Under de senaste tio åren har LKAB satsat på att utveckla sina eldfasta ugnsinfodringar, för att minska underhållsbehovet och på så sätt öka verkens tillgänglighet och produktion. Beställningen av detta examensarbete är ett led i att få mer kunskap om hur Slagg påverkar de olika tegeltyperna som sitter som infodringar i roterugnarna. Degeltester har utförts med tegeltyperna Alex, Victor HWM och Silox 60 med hematitbaserad Slagg. Upphettning har skett till 1200ºC, 1350ºC och 1400ºC över driftstider på 5 timmar respektive 24 timmar, med eller utan tillsatser av CaO, K2CO3 och Na2CO3. Analysering och karaktärisering med hjälp av optiskt mikroskop, SEM, XRD och simulering med programvaran Factsage har utförts.

I Sverige hamnar många restprodukter direkt på deponi även om det finns möjlighet att ta de tillvara i olika konstruktioner. Detta projekt har gått ut på att undersöka vilka möjligheter det finns att skapa en asfaltprodukt innehållande EAF-Slagg. I undersökningsarbetet gjordes en litteraturstudie för att sammanställa befintlig kunskap samt laboratorieförsök. EAF-Slagg används i stora delar av världen och till många olika ändamål. Den största användningen sker i vägar där det går att nyttogöra den höga nötningsbeständigheten och den kubiska formen.

Vid SSAB EMEA i Luleå framställs råstål i syrgasugnar (LD) där kolhalten i råjärn reduceras till en nivå under 2 % genom reaktion med syrgas. Under processen bildas en Slaggfas bestående av oxiderade orenheter från metallfasen och Slaggbildare. För att förhindra att Slagg rinner ned i skänken efter att ugnen tömts på råstål använder SSAB EMEA ett Slaggstopparsystem som kan delas upp i två olika funktioner; detektion av Slagg följt av mekanisk blockering av tapphål där Slagg tvingas tillbaka in i ugnen genom ett högt kvävgastryck. Systemet introducerades våren och hösten 2010 vilket medförde att en bättre styrning av medföljande Slagg kan möjliggöras. För att uppnå en optimering av tappningsförfarandet med minskad medföljande Slagg och maximalt stålutbyte utfördes en metallurgisk processtudie av tappningsförloppet på LD under våren 2011.

Ovako i Hofors har länge arbetat för att sänka kromlakningen från ljusbågsugnsSlaggen för att kunna fortsätta att använda Slaggen som ballast i asfalt. Stora framsteg skedde då en del av kalken i Slaggbildartillsatsen byttes ut mot dolomit. För ytterligare sänkning av kromlakningen testas i detta examensarbete att öka halten järnoxid. Slagg består av flera olika faser varav endast vissa innehåller krom. Järnoxid antas stabilisera en av de krominnehållande faserna och kan även hjälpa till att förhindra att en annan krominnehållande fas bildas.

Till följd av den hårda utbyggnaden av vårt samhälle åtgår en stor mängd naturresurser. Samtidigt som samhället utveckas sätts allt högre krav på att det ska hushållas med naturresurser, inte minst genom införandet av miljömålet en ?God bebyggd miljö?. Enligt detta miljömål ska användningen av såväl mark som naturresurser ske på ett så hållbart sätt som möjligt. Samtidigt med detta skapar den svenska stålindustrin över en miljon ton Slagg årligen, varav en stor del deponeras.

I Sverige skapas årligen stora mängder biprodukter från den inhemska stålindustrin. Enbart från ljusbågsugnarna uppgår mängden producerad Slagg till drygt 400 000 ton, av vilket 80 procent går direkt på deponi. För att minimera mängden deponerad Slagg finns i dagsläget planer på att i stället använda Slaggen som byggnadsmaterial i bland annat vägar. Problemet med Slaggen är dock dess tungmetallinnehåll. Tungmetaller som krom och molybden lakar lätt ut i naturen då de inte är stabilt bundna.

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.

På fumingverket i New Bolidens smältverk Rönnskärsverken utvinns zinkklinker ur kopparSlaggen från kopparframställningsprocessen. Detta görs genom att reducera Slaggen med injektion av kol och luft i Slaggbadet. Under de senaste åren har fumingverket störts av jäsningar i Slaggen som i vissa fall får Slaggen att expandera så kraftigt att den rinner ur sättningsugnen när den tappas från fumingugnen. I detta examensarbete har Slaggen karaktäriserats för att utreda jäsningen. Slaghar provtagits från olika steg kring fumingprocessen och analyserats för kemisk sammansättning.

Projektet har genomförts som ett examensarbete i civilingenjörs utbildning med inriktning mot energi. Arbetet har genomförts vid New Bolidens smältverk, Rönnskärsverken, i Skelleftehamn.Syftet med detta examensarbete var att finna ett ekonomiskt mer optimalt körsätt på fumingverket med avseende på zink och energiproduktion samt förbättra dess samverkan med energicentralens energibehov. Största producenten av ånga och fjärrvärme på Rönnskärsverken är fumingverket.Olika driftförhållanden påverkar både produktionen av ånga och fjärrvärme. Tillgängligheten på zinkrik Slagg samt reducerad ångproduktion vid tappning av Slagg påverkar mest. Vid låg produktion av ånga i fumingverket och stor förbrukning på Rönnskär, samt stor konsumtion av fjärrvärme används oljepannor för att upprätthålla behovet.

Pappersbruket BillerudKorsnäs AB är idag en av Sveriges ledande tillverkare och leverantör av förpackningspapper, kartong samt wellråvaror. Företaget har en framtida målsättning att i tillverkningsprocessen bli självförsörjande på energi och detta genom en intern förbränning av biobränsle i form av bark och flis i sodapannor. Sodapannan utgör på så sätt fabrikens energidistributionssystem. Vid den kontinuerliga förbränningen av svartlut följer stoft och Slagg med rökgaserna och fastnar på sodapannans värmeytor som består av rörpanel. Detta är problematiskt då Slagg på värmeytorna försämrar värmeupptagningen och gör den ineffektiv.

I både kvalitets- och kontrollarbete finns det behov att kunskapsmässigt komma så nära verkligheten som möjligt vid fastställande av defektparametrar för oförstörande provning (OFP). Orsaken är att olika acceptanskrav och bedömningsgränser är svåra att klarlägga när man inte kan förlita sig på att uppgifter är realistiska. I projektet har olika erfarenheter använts för att få en bättre helhetsbild i området för defektparametrar och oförstörande provning.Denna rapport redovisar den inledande delen av forskning och utvecklingsprojektet PLANT 2, där olika defektparametrar kartlagts och en teoretisk bedömning utförts med avseende på hur signalsvaret påverkas för OFP-metoderna virvelström (ET) och ultraljudsprovning (UT) i form av puls-eko (PE) och ?time-of-flight-diffraction? (TOFD).Definitionen av redovisade defektparametrar följer i stort SKI-rapport 95:70 [1]. Defektparametrar i denna rapport redovisas i bilaga 1.Vid bedömningen av defektparametrarnas inverkan på OFP-tekniker, har drift¬inducerande defekter och tillverkningsdefekter hanterats separat.

I både kvalitets- och kontrollarbete finns det behov att kunskapsmässigt komma så nära verkligheten som möjligt vid fastställande av defektparametrar för oförstörande provning (OFP). Orsaken är att olika acceptanskrav och bedömningsgränser är svåra att klarlägga när man inte kan förlita sig på att uppgifter är realistiska. I projektet har olika erfarenheter använts för att få en bättre helhetsbild i området för defektparametrar och oförstörande provning.Denna rapport redovisar den inledande delen av forskning och utvecklingsprojektet PLANT 2, där olika defektparametrar kartlagts och en teoretisk bedömning utförts med avseende på hur signalsvaret påverkas för OFP-metoderna virvelström (ET) och ultraljudsprovning (UT) i form av puls-eko (PE) och ?time-of-flight-diffraction? (TOFD).Definitionen av redovisade defektparametrar följer i stort SKI-rapport 95:70 [1]. Defektparametrar i denna rapport redovisas i bilaga 1.Vid bedömningen av defektparametrarnas inverkan på OFP-tekniker, har drift¬inducerande defekter och tillverkningsdefekter hanterats separat.

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.

Vanadin i konverterSlagg är idag ett växande problem i Sverige. Framförallt på grund av att det inte finns någon verklig avsättning för Slaggen då den förbjudits som jordförbättringsmedel och då förväntade gränsvärden gällande utlakning förhindrar att den används inom andra områden såsom vägbyggnation. Det finns idag flera vanadinproducenter som använder sig av förblåsning av råjärn för utvinning av vanadin, bland andra Pan Steel i Kina och Nizhniy Tagil Iron and Steel Works i Ryssland. Det koncept som framförallt studerats i detta examensarbete bygger på att först reducera den varma LD konverterSlaggen från SSAB till en vanadininnehållande metallfas. Därefter skall en vanadin-fosfor och vanadin-järn separation ske genom att selektivt oxidera vanadinet till en vanadinrik Slaggfas.

Syftet med detta arbete har varit att identifiera lämpliga restprodukter som skulle kunna ersätta konventionella neutraliseringsmedel vid biolakning av sulfidiska koncentrat. I dagsläget används släckt kalk som är en förhållandevis dyr produkt och neutraliseringen utgör en stor del av driftskostnaden. Om restprodukter från annan industri kan användas till neutralisering vid biolakningsanläggningar skulle detta leda till minskad användning av jungfruliga material, minskad miljöpåverkan samt en bättre ekonomi för företagen. Genom att utnyttja restprodukter ges också en möjlighet att utvinna de metaller som finns i de olika restmaterialen. I denna undersökning användes fyra olika oxidiska restprodukter: LD-Slagg som är en restprodukt från ståltillverkning.