Hoppa till huvudinnehåll
RISE logo

Realtidsmätningar i metallurgiska processer - CONSENSO

Robusta mätsystem för metalltillverkning måste klara utmaningar som höga temperaturer, damm och frätande atmosfär. I detta projekt tas nästa steg mot kommersialisering av teknik för att övervaka temperatur och materialsammansättning i smält metall.

Fiberoptik möjliggör mätningar inom metallurgi
Kontinuerlig mätning av temperatur och sammansättning i smält metall ger möjligheter till effektivare användning av energi och råmaterial.

En god processkontroll är avgörande för kvalitet, effektivitet och säkerhet vid framställning och bearbetning av metall, men att utveckla mätsystem för denna miljö är en utmaning. Höga temperaturer och en frätande och smutsig atmosfär ställer höga krav på de sensorsystem som används.  

En typisk metallurgisk process övervakar idag temperaturen med hjälp av termoelement, i detta fall en sensor för engångsbruk. Den kemiska sammansättningen studeras typiskt med hjälp av provtagning och kemisk analys i laboratorium. Båda dessa mätmetoder ger en ögonblicksbild av temperatur och material vid den tidpunkt och på den plats där provet togs. Det ges ingen information om variationer i temperatur och sammansättning över tid och över smältan.

Möjligheterna att kontinuerligt, och i realtid, övervaka dessa parametrar är av stort intresse i metallurgisk industri. Kontinuerliga realtidsmätningar av temperatur och kemisk sammansättning i smält metall skulle kunna bidra till högre effektivitet (tex lägre energiförbrukning, lägre råmaterialåtgång), bättre stålkvalitet, högre säkerhet och eventuellt också på sikt ge bättre möjligheter att använda återanvänt material i processerna.

RISE och samarbetspartners har tidigare utvecklat system för kontinuerlig övervakning av temperatur och kemi, speciellt anpassade för metallurgiska processer.

Kontinuerlig temperaturmätning: BST (bredbandig spektral termometer) är en metod där processtrålning från smältan samlas upp och genom analys av dess optiska spektrum kan processtemperaturen bestämmas. Principen är densamma som för pyrometrar, men med den viktiga skillnaden att BST analyserar ett brett optisk spektrum vilket gör tekniken avsevärt mycket mer robust, och möjliggör mätningar i miljöer och processer där pyrometrar ej kan användas. BST kan även ge annan viktig information från processen, t.ex förekomst av alkalier. Genom att använda fiberoptik kan processtrålningen samlas upp direkt från processen.

Kontinuerlig analys av kemisk sammansättning: LIBS [länk] är en väletablerad metod att analysera kemiskt innehåll i material. En laserpuls med hög energi skjuts på det material som ska analyseras. Laserljuset skapar ett lokalt plasma där materialets innehåll avslöjas genom specifika linjer i plasmats spektrum.  

I detta projekt tas nästa steg mot kommersialisering av dessa mätsystem. Internationellt ledande metallurgisk industri, italienska Zanardi och svenska Sandvik Materials, testar systemen i sina metallurgiska processer och Agellis, ett svenskt mätteknikbolag med ledande lösningar för metallurgisk industri, validerar den kommersiella potentialen.  

 

Projektet har fått finansiering från EIT RawMaterials, initierat och finansierat av European Institute of Innovation and Technology (EIT), ett organ inom Europeiska unionen, under Horisont 2020, EU: s ramprogram för forskning och innovation.


Sammanfattning

Projektnamn

Realtidssensorer i metallurgi - CONSENSO

Status

Avslutat

RISE roll i projektet

Projektdeltagare, ansvarig för temperaturmätning

Projektstart

Varaktighet

2021-03-31

Partner

Zanardi Fonderie, Sandvik Materials Technology, Agellis RHI Magnesita, LTU Business, Swerim, RISE Fiberoptik

Finansiärer

EIT Raw Materials

Koordinator

Projektmedlemmar

Bidrar till FN:s hållbarhetsmål

9.Hållbar industri, innovationer och infrastruktur
Erik Zetterlund

Kontaktperson

Erik Zetterlund

Enhetschef

Läs mer om Erik

Kontakta Erik

* Obligatoriskt Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.