Räätälöity pakettiratkaisu Sandvikin valssaamolle

Kun Sandvik suunnitteli investointia uusiin kuoppauuneihin Sandvikenin valssaamolla, se panosti myös uuteen tehokkaampaan tekniikkaan ja maakaasuun siirtymiseen – kaikki avaimet käteen toimituksena AGAlta.

Sandvikenin 450 metriä pitkän valssaamon betonilattialla on neljä uutta kuoppauunia. Niissä paksut teräsvalanteet kuumennetaan happipolttotekniikalla, jonka ansiosta energiaa kuluu puolet vähemmän kuin aikaisemmin. ”Tämä on panostus tehokkaampaan ja puhtaampaan tekniikkaan ja esimerkki meille hyvästä toimitus- ja liiketoimintamallista”, sanoo Peter Andersson, tehtaan vanhempi neuvonantaja, investoinnit ja projektit ryhmässä.

Tällä Andersson haluaa sanoa, että elokuussa 2016 käyttöönotettu laitos on avaimet käteen -toimitus. AGA on projektin johdon lisäksi kehittänyt, suunnitellut ja rakennuttanut uunit, järjestänyt kaasutoimitukset ja poltinlaitteet, vastannut asennuksista yhdessä alihankkijoiden kanssa. Kaikki tämä yhteistyössä Sandvikin kanssa. ”AGA vastaa koko toimituksesta, mukaan lukien uunit, jotka toimittaa oma uuniosastomme, Team Rebox.

Me takaamme alhaisen energiankulutuksen, tasaisen lämpötilan, alhaisemmat päästötasot ja  suuremman kapasiteetin”, sanoo AGAn sovellusasiantuntija Ola Ritzén.

Team Rebox on entinen Västeråsissa toiminut UTAB, joka on valmistanut uuneja terästeollisuudelle yli 100 vuotta. Projekti koskee uuneja, joita perinteisesti on kutsuttu kuoppauuneiksi. Niitä käytetään vaiheessa, jossa suuria teräsvalanteita kuumennetaan, kunnes ne ovat tarpeeksi pehmeitä valssattavaksi pitkiksi ja/tai litteiksi terästuotteiksi. Seppä suoritti aikoinaan saman työvaiheen kuumentamalla raudan voidakseen takoa sen alasimen päällä.

Happi-injektointi suurella nopeudella
Energiansäästö Sandvikenin uusissa uuneissa on mahdollista modernien polttimien ansiosta nk. liekittömällä happipolttotekniikalla. Ilman sijaan polttamiseen käytetään puhdasta happea. Tavallisessa ilmassa on vain noin 21 prosenttia happea ja noin 78 prosenttia typpeä, josta ei poltossa ole oikein hyötyä. ”Happea syötetään suurella nopeudella ja suuren typpimassan lämmittämiseltä vältytään.  Vapautuva energiamäärä on sama, mutta poltossa syntyy vähemmän savukaasuja, mikä säästää energiaa, lisää kapasiteettia ja vähentää päästöjä. Kyseessä on maailmanlaajuista huippua oleva tekniikka tämäntyyppisissä uuneissa”, sanoo Team Reboxin projektipäällikkö Anders Engbom. Sandvik oli harkinnut kuoppauunien uudistamista jo monta vuotta, kunnes se syksyllä 2015 avasi keskustelun  teknisistä ominaisuuksista ja ratkaisuista AGAn kanssa. Tätä ennen se oli aiempina vuosina jo toteuttanut useita happipoltinasennuksia yhdessä AGAn kanssa.

Pitkäntähtäimen kaasutoimitus
Valssaamon on tarkoitus pystyä käsittelemään 1 000 tonnia terästä viikossa. Miten uusien uunien asennus olisi mahdollista ilman seisokkia? Missä valmistettaisiin 5×5 metriä suurten ja 4 metriä korkeiden uunien rungot, joiden kuljettaminen maanteillä ei ole mahdollista? Miten varmistettaisiin hapen toimitus? Ratkaistavana oli monta kysymystä.

Team Rebox suunnitteli uunit Västeråsissa, mutta ne rakennettiin AGAn johdolla paikallisessa yrityksessä Sandvikenissa, josta ne ajettiin kuorma-autoilla yksitellen valssaamolle. Sandvik vastasi uunien vuorausten ja sähköistyksen asennuksesta AGAn rakennepiirustusten mukaan.  Happi on ollut käytössä Sandvikin tuotannossa jo ennestään, ja AGAlla on valssaamon yhteydessä happilaitos, josta toimitetaan kaasua nestemäisessä muodossa myös muille alueen asiakkaille. Uusien uunien myötä tarvittiin kuitenkin suurempia määriä happea, minkä vuoksi vanha happilaitostehdas oli uusittava.

”Aikaisemmin käytettiin nestemäisestä hapesta höyrystettyä kaasua, mutta uusien uunien yhteydessä kaasun toimitus suoraan laitokselta on kustannus- ja energiatehokkaampaa”, selittää uudesta toimitussopimuksesta vastaava Markus Birath, AGAn On-site ryhmästä. Se vaati huomattavia investointeja. Tuloksena oli monivuotinen sopimus, jolla Sandvik varmisti kaasun saannin pitkällä tähtäimellä ja sai samalla selkeän ja ennustettavan hinnoittelun.
”Olemme muodostaneet Sandvikin kanssa kumppanuuden, josta on hyötyä molempien osapuolten liiketoiminnalle”, sanoo AGAn Ola Ritzén.

Siirtyminen maakaasuun
Koska Sandvik on AGAn avulla siirtymässä terästehtaalla maakaasun käyttöön , uusissa uuneissa haluttiin käyttää kyseistä uutta ja puhtaampaa polttoainetta. Siksi uudesta maakaasusäiliöstä vedettiin putki valssaamoon. Maakaasu (CH4, metaani) tulee nestemäisessä muodossa -160 asteeseen jäähdytettynä säiliöautoissa Nynäshamnin satamasta, jossa AGAlla on nesteytetyn maakaasun terminaali. Nestemäinen maakaasu höyrystetään ilmahöyrystimien avulla AGAn kaasuasemalla Sandvikin tehdasalueella. Maakaasun käytöllä syntyvät hiilidioksidi-, typpioksidi- ja rikkipäästöt ovat pienemmät kuin öljyllä ja nestekaasulla. Sen tilalla voidaan käyttää myös biokaasua, joka niin ikään sisältää metaania. Maakaasu on myös turvallisempi polttoaine, sillä se on ilmaa kevyempi, ja sen syttymislämpötila on korkeampi.

”Savukaasumäärät ovat happipolttotekniikkaa käytettäessä niin pienet, että ne voidaan päästää ulos olemassa olevasta savupiipusta, jota myös muut uunit käyttävät”, sanoo Ola Ritzén. Uusi laitos valmistui vain kuuden kuukauden päästä sopimuksen allekirjoittamisesta. Projektissa uunit asennettiin käyttövalmiiksi 380 kalenteritunnin aikana, mistä on kiittäminen sekä AGAn että Sandvikin taholla projektiin osallistuneiden henkilöiden hyvin toiminutta yhteistyötä. Nopea toteutus oli ratkaisevaa käyttöhäiriöiden välttämiseksi.

Jatkuva dialogi – menestystekijä
Projektiin osallistui enimmillään 30–40 henkilöä sekä AGAlta että alihankkijoilta, ja koska turvallisuuteen, hyvään suunnitteluun, riskianalyysiin ja yhteistyöhön kiinnitettiin erityistä huomiota, onnettomuuksilta vältyttiin. ”Kaikki sujui uskomattoman hyvin. Olemme kyenneet toteuttamaan asennuksen tuotantoa keskeyttämättä”, sanoo Peter Andersson. Mikä sitten oli keskeistä sille, että asennus sujui niin jouhevasti? ”Se on yksinkertaisesti säännöllisten keskustelujen ja hyvän suunnittelun ansiota. Joka aamuisessa kokouksessa varmistimme, että esteetön työ on kaikkialla mahdollista, sanoo Peter Andersson. Juuri ennen kesälomakauden alkua kaikki oli paikallaan. Lopputarkistuksessa niin ohjausjärjestelmä, turvallisuuteen liittyvät, kuin kaikki muutkin uusien laitteiden osat saivat hyväksynnän. ”Kun tuotanto sitten saatiin käyntiin lomien jälkeen, kaikki oli toimintavalmista”, sanoo Andersson.

Lisätietoja:
Pekka Montola  Application Engineer – Metallurgy, Region Europe North p. 0400 365 167, pekka.montola@fi.aga.com

Teksti: Johan Rapp