Szymon Kubal v ocelárně Tata Steel Port Talbot. Kredit: Tata Steel

Když chtějí v ocelárně otestovat tavenou ocel, tak obvykle musejí zastavit výrobu. Pak do taveniny spustí jednorázové sondy, které změří teplotu roztavené oceli a odeberou vzorky pro chemickou analýzu. S novým laserovým systémem by se to ale mělo změnit.

Port Talbot Steelworks. Kredit: Chris Shaw / Port Talbot Steelworks.

Současný systém sond pro monitorování tavené oceli stojí výrobce oceli hodně peněz. Jde o cenu sond samotných a také o cenu za samotné zdržení výroby. Szymon Kubal z britské Univerzity ve Swansea a jeto tým vyvinuli převratný laserový systém, který obchází obě dvě zmíněné nevýhody monitorování tavené oceli.

Nový systém zahrnuje vystřelení laserového paprsku do pece na výrobu oceli a přímo do roztavené oceli. Laserový paprsek přitom prochází takzvanými dmyšnami (odborně tuyère), což jsou kanálky ve stěně pece, které přivádějí do pece předehřátý vzduch. Probíhá to za plného provozu, přičemž se do dmyšny nepřetržitě vhání plyn, aby zůstala průchozí pro laserový paprsek. Systém tímto laserovým paprskem změří jak teplotu, tak i chemické složení vyráběné oceli.

Poetika ocelárny. Kredit: Grubb / Wikimedia Commons.

Metoda Kubalova týmu je založená na spektrometrii. Data získává ze světla vyzařovaného ocelí pasivně, v případě určení teploty tavené oceli, a také vyzařovaného aktivně, po zásahu laserovým paprskem, což slouží k určení složení vyráběné oceli.

S touto technologií budou v ocelárnách sledovat teplotu a chemické složení tavené oceli v peci, v reálném čase. Jedna ocelárna by podle odhadů mohla ušetřit až 4,5 milionu liber (přes 132 milionů Kč) ročně. Asociace The Worshipful Company of Armourers and Brasiers udělila zmíněné technologii cenu Materials Science Venture Prize, která zahrnuje odměnu 25 tisíc liber. Univerzita ve Swansea je první institucí, která tuto cenu získala dvakrát. V obou případech šlo o průkopnický počin ve výrobě oceli.

Nová technologie byla testovaná v ocelárně Tata Steel Port Talbot na jihu Walesu. To je jedna z nejvýznamnějších oceláren ve Velké Británii a také v celé Evropě, která zaměstnává přes 4 tisíce lidí. Teď tuto technologii zavádí na trh spinoff se sídlem ve Swansea, Kubal-Wraith Ltd. Podle dostupných informací je možné tuto metodu monitorování taveniny využít i při produkci dalších kovů, jako je hliník, měď nebo nikl. 

Video:  Steel Works: Port Talbot's Heart


Literatura
Swansea University 14. 6. 2018.