BEST

BEST aluminium støperikvalitet, ved å BEstemme, Studere og gjøre Tiltak på oksid- og karbid-inneslutninger Hovedideen i BEST er å tilrettelegge for at kvaliteten på produkter fra norske aluminiumstøperier fortsatt skal være best i verden. Tidligere krav fra kunder har blant annet vært: Ingen inneslutninger (dvs. oksid- eller karbid-partikler) større enn 50 µm. Nye krav fra disse kundene går nå mot garanti for at produktene ikke har inneslutninger større enn 10 µm. Med dagens teknologi er dette ikke mulig. Prosjektet BEST har hatt som mål å utvikle teknologi og metoder for å produsere metall uten inneslutninger større enn 30 µm. For å produsere kontinuerlig høy kvalitet trengs sterk kompetanse langs hele raffineringskjeden. BEST fokuserer spesielt på: -innføre produkt- og prosessinnovasjoner som reduserer oksidformasjon og fjerner karbid, og -innføre produkt- og prosessinnovasjoner som reduserer mengden metall som ukontrollert blir oksidert. Prosjektet har i løpet av sitt første år både etablert en bedre forståelse for sammenhengen mellom ovnsatmosfære og hydrogeninnhold i (flytende) metall, testet ut nye metoder for å fjerne karbider i metallet og utforsket muligheten for å visualisere partikler i metallet med 3D røntgentomografi. I løpet av det andre året har prosjektet fått en bedre forståelse av fjerningsmekanismene for karbid fra flytende aluminium. Det har også blitt et gjensidig godt samarbeid mellom gassleverandør AGA-Linde og prosjektet BEST. Det har blitt designet utstyr som ble benyttet i AGA-Lindes laboratorium i Sverige ved slutten av året. Forsøkene gir en unik mulighet til å studere prosessparametere som påvirker oksidasjon av flytende aluminium i ovnsatmosfærer som er relevante for aluminiumindustrien. I det tredje året har vi gjentatt forsøket hos AGA-Linde to ganger. Noe som har gitt oss en unik mulighet til å måle innvirkning av reell industriell ovnsatmosfære på metallet. Vi har bl.a. stadfestet at falsk luft øker oksidasjonen og at oxyfuel-brennere har potensial til å minimere oksidasjonen. Prosjektpartnerne har også utviklet en dobbel så effektiv smelterensestasjon for elektrolysemetallet som kommer til støperiet. I tillegg har vi studert forskjellige typer filter i en ny filterboks utviklet delvis i dette prosjektet. Denne filterboksen har også evnen til å forvarme en ny type platefilter. I framtiden kan disse platefiltrene være viktige for å oppnå enda strengere kvalitetsmål enn de som er definert i BEST. Vi avsluttet prosjektet med et stort sluttseminar med ca 40 deltagere for å spre resultatene i egne bedrifter. Prosjektet har også valgt å skrive noen åpne detaljerte rapporter rundt det eksperimentelle arbeidet og resultatene herfra. Dette sikrer at den nye kunnskapen som er frembrakt kan kommer flere enn bare prosjektpartnerne til gode. Tilbakemeldingene er enestående også for å sikre at vi befinner oss i forskningsfronten internasjonalt. Det er publisert flere artikler og holdt foredrag på internasjonale konferanser. For å produsere kontinuerlig høy kvalitet trengs sterk kompetanse langs hele raffineringskjeden. BEST fokuserer spesielt på: -innføre produkt- og prosessinnovasjoner som reduserer oksidformasjon og fjerner karbid, -innføre produkt- og prosessinnovasjoner som reduserer mengden metall som blir oksidert Prosjektet har i løpet av sitt første år både etablert en bedre forståelse for sammenhengen mellom ovnsatmosfære og hydrogeninnhold i (flytende) metall, testet ut nye metoder for å fjerne karbider i metallet og utforsket muligheten for å visualisere partikler i metallet med 3D røntgentomografi. I løpet av det andre året har prosjektet fått en bedre forståelse av fjerningsmekanismene for karbid fra flytende aluminium. Det har også blitt et gjensidig godt samarbeid mellom gassleverandør AGA-Linde og prosjektet BEST. Det har blitt designet utstyr som ble benyttet i AGA-Lindes laboratorium i Sverige ved slutten av året. Forsøkene gir en unik mulighet til å studere prosessparametere som påvirker oksidasjon av flytende aluminium i ovnsatmosfærer som er relevante for aluminiumindustrien. I det tredje året har vi gjentatt forsøket hos AGA-Linde to ganger. Noe som har gitt oss en unik mulighet til å måle innvirkning av reell industriell ovnsatmosfære på metallet. Vi har bl.a. stadfestet at falsk luft øker oksidasjonen og at oxy-fuel-brennere har potensial til å minimere oksidasjonen. Prosjektpartnerne har også utviklet en dobbel så effektiv smelterensestasjon for elektrolysemetallet som kommer til støperiet. I tillegg har vi studert forskjellige typer filter i en ny filterboks utviklet delvis i dette prosjektet. Denne filterboksen har også evnen til å forvarme en ny type platefilter. I framtiden kan disse platefiltrene være viktige for å oppnå enda strengere kvalitetsmål enn de som er definert i BEST. Vi avsluttet prosjektet med et stort sluttseminar med ca 40 deltagere for å spre resultatene i egne bedrifter. Prosjektet har også valgt å skrive noe

The project has targeted aluminium quality from many angles. Mechanisms of carbide formation and carbide-oxide agglomeration have been studied. Formation of oxide from the laboratory, in pilot and full scale have been extensive and thoroughly investigated. Measures to reduce carbide during pre-treatment has been tested in pilot scale. Removal of inclusions by new filters in a new fileter box has also been tested and documented. The quality of the final metal was recorded by the customer. In the BEST pilot scale solutions have been tested - successful, but more research and development are needed. It has not been found a final solution to the quality requirement

Hovedmålet med det foreslåtte prosjektet er å skape økt verdi for Hydro og Alcoas aluminium støperier, deres leverandører og kunder ved å: -innføre produkt- og prosess-innovasjoner som reduserer karbid- og oksidformasjon som danner innelutninger - økt kvalitet - innføre produkt- og prosess-innovasjoner som reduserer mengden metall som blir oksidert og tapt metall i dross - økt utbytte De viktigste produkt- og prosess innovasjoner som skal til for å oppnå den beste metallkvaliteten er gjennom raffinerings-operasjonene der man ønsker å forstå, gjøre nødvendige tiltak og kontrollere sluttkvaliteten med avseende på karbider og oksidpartikkler i tillegg til å maksimere metallutbyttet. Summert ønsker BEST å oppnå: -Mekanismeforståelser av partikkeldannelse på mikronivå og oppførsel av partikkler på makronivå (agglomerering, vekst, transport) i raffineringsprosessen -Implementering av tiltak for å enten unngå dannelse eller fjerne partikkler dvs. raffinering. -Evaluering av nytt oppvarmings (brenner) system for cast-house ovn for å redusere tiden av oksidasjon og evaluere hvor mye oksidasjon det blir ved bruk av oxy-fuel. -Testing av miljøvennlige gassbaserte spylesystemer for å redusere oksidasjon (drossdannelse) som ikke kompromitterer metallkvalitet -Lage nye retningslinjer for dagens raffineringsprosedyrer -Etablering av nye metoder for å karakterisere mengde partikler <30mikrometer I tillegg vil bedre kontroll av prosessparametre og utslipp fra støperiet føre til redusert miljøbelastning og bedre datarapportering gjennom kontinuerlig overvåking av avgasser fra ovn (inkludert fluor).