Ovako Steel AB i Hofors producerar årligen 450.000 ton låglegerat
specialstål i en skrotbaserad process. Den mängdmässigt största biprodukten
är ljusbågsugnsslagg med en volym på ungefär 40.000 ton varje år varav allt
i dagsläget deponeras. En anledning till att Ovako Steels ljusbågsugnsslagg
inte används i externa tillämpningar är att den innehåller en del krom som
riskerar att laka ut. Målet med detta examensarbete har varit att genom
driftsförsök undersöka inverkan av några utvalda processparametrar på
ljusbågsugnsslaggens kromlakningsegenskaper.
Tidigare undersökningar har visat att 80-95% av det krom som lakar är
sexvärt krom. Sexvärt krom existerar inte i temperaturer över 1228°C.
Bildandet sker i stället under avsvalning efter process eller då slaggen
lagras utomhus. Genom att vid hög temperatur binda kromet i stabila
spinellstrukturer skulle kromlakningen kunna minskas. Undersökningar har
visat att tillsats av magnesium och aluminium i processen underlättar
spinellbildningen.
Fyra driftsparametrar valdes ut för försöken: slaggbildare (enbart kalk
eller både dolomit och kalk), kalkmängd, aluminiumoxidtillsats och
kylninghastighet. Försöksplanering utfördes i dataprogrammet Modde och
totalt genomfördes tjugo försök i full skala i ljusbågsugnen.
Lakningstestet visade att kromlakningen från försök med kalkslagg varierade
mellan 0,009 och 4,65 mg/kg. Sexvärt krom kunde bara detekteras i två av
dessa prover. Kromlakningen från försök med dolomitslagg varierade mellan
0,009 och 0,31 mg/kg och sexvärt krom kunde endast detekteras i ett prov.
Det är tänkbart att den låga kromlakningen och de låga halterna sexvärt krom
beror på att slaggen inte vädrats tillräckligt länge innan provuttaget
gjordes. Oxidationen av krom verkar inte ha skett under avsvalningen vilket
har medfört att effekten av snabbkylningen inte gått att se. På grund av den
låga lakningen visade inte den multivariata dataanalysen i SIMCA några
tydliga resultat. För att se effekten av utomhuslagringen kommer nya prover
att tas ut när slaggen legat ute i sex månader och data från dessa kommer
att behandlas med multivariat analys.
Sex prover valdes ut och analyserades med svepelektronmikroskop. Alla
proverna innehöll krom bundet i en stabil spinellstruktur innehållande
mangan, syre, magnesium samt små mängder järn. Spinellerna som bildats i
doldomitslaggserien innehöll mer magnesium än de i kalkslaggsserien. I fyra
av pro...
