Syrgasförbränning halverar energiförbrukningen

Halverad energiförbrukning, jämnare temperatur och bättre arbetsmiljö. Det är några av resultaten i Finspång med syrgasförbränning i stället för luftförbränning i smältugnarna.

Traditionellt har Finspång använt el eller luftförbränning för att värma upp smältugnarna i produktionen. El var ett bra val på 1950- och 60-talet när elenergi var billigt i Sverige. När priserna började stiga under 1980-talet kompletterades elugn­arna med en ny bränsleeldad smältugn med re-generativa brännare, där avgaserna förvärmer förbränningsluften för högre effektivitet.

– Men under 90-talet, när kom det nya hårdare regler för kväveoxidutsläpp i Sverige, beslöt vi att investera i att bygga om ­luftförbränningsugnen till syrgasförbränning i stället, berättar Anders Johansson, utvecklare på Strategic R&D i Finspång.

Oxyfuel ger renare förbränning

Syrgasförbränning, eller oxyfuel, används i dag ganska brett inom aluminiumindustrin och används även vid framställning av rostfritt stål och glas. Tekniken innebär att man förbränner syre och metan/propan till över 2 000 grader i flamtemperatur.

– På så sätt får man en renare förbränning. Man slipper få in kväve i förbränningen som sedan bildar rökgaser och kväveoxidutsläpp. En bonus var att det dessutom blev bättre arbetsmiljö då vi slapp rengörningen av kulbäddarna till de regenerativa brännarna, säger Anders Johansson.

Nedsmältningen av aluminium går fortare

Andra fördelar med syrgasförbränning är att temperaturen i ugnen blir jämnare och att nedsmältningen av aluminiummetall går fortare. Ugnen kräver inte heller lika mycket underhåll vilket gjort att driftskostnaderna har minskat.

– Kritiker mot syrgasförbränning kan ibland framhålla att syre är dyrt, men vi ser att de många fördelarna klart väger upp nackdelarna.
 

Fakta om oxyfuelugnarna

M0146 (installerad 1990).
Kapacitet: ugnsvolym ca 27 ton.
Smälthastighet: ca 6 ton/timme.
Brännareffekt: 4 MW.
Energiförbrukning: ca 550 kWh/ton.

M0144 (installerad 2012)
Kapacitet: ugnsvolym ca 40 ton.
Smälthastighet: ca 8 ton/timme.
Brännareffekt 7 MW.
Energiförbrukning: ca 650 kWh/ton.

Högsta tillåtna temperatur i ugnarna: 1 250 grader.

Uppmätta kväveoxidutsläpp: mellan 50 och 80 mg/MJ (klart under EU:s gränsvärde på 100 mg/MJ).

Med oxyfuel får man en renare ­förbränning. Man slipper att få in kväve i förbränningen.
- Anders Johansson, Strategic R&D

Installerade ny smältugn med syrgasförbränning

Under 2012 installerade Finspång ytterligare en smältugn med syrgasförbränning. Och tekniken har visat sig vara ett lyckokast för Finspång. Energiförbrukningen per smält ton aluminium ligger nu på mellan 550 och 650 kilowattimmar, jämfört med mellan 800 och 1 200 kWh per ton för traditionell luftförbränning.

– Den halverade energiförbrukningen gör att vi sparar fem till åtta miljoner kronor per år i minskade energiinköp.

Kurvorna för energiförbrukning går ned

Tack vare ansträngningarna från Anders Johansson, hans kollegor och gasföretaget AGA med att ständigt förbättra och trimma processerna har kurvorna för energiförbrukning stadigt gått nedåt de senaste åren.

– Vårt långsiktiga mål är att vi ska komma ner till 500 kWh per smält ton på båda oxyfuelugnarna, säger Anders Johansson.

Framgångarna med oxyfuel i Finspång har lett till intresse från anläggningen i Shanghai, där det nu pågår ett projekt för att undersöka om tekniken passar även i den produktionsmiljön.