Materialtestning av grateplattor

Sammanfattning

LKAB har tre kulsinterverk av s k grate-kiln typ, två stycken i Kiruna samt

ett i Svappavaara. I grate-kiln systemet sker torkning och förvärmning av

råkulor på en bandugn (grate), vidare bränning/sintring i en roterugn (kiln)

och slutligen värmeåtervinning vid kylning av pelletsen i en roterande

kylare.

Rosterplattorna (grateplattorna) är tillverkade av ett gjutet

värmebeständigt rostfritt material. Tidigare har livslängden på dessa

plattor varit ca 2,5-3 år. Under de senaste åren har dock plattorna

uppvisat betydligt större slitage än tidigare, och åtgärder måste vidtas

för att uppnå en godtagbar livslängd på grateplattorna. Ett antal

grateplattor från tre olika tillverkare har testats under drift i

kulsinterverket i Svappavaara. Av sekretesskäl benämns tillverkarna A, B och

C.

Detta examensarbete går ut på att utvärdera plattorna som har ingått i

testet med hjälp av metallografisk undersökning. Olika svetsmetoder för

reparation av plattorna ska även jämföras för att avgöra om det finns några

skillnader mellan dem.

Av de plattor som har undersökts är det plattorna från tillverkare C som

har klarat sig bäst. Dessa plattor är för närvarande standard i

Svappavaara. De plattor från tillverkare C som har undersökts har suttit i

ett annat kulsinterverk och kan inte i full utsträckning jämföras med de

andra, p.g.a. olika drifttid och processparametrar, men det kan noteras att

dessa plattor är de enda som inte uppvisar sprickbildning. I de andra

plattorna som undersökts har kraftig sprickbildning, mekanisk deformation

samt spår av uppkolning noterats.

I alla svetsade plattor som har undersökts har spår av intermetalliska

faser hittats. Dessa tros vara sigma-fas och olika former av karbider.

Orsaken till förekomsten av dessa faser är oklar men beror troligtvis på en

kombination av svetsning och för hög temperatur.

Undersökningen av svetsmetoderna har resulterat i slutsatsen att det inte

föreligger några större skillnader mellan metoderna. Således kan man

använda den metod som anses lämplig i respektive situation.

Vad gäller plattestet är rekommendationen att tills vidare använda de

plattor som för närvarande sitter i Svappavaara pelletsverk, och att

fortsätta arbetet med att hitta nya plattor som kan öka livslängden på

gratebandet. Det rekommenderas att även fortsätta arbetet med

designförändringar av plattorna för att om möjligt hitta en konstruktion

som håller längre.