Terästeollisuuden kuonasta arvokasta tuotetta – komponentit testikäytössä Suomessa ja Espanjassa
VTT ja Renotech Oy kehittivät menetelmän, jolla osa tulenkestävien materiaalien, refraktorikeraamien, raaka-aineesta voidaan korvata terästeollisuudessa syntyvällä kuonamateriaalilla.
Kuva: Markus Bürkle/Pexels
Euroopan terästeollisuus tuotti noin 21,4 miljoonaa tonnia kuonaa vuonna 2012. Siitä neljännes jäi käyttämättä uudelleen. Perinteisesti kuonaa käytetään maanrakennuksessa esimerkiksi tienpohjien eristeaineena. EU:n rahoittamassa RESLAG-projektissa kehitettiin menetelmiä kuonan hyödyntämiseksi erilaisissa energiateollisuuden sovelluksissa.
Suomalainen Renotech Oy johti yhtä RESLAG-projektin pilotointihankkeista ja kehitti neljän vuoden ajan VTT:n kanssa tulenkestävää keraamia eli refraktorikeraamia. Refraktorikeraameja valmistetaan vuositasolla noin 5,5 miljoonaa tonnia Euroopassa, josta noin 70 prosenttia arvioidaan menevän rauta-ja terästeollisuuden käyttöön. Perinteisten refraktorikeraamien käyttökohteita ovat muun muassa terästeollisuuden sulatusuunien vuoraukset ja polttouunien sekä voimalaitoskattiloiden eristemassat.
RESLAG-projektissa kehitystyön tavoitteena oli, että refraktorikeraamien valmistuksessa voidaan vähentää primääristen raaka-aineiden käyttöä korvaamalla suurin osa niistä terästeollisuuden kuonapohjaisilla materiaaleilla. Kehitetyn, valettavan kuonapohjaisen tulenkestävän keraamin mekaaniset ja termiset ominaisuudet sekä huoneenlämpötilassa että 1200 celsiusasteen lämpötilassa määritettiin kattavasti. Tätä kerättyä laajaa ominaisuusdataa voidaan käyttää suunnittelun tukena ja siten arvioida
- Kun hyödynnetään terästeollisuuden sivuvirtoja, vähennetään primääristen raaka-aineiden käyttöä ja valmistukseen käytettyä energiaa sekä hiilidioksidipäästöjä. Nyt saavutimme tason, jossa refraktoreissa käytetyistä aggregaateista (runkoaineesta) korvattiin kaikki kuonapohjaisella materiaalilla ja valmistukseen tarvittavasta sementistä voitiin korvata 10 %. Lisäksi nyt käytetty kuonajae oli hienoainesta, jonka hyödynnettävyys on tähän asti ollut haastavaa. Tämä oli erinomainen tulos, jos verrataan siihen, mitä maailmalla on aihepiiristä julkaistu, toteaa erikoistutkija Pertti Lintunen VTT:ltä.
Pilotoinnin lopputulemana Renotech valmisti projektissa kehitetyn koostumuksen pohjalta koekomponentit, jotka asennetiin testikäyttöön kahteen erilaiseen teollisuusympäristöön. Suomessa kohteena oli betonirakenteen suojaaminen kuumilta sularoiskeilta valetun refraktorielementin avulla. Espanjaan toimitettiin tiiliä, jotka asennettiin kesäkuussa 2019 uuniin tiilien lämpötilan kestävyyden arvioimiseksi pitkäaikaiskäytössä.
- Projektin aikana saavutettujen ominaisuuksien perusteella ja koekomponenteista mitattujen testikappaleiden ominaisuuksien perusteella ei pitäisi olla odotettavissa mitään yllätyksiä kestävyyden suhteen, toteaa Renotechin toimitusjohtaja Bob Talling.
RESLAG- projekti kesti lähes 4 vuotta (1.9.2015–31.07.2019) ja siihen osallistui yhteensä 19 partneria Euroopasta sekä Marokosta.
