Tillväxtverket

Ny kylmetod ska sätta stålindustrin på kartan igen

En unik metod att kyla stål på ett effektivt och miljömässigt sätt ska hjälpa Bergslagen att profilera sig som en region med framgångsrika företag inom stål- och verkstadsindustri. Med impinging jet-teknik ska stålindustrin växa sig stark igen.

Kylmetoden illustreras.

Ny kylmetod ska sätta stålindustrin på kartan igen

För 30 år sedan var den svenska stålindustrin fortfarande ledande i världen, men i dag är konkurrensen allt hårdare. De svenska stålföretagen hotas av tillverkare i framför allt Kina och Japan som kvalitetsmässigt närmar sig svensk nivå. Nu har ett samverkansprojekt utvecklat en ny kylmetod som kan bidra till att försvara den svenska stålindustrins positioner och samtidigt lyfta bergslagsregionens företag. Grunden är en innovativ metod för nedkylning av stål och andra metaller som benämns "impinging jet". Tekniken bygger på att man styr flödet av ett annat medium, vanligtvis vatten eller luft, för att med hög precision kyla stålet till önskad struktur. Det går även att få flera strukturer i olika delar av samma komponent. Metoden minskar såväl energianvändning som produktionstid och kostnader.

- Med impinging jet-tekniken kan man förfina kylningen och förbättra härdningen, säger Ulf Holmberg som är initiativtagare och eldsjäl hos en av samverkansparterna, Clean Production Center. Ofta tillsätts legeringar av andra metaller för att öka härdbarheten hos stålet, men med den nya tekniken kan vi få samma kvalitet med mindre legeringstillsatser, vilket minskar kostnaden. Den andra aspekten i att styra kylprocessen handlar om att man i samma stycke stål kan få olika strukturer – man behöver alltså inte kompromissa!

Regionalt kluster baserat på tekniken

Här ligger Sverige långt framme, impinging jet för kylning av metaller är till stor del resultatet av svensk forskning. Forskningsgrupper på Högskolan i Gävle och Linköpings universitet har under ledning av professor Bahram Mosfegh utvecklat metoden som sedan tidigare är etablerad för andra industriella tillämpningar men som nu anpassas och optimeras för kylning av metaller.

Den svenska stålindustrins branschorganisation, Jernkontoret, är projektägare till satsningen med syfte att identifiera nya applikationsmöjligheter för tekniken. Nästa steg är att bygga en pilotanläggning och en klusterstruktur där företag och akademi samverkar för att regionen ska bli ledande i att exploatera tekniken. Flera projekt är skapade kring impinging jet-tekniken och ett som fått stöd via ERUF handlar om att utveckla regionala affärspotentialer baserade på tekniken.

- Projektets mål är att lägga grunden till ett regionalt kluster baserat på tekniken, säger Ulf Holmberg. Stålindustrin är en av Sveriges största exportindustrier och den är sedan flera år hårt pressad ur både konkurrens- och miljösynpunkt, bland annat på grund av hög energianvändning. Detta bidrar till en stor efterfrågan på innovativa lösningar för energieffektivisering som i sin tur kan bidra till ökad konkurrenskraft.

Närmar sig målet efter seg process

Projektet startade 2015 och ska vara avslutat i slutet på augusti 2018. Det har uppstått förseningar under vägen, till stor del beroende på ett olyckligt sammanträffande med en global lågkonjunktur inom stålindustrin som främst orsakades av en kraftig kinesisk överproduktion vilken dumpades på exportmarknaden under 2015. Svenska stålföretag var då av förståeliga skäl inte så benägna att testa och investera i nya tekniker som kanske skulle innebära både kostnader och risk för produktionsstörningar. Nu har dock industrisamarbetet kommit igång och bland andra SSAB, Sandvik, Ovako och Uddeholm är mycket intresserade av att utveckla och implementera impinging jet-tekniken i egen produktion.

- Det har varit en trög process, säger Ulf. Alla är mycket intresserade men inom industrin är man van att köpa ”färdig teknik från hyllan” och inte vara med i utvecklingsfaser av ny teknik. Här krävs dessutom också en investering i inledningsfasen innan man kan komma upp i produktion som skapar vinster och fördelar. Den enda konkreta installationen med den nya impinging jet -tekniken hittills är den testutrustning som byggts vid Högskolan i Gävle. Vi har byggt upp en testbädd och många av företagen är med därför att de inser att tekniken är intressant. I nästa steg, som vi nu arbetar med, går vi in och tittar på hur vi kan applicera tekniken på bästa sätt i industrin. I dagsläget finns det inte något företag som har infört impinging jet i sin dagliga drift, men det är inte långt borta. Man måste ha respekt för att ledtiderna för att investera i ny teknik i tung industri är långa, men vi närmar oss målet!

Sprida information

Målet är alltså att skapa ett kluster i regionen där högskolans forskning skapar en unik kunskap, där fysiska tester kan göras i testbädden och där akademi, ståltillverkare, verkstadsindustri och utrustningstillverkare samverkar i en struktur som gör att regionen kan bli ledande i att använda tekniken.

- Får vi det att fungera så stärker det regionen på många olika sätt, säger Ulf Holmberg. Men det är en lång process och företagen har ofta en lång inkörningssträcka. Vårt arbete nu är mycket inriktat på att sprida information och kompetens och få företagen att se vilken unik möjlighet detta är. När vi väl har fått ut applikationerna och det börjar skrivas om oss så är jag övertygad om att flera blir intresserade. Om ett par år hoppas jag att vi har kommit igång på riktigt och fått många fler företag att använda impinging jet-tekniken i sin verksamhet.

 

Projektets övergripande mål i korthet:

  • Förse stålindustrin med verktyg att framställa stål med hög prestanda till minskad produktionskostnad och energianvändning.
  • Att även ge verkstadsindustrin möjlighet att nå hög kvalitet till minskade kostnader.
  • Att skapa ett nytt affärsområde för regionens företag inom tillverkning av avancerade kylutrustningar för hemmamarknad och export.
  • Genom forskning bygga en regional kompetensplattform inom impinging jet-kylning av metaller.
  • Skapa förutsättningar för bildandet av nya högteknologiska företag med impinging jet-teknik som bas.

Läs om SSAB som är intresserade av metoden:

SSAB redo att utvecklas med impinging jet

Ett av de företag som är intresserade av impinging jet-tekniken är SSAB. Saed Mousavi är Senior Specialist, Ph.D. Applied physics på företaget och han uttrycker sig så här:

- Impinging jet är inte nytt, det har använts väldigt länge inom industrin. Det nya i sammanhanget är det vetenskapliga och systematiska arbetet som har bedrivits kring tekniken.

Försöket att tämja tekniken och optimera processerna för att få en stor och annorlunda kontroll över kvalitetsutfallet är unik inom branschen.

- SSAB har jobbat med utveckling och optimering av kylprocesser i många år. Den vetenskapliga synen på impinging jet-tekniken är i och för sig intressant, men metoder som har utvecklats för utvärdering och optimering av processen är nytt för SSAB. Vi har startat två stora initiativ för att införa dessa teknologier.

Fakta om projektet

Programområde: Norra Mellansverige
Projekttid: 2015-04-01-2018-03-31
Stödmottagare: Jernkontoret

Beviljat stöd från EU:s regionala utvecklingsfond (SEK): 3 614 538