Undersökning av energibalansen i ljusbågsugnar

Transkript

1 Energisnål dubbel liksrömsljusbågsugn för skro av låg kvalie Den energimässig opimerade dubbla liksrömsljusbågsugnen från ABB erbjuder sålindusrin e smälaggrega som illåer konkurrenskrafig produkion av råsål, ugående från skro av lägsa änkbara kvalie. Tekniken bygger på illsasbrännare och indysning av syrgas, vilke illlåer en väl konrollerad förvärmning av skroe. Dea medför ine bara en beydande energivins uan även a normal se miljöfarliga subsanser blir ill värdefull bränsle. V id arbee med a uveckla den nya dubbla liksrömsljusbågsugnen (EODCTEAF, Energy Opimized Direc Curren Twin Elecric Arc Furnace) 1, var saren den beprövade liksrömsekniken som uvecklas inom ABB. Måle har vari a opimera den oala energiförbrukningen vid sålframsällning och därmed sänka förbrukningen av elekrisk energi. Huvudsaklig chargeringsmaerial är skro av lägsa kvalie (dvs skro med låg specifik vik och/eller sor andel organiska föroreningar). Delvis ska även andra järnformer användas, som exempelvis järnsvamp och råjärn. I jämförelse med elekrougnar av konvenionell slag erbjuder ABBs nya ugn beydlig effekivare förbränning av illsaa fossila bränslen, liksom av de brännbara subsanserna som medföljer råjärne eller järnsvampen. Dea genom de fakum a eferförbränningsprocessen sker i själva ugnen och kan regleras noggran. Tabell 1 förydligar presandan i den dubbla liksrömsljusbågsugnen. Undersökning av energibalansen i ljusbågsugnar Ugifer i energibalansen Energibalansen i en elekrisk ljusbågsugn, liksom i varje annan smälugn, uppvisar i huvudsak följande re ugifsposer : Själva smälgodse Rörliga förluser Fasa förluser Smälgods All efer ypen av smälgods varierar ubye av järn och halen av såväl önskade som oönskade sidoproduker. Ubye ligger emellerid under normala drifbeingelser för ljusbågsugnar allid under 1. Huber Trenkler ABB Indusrie AG Chargeringsviken för skro beräknas enlig följande formel: Chargeringsvik = Uslagsvik Ubye (1) Vid en uslagsvik på 100 on behövs en chargeringsvik på 109 on vid e ubye på 92 %. För a värma sålskro med normal sammansäning från rumsemperaur ill en uslagsemperaur på ungefär 1630 C går de å ungefär 380 kwh per on charge. Nedsmälningsenergi = = 380 kwh 109 = kwh (2) Med nedsmälningsenergin avses den i fysikalisk mening nödvändiga energin, dvs den eoreisk se minsa energimängden som fodras för nedsmälning. Rörliga förluser De rörliga förluserna är de förluser som varierar under nedsmälningsförloppe, dvs förändras med iden och som under operaiva sillesåndsider är låga eller lika med noll. Bland sådana förluser kan nämnas: Avgasförluser Värme som går u med slaggen Srålningsförluser under drif av ljusbågen Chargeringsförluser Elekriska förluser Dessa förluser är processbeingade, dvs de kan ine undvikas, men genom god processyrning kan de minskas krafig. Vad avgaser och slagg beräffar måse i försa hand den oala mängden minskas. Srålningsförluserna minskas bäs genom a förkora ljusbågens brinnid. Chargeringsförluserna är en kombinaion av avgasförluser och srålningsförluser. Chargeringsförluserna har sorleksordningen 12 ill 20 kwh/m 2 x minu (med m 2 avses smälans ya och med mi- 18 ABB Tidning 9/

2 Den nya dubbla liksrömsljusbågsugnen, avsedd för en årlig produkion på on sål 1 nuer avses iden från valvöppning ill valvsluning). I en ugn på 100 on innebär dea förluser i sorleksordningen 400 ill 450 kwh/minu. Dessa förluser begränsas på enklase sä genom a minimera chargeringsiden. Efersom avgaserna ine är a beraka som rena förluser uan i genereringsfasen snarare som värmekällor, ligger de nära ill hands a unyja deras poeniella energi direk i smälaggregae, dvs a direk omsäa gasernas ermiska och kemisk bundna energi ill smälvärme. De elekriska förluserna i ransformaor, likrikare, reakor och i spänningsförande delar är i försa hand beroende av srömsyrkan och drifiden. På samma sä som för srålningsförluserna kan de elekriska förluserna framför all minskas genom a reducera brinniden för ljusbågen. Fasa förluser Fasa förluser är sådana förluser som är oberoende av processförloppe i princip och ärspridda över längre idsinervall. Till dessa räknas: Värmeförluser via den eldfasa ugnsinfodringen Värmeförluser via kylvane som cirkulerar i vägg- och valvelemenen Efersom dessa förluser uppräder oberoende av om ugnen används eller ej är de särskil besvärande under sillesåndsiden, efersom den energi som då går förlorad senare måse genereras på ny. E räkneexempel: En ugn av konvenionell yp med en uslagsvik på 100 on ABB Tidning 9/

3 Tabell 1: Karakerisiska daa för den dubbla liksrömsljusbågsugnen (EODCTEAF) Årsprodukion > Uslagsvik 90 Elekrisk effek 64 MW Transformaoreffek 100 MVA Elekroddiameer 28 inch Elekrodförbrukning 1,4 kg/ Förbrukning av: kol 45 kg/ kalk 50 kg/ olja 10 l/ syrgas 60 Nm 3 / elekrisk energi < 340 kwh/ har vaenkylda sidoelemen på ca 50 m 2 och e vaenkyl valv med en ya på ca 30 m 2. Varje kvadrameer kyld ya genomflys varje minu av 150 l vaen. Med en emperaurskillnad för kylvane på 5 C mellan inlopp och ulopp får vi en energiförlus enlig ekvaionen nedan: l ( ) m m 2 min 5 kcal = l = kcal kwh = 70 min min (3) Drifschema för en ljusbågsugn P effek id 100 % De oala fasa förluserna i en sådan ugn uppgår, illsammans med härdförluserna, ill ca 80 kwh/minu. 80 kwh är illräcklig för a värma 1 on kall skro ill näsan 600 C. Inkomser i energibalansen Inkomserna i energibalansen för en ljusbågsugn ugörs i försa hand av den omvandling av elekrisk energi ill ermisk energi som sker i ljusbågen. Vid sidan av den elekriska energin kommer flera andra energibärare in i bilden, vilka samliga frigör kemisk bunden energi i den process som pågår i ugnen. 2 Förenkla drifschema för en ljusbågsugn P effek id 100 % 3 De kemiska omvandlingsprocesserna kan indelas i vå grupper: Ren meallurgiska förlopp Tillkommande förbränningsprocesser Meallurgiska processer De meallurgiska förloppen kan vara mycke komplicerade. Beroende på chargeringsmaerial och önskad uslagskvalie kan beydande energimängder frigöras. Vid oxidaion av de ämnen som medföljer råjärn frigörs så sora energimängder a de skulle räcka ill a smäla ungefär 1 3 av råjärnes egenvik, i form av skro. Även om dea energiillsko minskar behove av elekrisk energi kan den kemiska energi som frigörs genom de meallurgiska processerna ine berakas som e subsiu för elekrisk energi, efersom de är beroende av den valda processen. Tillkommande förbränningsprocesser Behove av elekrisk energi kan minskas genom a illsäa fossila energibärare, kombinera med inblåsning av luf eller syrgas. Modern sålverkseknik erbjuder en mängd olika sysem för ändamåle, varav några beskrivs nedan: Tillsasbrännare Lansar för inblåsning av syrgas och kolpulver Dysor för inblåsning under badyan Syrgasinjekorer Längre fram i arikeln preseneras de sysem som är relevana för den dubbla liksrömsljusbågsugnen. 53 % 0.8 Drifschema P 27 % 0.6 P Sambande mellan drifsäen för en ugn och de därvid upprädande fasa och rörliga förluserna kan enklas framsällas min 3.5 min i form av e diagram 2. De olika inkomserna i energibalansen har underordnad beydelse i sammanhange. 20 ABB Tidning 9/

4 För a begränsa påfresningarna på valve inkopplas full effek (100 %) förs efer 1,4 minuer, via vå förseg på 27 respekive 53 % av full effek. Den id under vilken full effek uvecklas är beroende på mängden chargera maerial. Om smälgodse ill sörsa delen ugörs av skro körs ugnen med full effek ill dess a ungefär 70 % av maeriale är nedsmäl. När chargen är näsan hel nedsmäl reduceras effeken ill. Dea åsadkommes genom redukion av spänningen och innebär därmed a ljusbågens längd reduceras. De är nödvändig för a de efer smälningen friliggande vaenkylda sidoelemenen ska skyddas mo srålningen från ljusbågen. 3 ger en schemaisk bild av 2, där idsaxeln för full effek har förkoras beydlig. Bara överheningsfasen ( av full effek) har framsälls som e skalenlig block i diagramme. Vid en cykelid på 60 minuer ugörs 15,5 minuer av operaiv sidoid, ex flerfaldig chargering liksom uslagsid och sällid 4. Med en ugn på 100 on uppsår de förluser som har sammansälls i abell 2: Vid dea drifsä går i varje cykel ca 15,5 minuer av produkionsiden förlorad i form av operaiv sidoid. Tidsförlusen mosvarar en energiförlus på 5500 kwh. Denna energiförlus måse ersäas under den akiva drifiden. I verkligheen ligger förluserna ännu någo högre, efersom yerligare några minuer behövs för a kompensera förluserna som uppsår vid en given ansluningseffek. Under dessa minuer uppsår emellerid även rörliga förluser som även dessa måse kompenseras. E försa seg mo förbäring av siuaionen är användningen av en dubbelugn dvs vå ugnsfa som växelvis maas från samma elekriska sysem 5. Jämför med en cykel enlig 4 skulle då följande siuaion uppså: P 100 % 100 % 100 % I II III min Drifschema för en enkel ugn med re chargeringskorgar Minskning av cykeliden från 60 minuer ill 54,5 minuer genom a en del av den operaiva sidoiden kan förläggas ill den ugn som för illfälle ine är i nedsmälningsdrif. Dea mosvarar en ökning av produkivieen ill 110 %. Förluserna ökar ill 152 % på grund av den omgående ugnen. Emellerid kan siuaionen som framgår av 4 ine direk överföras ill 5. I sälle måse den oala effeken ökas för a äcka de illkommande förluserna. Genom a oaleffeken ökas minskar cykeliden, och de innebär i sin ur a de fasa förluserna i den omma ugnen minskar osv. Genom ieraion och anpassning av oaleffeken blir den opima- P effek id I, II, III försa, andra och redje chargen Tabell 2: Förluser i en ljusbågsugn på 100 on la cykeliden 42 ill 43 minuer med en produkionsökning på 140 %. Men samidig ökar förluserna i mosvarande mån. Koncepe innebär allså beydande produkionsökning, men ingen direk energibesparing. Dessuom blir inveserings- och drifkosnaderna beydlig högre med e andra ugnsfa. Typ av förlus Varakighe Chargeringsförlus Fas förlus Toal förlus (min) (kwh) (kwh) (kwh) 1:a chargeringen 3, :a chargeringen 3, :e chargeringen 3, Uslag 3, Insällning 2, Σ 15, ABB Tidning 9/

5 roden från de ena ugnsfae ill de P Minimering av energibehove vid samidig produkionsökning Generella synpunker De går a minska såväl den oala energiförbrukningen som förbrukningen av elekrisk energi genom e fåal men vikiga konsrukiva förändringar, genom användning av modern illsaseknik, och med e ny chargeringssä. Om nedsmälningsfasen besår av e enda block krävs bara en chargering i den icke smälande ugnen, varvid den operaiva sidoiden i den smälande ugnen elimineras näsan hel 6. De enda som inkräkar på produkionsiden är översvängningen av elek- Drifschema för en energiopimerad dubbel liksrömsljusbågsugn P effek I försa chargen id Pr skroförvärmning P 100 % 100 % 100 % I II III 100 % I Drifschema för en dubbelugn Pr 100 % 100 % 100 % I 100 % I II III Pr P effek id I, II, III försa, andra och redje chargen 3.0 min min 5 6 andra. Uslag, omsällning och den enda chargeringen uförs på samma sä som idigare med de icke smälande aggregae. Den icke smälande ljusbågsugnen får emellerid en illkommande funkion som har avgörande beydelse för processen som helhe: nämligen skroförvärmningen. Dea ger vå mycke vikiga fördelar genemo varje annan dubbelugn: Förluserna under sillesåndsiden kompenseras av förvärmningen. Förvärm skro beyder ine bara bäre nedsmälningsegenskaper uan även drasisk minskad elenergiågång, samidig som nedsmälningen går forare. Anläggningsbeskrivning Den försa energimässig opimerade dubbla liksrömsljusbågsugnen 7 säs i drif i Malaysia i april Varje ugnsfa har en innerdiameer på 6,1 m och en uslagsvik mellan 85 och 95 on. All efer uslagsviken kan ugnen drivas med flyande sump på on. Konsrukionen av ugnsfaes underdel är i de närmase idenisk med den i en konvenionell liksrömsljusbågsugn med samma diameer. Ugnsfaes överdel däremo, uppvisar bygghöjden 6,5 m över arbesplaformen 8. Avgaskrökens cenrumlinje ligger hela 8,5 m över arbesplaformen. Den ökade höjden på ugnens överdel och den därmed förbundna ökningen av ugnens oalvolym illåer engångschargering ill och med av de allra sämsa skrokvalieerna, med specifik vik så låg som 0,6 on/m 3. Föruom ids- och energibesparingen bidrar de krafiga organiska föroreningar som förekommer i den ypen av skro, föroreningar som normal se är i högsa grad oönskade, ill beydande ökning av produkivieen. 22 ABB Tidning 9/

6 Ugnsanläggning med dubbel liksrömsljusbågsugn. Konrollrumme är placera på så sä a ugnsmäsaren har fri sik över slaggporen och över lansmanipulaorn. 7 1 Liksrömsljusbågsugn 2 Konrollrum för ljusbågsugnen 3 Transformaor och likrikare 4 Skänkugnsransformaor 5 Skänkugn 6 Konrollrum för skänkugnen Skroe kan givevis ersäas av järn i andra former, som ex flyande eller fas råjärn, liksom järnsvamp. För a få en god skroförvärmning, och därmed också illräcklig hög skronivå i ugnen, bör dock ine mer än % av skroe ersäas med järn i andra former. De vaenkylda sidoelemenen i ugnens överdel är indelade i vå separaa sekioner med samma höjd. Denna konsrukionslösning illåer dels snabbare bye av skadade elemen, dels beydlig högre operaiv flexibilie. Dea exempelvis om övergång ill en annan yp av smälgods skulle innebära a den sora ugnsvolymen ine längre behövs. Ugnens sora höjd beyder a elekroden måse vara rörlig 8,5 m i höjdled. För a undvika sora momen är elekrodarmen uförd som självbärande aluminiumkonsrukion. Själva elekrodmasen är illverkad i krafig försyva sål. Till dea kommer en förregling som innebär a ugnsfae och elekroden ine kan röra sig samidig. Dea ökar drifsäkerheen jämför med ugnar av konvenionell yp. För opimal processyrning måse sor uppmärksamhe läggas på chargeringen av skroe. För a undvika skador på de vaenkylda väggelemenen och på kolpulver- och syrgaslansarna, ska skroparier vars specifika vik översiger 0,7 on/m 3 ine chargeras högre än upp ill slaggporen. För a få goda drifförhållanden vid smälning av skro med hög specifik vik bör ungefär en redjedel av de oala kolbehove och en redjedel av den oala mängden släck kalk eller dolomi illsäas i ugnsfae vid chargeringen. Reserande illsasämnen illförs koninuerlig och porionsvis under insmälningsprocessen via en exra öppning i locke. Uppvärmningen av sålskänkarna sker i en skänkugnshållare med svängbar elekrodmas 7. Kopplade ill dessa finns vå separaa rälslinjer mellan smälområde och eferbehandlingsområde. Som logisk forsäning på dubbelugnsprincipen illåer arbessäe bäre logisik i den flyande fasen, ända fram ill sränggjuningsmaskinen. Dea förenklar och effekiviserar processen. Smälgods Föruom maerial som råjärn och järnsvamp har skro speciell beydelse för jus denna ugnsyp. I oal mosas ill vad som är falle med konvenionella ugnar lämpar sig denna ugn för smälning av billig skro med låg specifik vik (mindre än 0,6 on/m 3 ) och med hög hal av organiska föroreningar. ABB Tidning 9/

7 a b Jämförelse mellan en konvenionell liksrömsljusbågsugn (a) och en energimässig opimerad ugn (b) 8 Båda dessa förhållanden, låg specifik vik och organiska föroreningar, har sor beydelse för go förvärmningsresula. Om halen organiska föroreningar är låg, kan isälle fossila bränslen, som ex kasserade bildäck, illsäas. Skro med låg specifik vik Bäsa förvärmningsresula erhålls om skroe har sor ya i förhållande ill volymen. Skroförvärmningen följer fyra fysikaliska principer: Värmesrålning Konvekion via gas Värmeövergång mellan kroppar Värmeledning i kroppar Värmesrålningen från flammorna är visserligen mycke effekiv, men i en sörre skromängd har den endas avgränsad beydelse. Värmeöverföring genom konvekion av de hea förbränningsgaserna är visserligen ine lika effekiv som srålningen, men den har heller ine den lokala begränsningen. Effekivieen i värmeöverföringen beror i försa hand på gasens uppehållsid (hög skronivå = lång uppehållsid), liksom emperaurgradienen (kall skro = hög värmeöverföring). Jämförelse mellan ysorleken på vå kroppar med samma massa (m) och samma volym (V), vid olika geomerier (Ac) c 1 A 1 V = A 1 c 1 = A 2 c 2 m 1 = m 2 c 2 A 2 9 Föruom srålningsinensieen och gasens uppehållsid (liksom emperaurskillnaden mellan gas och skro) beror inensieen hos värmeövergången i försa hand på den akuella kroppens ya. Ju sörre area kroppen har i förhållande ill sin volym deso mer värmeenergi kan den a upp per idsenhe. 9 visar hur sor skillnaden i area/volym-förhållande kan vara mellan vå kroppar med olika geomeri men med samma massa. Men de är ine bara värmeövergången som är krafig beroende av en kropps geomeri uan även värmeledningen inom kroppen. Kropp 2 i figuren visar hur avsånde från sidoyorna ill cenrumlinjen är mycke korare än i den andra kroppen med kvadraisk värsni. 24 ABB Tidning 9/

8 Organiska föroreningar I konvenionella ljusbågsugnar är organiska föroreningar oönskade, dels efersom kväveoxider uppsår vid de höga reakionsemperaurerna, dels efersom de bildas oxiska subsanser, som furaner och dioxiner. För a minska rökgasens hal av sådana ämnen fordras komplicerade kyl- och reningsanläggningar. För a undvika eller begränsa bildningen av dioxiner fodras ex kylning av rökgaserna från 1200 ill 500 C längs en avgaskylsräcka med en kylhasighe på flera hundra grader per sekund. Med en syrd skroförvärmning kan däremo emperaurprofilen i en (kall) skromängd syras på så sä a bildningen av dessa oönskade och ibland gifiga subsanser underrycks redan från början. Med denna eknik kan de normal se oönskade organiska subsanserna omvandlas ill värdefull bränsle i skroförvärmningsfasen. Processen Smälcykeln för en ugn uppgår ill 80 minuer. Cykeln är indelad i vå delprocesser om vardera 40 minuer: Delprocess 1: Uslagning; underhåll vid behov; chargering (en eller vå gånger); skroförvärmning Delprocess 2: Elekrisk smälning, med söd av kemisk förbränningsvärme; drif med skummande slagg Delprocess 1: Skroförvärmning Skroförvärmning syrs på så sä a hela den chargerade skromängden drivs upp ill en medelemperaur på 550 C redan innan den elekriska smälningen påbörjas. Denna medelemperaur mosvarar e energiinnehåll på 70 ill 80 kwh per on skro. Vid mosvarande illförsel av syre uppsår den för förvärmningen nödvändiga energin direk i ugnsfae, genom förbränning av fossila bränslen och/eller de organiska föroreningarna som medföljer skroe. För dea ändamål har ugnsfae förses med lansar, brännare och syreinjekorer på re nivåer, över badnivån 10. Den undersa nivån i närheen av slaggporen, värms med hjälp av kolpulver- och syrgaslansar, vilka syrs av manipulaorer. På näsa nivå (omedelbar ovanför de eldfasa fodre i ugnens underdel) sier fyra brännare med låg effek och låg inblåsningshasighe. Ovanför dessa finns yerligare vå nivåer med syrgasinjekorer. De båda nivåerna är någo förskjuna i förhållande ill varandra, och på samma sä som brännarna blåser de in syrgas i ugnsfae med låg hasighe och i angeniell rikning. Lansarna och brännarna värmer skroe i ugnsfae och fungerar samidig som leveranörer av den kolmonoxid som är nödvändig för eferförbränningen. Efer några minuers drif genererar kolpulver- Schemaisk framsällning av kolpulver- och syrgaslansarna (1), brännarna (2) och syrgasinjekorerna (3) för skroförvärmningen 10 Tangeniell placerade brännare sörjer för en god blandning av den kolmonoxidrika rökgasen med syrgasen från injekorerna ABB Tidning 9/

9 och syrgaslansarna, illsammans med slaggen i ugnsfae, den så kallade skummande slaggen. Skummande slagg är e medium som överför värme ill de kalla skroe på e beydlig effekivare sä än förbränningsgaserna och rökgaserna. Genom den angeniella rikningen hos brännarna och eferbrännarna (= syrgasinjekorerna) 11, uppsår en beydlig bäre blandning av den kolmonoxidrika avgasen och syrgasen från injekorerna. Eferförbränningen av kolmonoxid, genererad av lansarna och brännarna, spelar en komplicerad men mycke vikig roll i skroförvärmningsfasen: Reakionsenergin (enalpin) i eferförbränningsreakionen CO O 2 CO 2 är högre än enalpin i reakionen C O 2 CO. C O 2 CO 26,4 kcal/mol CO O 2 CO 2 67,6 kcal/mol C + O 2 CO 2 94,0 kcal/mol Genom eferförbränningen i ugnen ökar energiubye vid samidig sänkning av energiförbrukning och avgasvolym. Dea är desamma som en högre oalverkningsgrad. Med hjälp av eferförbränning kan värmen genereras mi i de skro som ska värmas. Den avgasvärme som absorberas av skroe måse ine längre ledas u uanför anläggningen. Desamma gäller eferförbränningsvärme, som i konvenionella smälverk leds u i anläggningen illsammans med övrig spillvärme, via kylvaenpumpar och avgasfläkar. Sådan spillvärme ugör en indirek miljöbelasning. För a moverka lokal överoxidering av skroe genom översko av illgänglig syre, måse kol eller koks illsäas i en mängd syrd av illgången på organiska föroreningar i de chargerade skroe. En särskild dörrbrännare garanerar ändning av syre från lansarna i dörrområde. Drifiden hos dessa brännare begränsar sig ill mellan 4 och 5 minuer per ugnscykel, medan de fyra övriga brännarna, beroende på chargeringssäe, är i drif ca 30 minuer. Schemaisk beskrivning av rökgassyrningen 12 1 Avgaskrök 2 Frisklufillförsel 3 Provagning (kolmonoxid, koldioxid, syrgas, T...) Analys- och syrenhe 5 Till kolpulver- och syrgaslansar, brännare och syrgasinjekorer Delprocess 2: Smälning Smälprocessen skiljer sig ine i någon högre grad från den i en konvenionell liksrömsugn. Brännarna söder nedsmälningsfasen under 10 ill 12 minuer, medan kolpulver- och syrgaslansarna är i drif under näsan hela nedsmälningsfasen. Emellerid finns fem vikiga särdrag som är ill sor fördel i denna yp av ugn, och som därmed illåer ändamålsenligare drif: Eferförbränning under nedsmälning och överhening minskar förbrukningen av elekrisk energi. Skummande slagg ger beydlig bäre värmeövergång ill skroe än gas av samma emperaur, såväl genom bäre konak som genom ojämförlig mycke längre uppehållsid i ugnen. Den skummande slaggen minskar kylförluserna i de vaenkylda sidoelemenen och ökar deras livslängd. Skummande slagg har umärk värmeledningsförmåga. Ljusbågen blir bara dryg hälfen så lång i slaggen som ovanför. Den skummande slaggen skyddar grafielekroden mo oxidaion. Dea innebär beydlig lägre elekrodförbrukning. Eferförbränningen forsäer, genom produkion av kolmonoxid, även in i nedsmälningsfasen. I nedsmälningsfasen genereras därmed yerligare förbränningsenergi i ugnsfae. Så länge de finns skro i ugnen unyjas denna värme för nedsmälningen av skroe, om än i avagande grad. Dels avar värmeövergången från den hea gasen ill skroe efer hand som skroe blir varmare, dels minskar den oala skrovolymen under nedsmälningsprocessen. När skroe är i sor se nedsmäl äcker den illkommande energin från eferförbränningen de förluser som 26 ABB Tidning 9/

10 uppsår genom värmeavgivning ill omgivningen från den icke uppvärmda slaggyan (ca 10 kwh per on sål). Den skummande slaggen som idigare huvudsakligen genereras mo slue av nedsmälningsfasen och under överheningsfasen, bildas nu redan i förvärmningsfasen. De redan beskrivna förhållande a värmeövergången från en emulsion ill e fas ämne är sörre än värmeövergången från en gas av samma emperaur ill e fas ämne, försärks av de fakum a den idiga skroförvärmningen får den skummande slaggen i skroe a siga så a ändå mera skro värms. Skrosorer av lägre ähe (dvs med en sörre ya i förhållande ill volymen) är ill fördel för värmeövergång och värmeujämning. Ljusbågen under slaggen brinner med samma effek men med dryg halva längden. Dea var ursprungligen avse som skydd för de vaenkylda vägg- och valvelemenen mo srålningen från ljusbågen. Samidig minskar förluserna i de vaenkylda elemenen. Ju högre skumnivån blir på slaggen då smälprocessen börjar, deso idigare uppsår denna fördelakiga effek. Däruöver erbjuder arbessäe fördelen a elekroden mycke idigare isoleras från den oxiderande amosfären, vilke minskar elekrodförbrukningen. De beskrivna arbessäe illåer uslagsviker på 85 ill 95 on med en cykelid som undersiger 40 minuer. Dea mosvarar en årlig produkion på över on flyande sål. Syrsysem för förbränning och eferförbränning Varje ugn är urusad med en separa uppsäning veniler för brännare och syrgasinjekorer. Tillförseln ill manipulaorn regleras via syrgasrycke i en separa ledning. Temperaur CO CO 2 Syre Mäning Mål Reglering Temperaur min CO 2 / CO Syre Brännarna regleras via reurledningsemperauren i brännarkylvane. Dea innebär, i händelse av en blockering eller någon annan sörning, a varje brännare sängs separa. För a i normalfalle kunna garanera korrek drif av brännarna måse dessa maas med en lien mängd bränsle och syre även under ider när de ine är i drif. Reglersyseme för förbränning och eferförbränning besår i sora drag av provagningsenhe, slangledning, analysenheen för kolmonoxid, koldioxid och syrgas sam en syrenhe 12, 13. Provagningsenheen, egenligen e rör med självrengöringsmekanism, befinner sig i avgassrömmen, precis vid den fas monerade vaenkylda rökgasledningen. Provagningsröre måse insalleras mycke noggran, för a ine suga in luf som ine ska analyseras. I provröre sugs hea rökgaser in koninuerlig, kyls, och förs via en slang ill analysenheen. Där undersöks halen kolmonoxid, koldioxid och syrgas i rökgasen. Märesulaen omvandlas av reglersyseme ill börvärdessignaler som vidarebefordras ill veniler och brännare. Efer insallaion av brännarna mäs ugnens karakerisik och brännarna kalibreras enlig resulae. Uvecklingen av denna nya smälmeod och den dubbla liksrömsljusbågsugnen innebär a ABB kan erbjuda sålverken möjlighe a med god drif- max min Opimering av Brännare Syreinblåsning Syre-och kollansar Reglerschema för förbrännings- och eferförbränningsprocesserna 13 ekonomi producera råsål ugående från skro av låg kvalie. Den försa dubbelugnen av denna yp ska säas i drif i april 1997, i Malaysia. Förfaarens adress Huber Trenkler ABB Indusrie AG Posfach CH-5401 Baden/Schweiz Telefax: +41 (0) ABB Tidning 9/