Så ska allt slam återvinnas från masugnen

2019-09-02 06:00  

Varje år läggs uppemot 20 000 ton järnrikt masugnsslam från svensk ståltillverkning på deponi. Men med ny teknik kan järnet i stället användas som råvara. Lyckade försök i Luleå tyder på att allt slam kan återvinnas.

Restprodukten masugnsslam som bildas i ståltillverkningen förvaras i dag i stora slambassänger. Men slammet innehåller både järn och kol, ungefär 35 procent respektive och 20 procent, som skulle kunna göra nytta i masugnarna.

Järnet skulle till exempel kunna användas som råvara, så att mindre järnmalmspellets behöver köpas in. Metallforskningsinstitutet Swerim beräknar att om allt järn i slammet kunde återföras till masugnar skulle det leda till att 12 000 ton mindre järnmalmspellets behövs.

En brännare sönderdelar och värmer slammet

Problemet är att slammet innehåller för mycket zink. Vanligtvis knappt 1 procent, men det räcker för att skapa problem i masugnen.

– Zink kan bilda beläggning på ugnsväggen och göra så att gaserna inte rör sig på rätt sätt. Det kan skapa driftstörningar, säger Katarina Lundkvist, projektledare på Swerim.

Dessutom kan för höga halter zink ge stålet försämrad hållfasthet.

Men nu tror industrigasföretaget Aga att de har en lösning. De har utvecklat en brännare som med hjälp av syrgas och gasol kan sönderdela och värma upp slammet.

”Avskiljningsgrad på 98-99 procent”

En försöksreaktor har byggts hos Swerim i Luleå med Agas brännare i toppen. I två omgångar har man testat att värma upp slammet till nära 1 300 grader. Då förångas zink så att det avgår i rökkanalen och kan fångas upp i filter. I botten av reaktorn bildas en slaggprodukt som till största delen består av järnoxid.

– Det har gått fantastiskt bra. Vi har sett att vi har en avskiljningsgrad på 98-99 procent av zinken. I slaggen har vi en järnhalt på 55 procent och den ser väldigt bra ut i karaktären, säger Katarina Lundkvist.

Tanken är att slaggen ska kunna återföras till ståltillverkningen. Antingen genom att ersätta en del av den järnmalmspellets som utgör råvara i masugnen, eller så kan den tillsättas i ett senare steg, i den så kallade konvertern, för att ersätta kylskrot.

”Ett helt ton har försvunnit”

Förhoppningen är att även zinkstoftet ska kunna användas i tillverkning av olika zinkprodukter, till exempel av Boliden. Både SSAB och Boliden deltar i det tvååriga utvecklingsprojektet och ska under hösten utvärdera slaggen och zinkstoftet.

– Slaggprodukten ser ut att kunna återföras till masugnen eller konvertern, men vi har inte nått halterna som krävs för att zinkstoftet ska kunna användas som råvara, säger Fredrik Nyman, applikationsingenjör på Aga.

Men även om man inte når så höga zinkhalter ser han ändå ett stort värde med processen:

– Då har vi omvandlat ett ton slam till 300 kilo slaggprodukt och 50 kilo zinkstoft, det är ändå en avsevärd förbättring eftersom ett helt ton har försvunnit från en deponi, säger han.

Kan bli en plusaffär för klimatet

Hur stor en fullskaleanläggning skulle behöva vara för att behandla allt svenskt masugnsslam är oklart. Det ska beräknas framöver. Men Fredrik Nyman tror att den behöver vara dubbelt så stor som försöksanläggningens 15 kubikmeter och klara att värma tre till fem ton slam per timme i stället för dagens ett ton.

Nästa steg i projektet blir att avgöra om slaggprodukten gör mest ekonomisk och miljömässig nytta i masugnen eller konvertern. Behandlingsprocessen ger upphov till koldioxidutsläpp eftersom kol från masugnsslammet reagerar med syre. Men om masugnen tack vare slaggen behöver mindre järnmalmspellets, som ger upphov till utsläpp vid framställningen, kan det ändå bli en plusaffär för klimatet.

Tekniken kallas Oxyfines

Brännaren som Aga Linde har utvecklat kallas för Oxyfines. Syftet är att recirkulera stoft och slam i industriprocesser. Metoden är relativt enkel och innebär att zink och bly kan separeras genom förångning. Icke förgasningsbara beståndsdelar, som till exempel järn, hamnar i en bottensats. Metoden kräver ingen förbehandling av slammet.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt