med liknande sammansättningar och även oxidiska ämnen. Till varje charge räknar en modell ut mängder av kisel, kalk, dolomit och kol som ska tillsättas för att smältan ska ha rätt sammansättning när den går vidare till AOD-konvertern (Argon Oxygen Decarburization). Under nedsmältningen i ljusbågsugnen blåses även kol och syrgas in för att skapa en skummande slagg som skyddar ugnsväggarna. Variationerna i processen är stora och det är svårt att förutsäga hur smältan kommer att bli. Målet med examensarbetet är att utreda hur inlastningen påverkar nedsmältningen och att undersöka variationerna i processen för att förbättra styrbarheten. Modellen som beräknar tillsatserna och förlusterna av metaller till slaggen ska undersökas. Inlastning av oxidiskt material har visats ge bland annat en högre energiförbrukning, större kiselförbrukning och högre slaggvikter. Vid en minskning från tio till fem ton råvara som innehåller oxidiska föreningar skulle de totala besparingarna under ett år vara cirka 4 mkr, 160 timmar kortare körtid i ljusbågsugnen och 450 ton mindre slagg att deponera samt att utbytet i ugnen skulle förbättras. Oxidisk råvara ger också större osäkerheter i stålets sammansättning jämfört med prognosen som skapats då råvarufacken innehållande oxidiskt material har en större osäkerhet i sammansättningen än råvarufacken utan oxidiskt material. Kiseltillsatsen till råvara med oxidiskt material bör ökas med cirka 100 kg jämfört med vad som lastat in idag och för ren råvara utan oxidiskt material bör kiseltillsatsen vara cirka 100 kg mindre. Små variationer på cirka 50 kg kisel kan ge en kiselhalt i stålet på 0,07 % eller en kromoxidhalt i slaggen på 8 % då önskad kiselhalt är 0,01-0,02 % och önskad kromoxidhalt är 3,5 %. Detta gör att kiseltillsatsen bör styras med större noggrannhet än 250 kg, vilket är fallet idag. Kalk- och dolomittillsatsen styrs inte efter hur mycket kisel som lastats in vilket gör att basiciteten har varierat mellan 1,4 och 2,3 under provtagningarna. Mängden ingående CaO bör beräknas från inlastad mängd kisel för att slaggen ska kunna styras mot en basicitet på 1,7. Undersökningarna har visat att då mängden inlastad kisel skulle ge cirka 1300 kg SiO2 i slaggen kan mängden SiO2 variera mellan 1000 och 1600 kg på grund av bland annat avvikelser i sammansättning på råvaran och avvikelser i provtagning. CaO-mängden kan variera mellan 1750 och 2550 kg då mängden kalk och dolomit som lastats in skulle ge en CaO-mängd på cirka 2150 kg på grund av bland annat variationer i utbytet för kalk och avvikelser i provtagningen. Då basiciteten styrs av kvoten mellan CaO och SiO2 kan basiciteten variera mellan 1,2 och 2 då den styrts mot 1,65 på grund av alla avvikelser som kan påverka CaO- och SiO2-halten i slaggen.