, Statens offentliga utredningar ix ”gåta ) SOU 1974:74 X fm Industridepartementet

Energiforskning

Expertmaterial utarbetat på uppdrag av Energiprogramkommittén

Avdelning B

Näringslivets energianvändning

• Sida 2
•  Original

Omslag Hakan Limlstmm ISBN 91-38-02079—3 Göteborgs ()flkcttryckuri AB Stockholm 1974

• Sida 3
•  Original

SOU l974z74

FÖRORD

Chefen för industridepartementet tillkallade den 28 december 1973 en programkommitté för att utarbeta förslag till forsk— nings— och utvecklingsprogram inom energiområdet. Kommittén, som antog namnet energiprogramkommittén, har genomfört dels en kartläggning av den forskning och utveckling (FoU) som bedrivs i dag inom energiområdet och de resurser som avsätts härför, dels en kartläggning och analys av behovet av FoU. Baserat på detta material har kommittén framlagt dels för— slag till mål och riktlinjer för de samlade FoU—insatserna inom energiområdet under den kommande tioårsperioden, dels också förslag till konkreta FoU-program med kostnadsangivel— ser för de närmaste åren. Därutöver har kommittén lagt vis— sa synpunkter på organisation och styrning av dessa forsk— ningsresurser. Arbetet har slutförts under september 1974

och presenteras i betänkandet Energiforskning (SOU l974z72).

Energiprogramkommittén ser FoU inom energiområdet inte bara som ett medel att effektivisera energiproduktionssystemet och öka och säkra tillgången på utnyttjningsbar energi utan i lika stor utsträckning som ett medel att begränsa och ef— fektivisera samhällets energianvändning. Detta betyder att i princip alla samhällssektorer berörs av energiprogramkom— mitténs analyser. Som underlag för kommitténs förslag har därför vid sidan av betänkandet ett omfattande expertmate—

rial utarbetats. Det har strukturerats i fyra avdelningar:

A. Utvinning av energiråvaror och industriell energi— produktion

B. Näringslivets energianvändning

C. Energianvändning för transporter och samfärdsel

D. Energianvändning för lokalkomfort och hushåll

• Sida 4
•  Original

4. Förord

SOU 1974:74

Expertmaterialet har utarbetats på kommitténs uppdrag av för olika områden ansvariga huvudmän (sponsorer). Avdelningarna A och B har härvid uppdelats på tre respektive sex skilda om—

råden. Huvudmännen har biträtts av facksekreterare.

Expertmaterialet bygger på underlag dels i form av svar på

en enkät som utsändes vid årsskiftet avseende pågående forsk— ning, forskningsresurser och forskningsbehov, dels i form av ett antal hearings som genomförts inom varje expertområde un— der ledning av respektive områdes huvudman. Totalt har kom— mittén därigenom arrangerat ett 50—tal hearings vid vilka ca 400 representanter för forskning, förvaltning, näringsliv, konsumenter, anslagsgivande organ m m hörts. Dessutom har inom några expertområden vissa delar specialbelysts av sär— skilda författare. Sådant material presenteras som appendix

till respektive expertmaterial.

I expertmaterialet ges dels en mer allmän syn på respektive område ur energiförsörjningssynpunkt och de åtgärder som kan vidtas för att ur energisynpunkt förbättra det, dels presen— teras ett stort antal enskilda projektförslag inom området

liksom huvudmannens förslag till forskningsprogram.

De fyra avdelningarna redovisas i var sin volym (SOU 1974: 73—76). Till Näringslivets energianvändning (SOU l974:74) har därvid även hänförts frågor rörande återvinning av ener—

gikrävande varor.

Som huvudmän för avdelning B har fungerat professor Per—Olof Strandell (kap 1), tekn. dr Ingmar Eidem (kap 2, 3, 4) samt direktör Bo Broms (kap 5). Facksekreterare har för kap 1 va— rit lze byråingenjör Kurt Hedén, för kap 2—4 överingenjör Gunnar Selin samt för kap 5 direktör Sten Jacobson. Appendix till kap 3 och 4 har utarbetats av Jordbrukets utrednings— institut. Kapitel 6 har sammanställts av Statskonsult AB och baseras på material utarbetat av K—Konsult AB, fil.kand. Martin Carlstein, Sveriges Industriförbund, (avsnitt 6.5) och

civ.ing. Lars—Olof Södergren, IVA, (avsnitt 6.10).

På grund av den begränsade tid som kommittén haft till för—

• Sida 5
•  Original

SOU 1974374

fogande har arbetet med expertmaterialet fått genomföras under stark tidspress och med stora personliga uppoffringar från i arbetet deltagande huvudmän och sekreterare. Jag vill å energiprogramkommitténs vägnar uttrycka vår uppskattning

av och tack för det arbete som utförts.

Lars Lindmark

ordf.

Förord 5

• Sida 6
•  Original

• Sida 7
•  Original

S()LJl974:74 INNEHÅLL: Förord 3 1 Malm—, järn— och stål—, metaZZ— och

verkstadsindustri 13 1.1 Sammanfattning 13 1.2 Inledning 15 1.2.1 Uppdraget 15 1.2.2 Områdesbeskrivning 16 1 2.3 Använda enheter 17 1.2.4 Energiförbrukningsstatistik 17 1.3 FoU—behovsanalys 19 1.3.1 Delområdenas karaktär 19 1.3.2 Problemstruktur 21 1 3.3 FoU—program 22 1.3.4 FoU—resurser 34 1.3.5 Slutsatser 36 1.4 Delområdesbeskrivningar 37 1.4.1 Gruvindustri 37 1.4.2 Järn- och stålindustri 45 1.4.3 Metall— och ferrolegeringsindustri 72 1.4.4 Verkstadsindustri ' 83 1.4.5 Gemensamma processer 98 Bihang 1 Referenslista 111 Bihang 2 Projektkatalog 113 Bihang 3 Förkortningar 125

• Sida 8
•  Original

8 Innehåll sou l974:74 2 Petroleum—, kemi—, pZast— och gummivaru— industri 129 2.1 Sammanfattning 129 2.2 Områdesbeskrivning 130 2.2.1 Petroleum- och petrokemisk industri 131 2.2.2 Kemisk industri 133 2.2.3 Plastindustri 133 2.2.4 Gummiindustri 134 2.3 Anpassnings— och utvecklingsmöjligheter 134 2.4 Översiktlig analys av behov av FoU 138 2.4.1 Petroleumindustri, petrokemisk industri och övrig tung industri (kemisk process— industri) 138 2.4.2 Plastbearbetande industri, gummivaruindustri 139 2.5 FoU—program och projekt 139 2.6 Resurser för FoU 145 Bihang 1 Förkortningar 147 Bihang 2 Referenser 149 3 Skogs—, massa—, pappersindustri samt grafisk industri 151 3.1 Sammanfattning 151 3.2 Områdesbeskrivning 152 3.2.1 Skogsbruk och skogsavverkning 153 3.2.2 Massa— och pappersindustri 154 3.2.3 Grafisk produktion 156 3.2.4 Förpackningar av papper och papp 157 3.3 Anpassnings— och utvecklingsmöjligheter 158 3.3.1 Skogsbruk och skogsavverkning 158 3.3.2 Massa— och pappersindustri 159 3.3.3 Grafisk produktion 162 3.3.4 Förpackningar av papper och papp 163 3.4 Översiktlig analys av behov av FoU 163 3.4.1 Skogsbruk och skogsavverkning 163 3.4.2 Massa— och pappersindustri 163 3.4.3 Grafisk industri och förpackningar av

• Sida 9
•  Original

SOlU 1974174

3.5. FoU—program och projekt

3. .l Skogsbruk

3.5.2. Massa- och pappersindustri 3.6 Resurser för FoU

Bihang 1 Förkortningar

Bihang 2 Referenser

Appendix 1 Skogsbrukets situation och möjligheter med

4

4.1

4.2

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4

4.2.5

4.3

4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4

4.4

4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4

hänsyn till energibrist och/eller starkt stigande energipriser

1. Möjligheter att påverka förbrukningen av energi i de olika arbetsprocesserna i skogshanteringen

2 Delvis överflyttning av energiförbruk— ningen från petroleumprodukter ti11 and— ra energikällor

3 ökad produktion av virke i skogsbruket

4 Tillvaratagandet av energin i den pro— ducerade tillväxten i våra skogar

5. Sammanfattning

Jordbruk, Zivsmedels— och övrig industri

Sammanfattning

Områdesbeskrivning Jordbruk Livsmedelsindustri Textilindustri

Förpackningsindustri

Övrig industri

Anpassnings— och utvecklingsmöjligheter Jordbruk Livsmedelsindustri Textilindustri

Förpackningsindustri

översiktlig analys av behov av FoU Jordbruk Livsmedelsindustri Textilindustri

Förpackningsindustri

164 164 166

196 196

200 202

206 206 208 210 211

212 212 214 215 216

217 217 217 218 218

Innehåll 9

• Sida 10
•  Original

10. Innehåll

4.5 4.5.1

4.6

Bihang 1

Bihang 2

Appendix

5.1 5.2

5.3

5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6

5.4

5.5

5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6

FoU—program och projekt Jordbruk

Resurser för FoU

Förkortningar

Referenser

1 Jordbrukets energianvändning 1 Total energianvändning i riket 2 Jordbrukets förbrukning av energi

3 Jordbrukets produktionsprocess — till— skapande av lämplig miljö för bindande av solenergi i den s k fotosyntesen

Sammanfattning Inledning

Byggsektorns energiprofil Byggmaterialen Byggproduktionen Den totala energiförbrukningen Funktionsjämförelser Byggnadsbeståndet

Energi och kos tnad Offentlig och privat förvaltning

Scenario — Byggbranschen 1985 Fem marknadssektorer Företagsstrukturen Byggmaterial Den tekniska utvecklingen Arbetsmarknad

Konsekvenser för energiåtgång

SOU 1974274

219 219

227 227 227

231 239

241 247

249 250 256 258 259 263 266

271 272 278 280 282 283 287

• Sida 11
•  Original

sou 1974;74 Innehåll 11

5.6 FoU—program och FoU—projekt 291 . .l Energikunskap 292 5. .2 Normer 295 .3 Återvinning 297 .6.4 Materialteknologi 299 5.6.5 Materialproduktion 301 5.6.6 Entreprenadverksamhet 304 5.6.7 Projektering 305 5.6.8 Utbildning 308 Bihang 1 Förkortningar 311 Bihang 2 Referenser 313

Bihang 3 FoU—projekt inom byggnadsindustri, jord— och stenvaruindustri samt offentlig och privat förvaltning 315 6 Återvinning av energikrävande varor 335 6.1 Sammanfattning 335 6.2 Allmänt 337 6.3 Olika kategorier av avfall 339 6.4 Avfallets kvantiteter 339 6.5 Svensk återvinningsindustri 340 6.6 Blandat avfall 347 6.6.1 Allmänt 347 6.6.2 Avfallsmängder och sammansättning 347 6.6.3 Handels— Och industriavfall 349 6.7 övrigt avfall som är av intresse ur energisynpunkt 350 6.7.1 Bark, spån 350 6.7.2 Halm 351 6.7.3 Avfall vid rivning av byggander 352 6.8 Avfallets energiinnehåll och alternativanvändning 352 6.9 Pågående eller nyligen avslutade FoU—projekt i Sverige 357 6.10 Internationell FoU på avfallshanterings— återvinningsområdet 357

6.10.1 Allmänt 358

• Sida 12
•  Original

12. Innehåll

6.lO.2

6.10.3 6.11

6.12 6.12.1 6.12.2

6.12.3 6.12.4 6.12.5 6.12.6 6.12.7

6.13

Bihang

FoU kring avfallshantering — material— återvinning — energiutvinning

Slutsatser Allmän värdering av FoU—behov

Förslag till FoU—projekt Systemstudier och totalkalkyler

Avfallets kvalitet och kvantitet. Hushålls—, handels— och industriavfall

Samförbränning, bark och hushållsavfall Pyrolys

Deponering Sortering

Åtgärder för att kunna använda utsorterade

avfallskomponenter Beräknade kostnader för FoU—verksamhet 1 Pågående eller nyligen avslutade FoU-projekt

inom området avfallshantering—återvinning i Sverige

SOU 1974274

361 364

365 366 366

367 368 368 368 369

• Sida 13
•  Original

SOU l974z74 1 MLM—, JÄRN OCH STÅL—, METALL— OCH VERKSTADSINDUSTRI 1.1 Sammanfattning

Arbetets uppläggning

Den övergripande målsättningen för utredningsarbetet, att formulera mål och riktlinjer för FoU inom energiområdet för den närmaste tioårsperioden, har för område B 1, vilket om— fattar malm—, järn—, stål—, metall— och verkstadsindustri,

sökt nås genom nedanstående tillvägagångssätt:

1. Indelning av området, förstudie avseende energi— struktur 2. Hearings:

En avseende gruvindustri

Två avseende järn— och stålindustri

En avseende icke—järn—metaller och ferrolegeringar Fyra avseende verkstadsindustri

En avseende gemensamma processer

3. Problemformulering avseende energikrävande processer eller bärare, branschvis samt kartläggning av FoU— behov därtill

—4. Gemensam problem— och FoU—behovsformulering för om- råde B 1 5. Bedömning av påverkansmöjligheten för prioriterade problemområden 6. Formulering av FoU—programstruktur i anslutning till

respektive problemområde

7. Resursbeskrivning och förslag till resursdisponering

Genomförandet av utredningsstegen har givit underlag för nedanstående problemformulering och programstruktur:

14. Kap 1 : Malm-, järn- och stå/, metal/- och verksladsindustri SOU 197474

6. Arbetsmiljö (lokalkomfort)

7. Driftsövervakning — vardagsrationalisering 8. Energiutbildning och information

Påverkansmöjlighet

Inom område B 1 förbrukade respektive bransch energi enligt

tabell 1.1.

Tabell 1.1 Energiförbrukning år 1971 för område B 1

103. TJ % Gruvindustri 19,2 11 Järn— och stålindustri 95,3 53 Metall— och ferrolegeringsindustri 19,7 ll Verkstadsindustri 45,9 25 Summa 180,1 100

Ett framgångsrikt genomförande av FoU—arbetet och fullstän— digt utnyttjande av de nya systemen och komponenterna leder till en möjlig besparing i storleksordningen 20—30 % av da— gens förbrukning. För några av de presenterade problemeområm dena är stöd till genomförandet, exempelvis genom stöd till byggande av pilotanläggningar och investeringsstimulerande åtgärder, helt nödvändiga för att FoU—resultaten skall kom— ma till användning. Dessutom måste påpekas att genomförandet i vissa fall kan ske endast på lång sikt och med stora upp—

offringar av investeringsmedel.

Resurser

FoU—resurser för genomförande av satsningar inom respektive problemområde finns eller kan disponeras vid de organisatio— ner som i dag bedriver FoU—arbete. Dessa är främst de tek— niska högskolorna, branschforskningsorgan och FoU—avdelning— ar vid företagen. Vår uppfattning är inte att något särskilt energiforskningsorgan för område B 1 är nödvändigt. Tvärtom

• Sida 15
•  Original

S()1J 1974 74

arna inom respektive bransch stora. Förstärkning av resurser— na för utbildning av energiingenjörer vid de tekniska högsko—

lorna är dock nödvändig.

Kostnader

Nedan anges storleksordningen på de kostnader vilka erford—

ras för en seriös statlig satsning på problemlösandet. Kost—

naderna avser endast FoU—fasen.

Totalt (Mkr) Period (år) 1—3 4—6 7—10

Energianvändningsanalys 3,5 3,5 — — Tillvaratagande av spillvärme 20,0 5 10 5 Processgruppering 10,0 3 5 2 Processförbättring 25,0 5 10 10 Driftövervakning — vardags— rationalisering 1,5 1,5 — — Summa 60,0 18,0 25,0 17,0

1.2. Inledning

1-2-1 szézégss

Uppdraget att utarbeta expertmaterial inom området järn—, stål—, metall— och verkstadsindustri är specificerat i en skrivelse, "Expertbilagornas disposition", EPK 1974—03-01. Uppdraget omfattar således en beskrivning av detta områdes industriverksamhet och framläggande av förslag för ett FoU—

program med mål att nedbringa specifik energiåtgång.

Mycket väsentligt för förståelsen av problematiken är att energi hittills har haft ett relativt sett mycket lågt pris. Energikostnaden utgör således i industribranscherna inom om-

råde B 1 som regel en liten eller blygsam del av totalkost-

Inledning

• Sida 16
•  Original

16. Kap 1: Malm-, _iärn- och slå/, metall- och verkstadsindusrri SOU l974z74

naden, varför den regelmässigt bedömts som relativt ointres— sant. Den FoU som bedrivs i större eller mindre omfattning har således inte haft någon direkt inriktning mot energibe— sparing. I de fall då en energibesparingseffekt uppnåtts

har detta således vanligen varit en bieffekt.

Givetvis har temporära insatser gjorts vid de energikriser som förekommit, men dessa har inte haft någon märkbar lång— siktig effekt, möjligen med undantag av den som inträffade vintern 1973/74. Det är dock i dag för tidigt att uttala sig

om detta.

Den kartläggning av området som vi sökt göra har utförts dels genom nio hearings med grupper representerande olika delavsnitt, dels genom personliga kontakter med experter

inom olika grenar av verksamheten. 1- 2 - 2 gszåéssäälsrirsiss

Detta område omfattar som benämningen antyder den industri som arbetar med järn och metaller samt legeringar från malm— råvara till färdiga verkstadsprodukter. De olika grenarna av denna industrisektor har sina gemensamma problem, men de skiljer sig väsentligt i problemstruktur, varför vi delat

upp området i fem delområden:

l. Gruvindustri

2. Järn— och stålindustri

18. Kap ] : Malm-, _iärn- och stål, mera/I— och verkstadsindustri SOU l974z74

Tabell 1.2: Industrins energiförbrukning uppdelad på energislag, värden i 1 OOO—tals TJ (terajoule)

Fossila energiråvaror El Övrigt:

Flytande Fasta Gas, trä— Summa Olja, bensin Kol, koks bränsle Gruvindustri 7,0 4,6 6,0 1,6 19,2 Järn— och stålindustri 32,4 41,3 15,3 6,3 95,3 Metall— och ferroleg.ind. 2,8 4,8 12,0 0,1 19,7 Verkstadsindustri 31,2 1,0 13,0 0,7 45,9 Summa B 1 73,4 51,7 46,3 8,7 1so,1 Summa industri 241,2 58,8 116,7 20,4 437,2

För respektive branscher (järn och stål— samt övrig metallin— dustri sammanslagna) samt för industrin och landet totalt an-

ges i tabell 1.3 prognoser avseende energikonsumtion enligt

EPUzs alternativ 2.

Tabell 1.3: Energikonsumtionsprognos för år 1985 och år 2000, en— ligt EPU 1974 alternativ 2 (sort: 103 TJ)

___—mmm"—

År 1985 År 2000

Bränsle El Summa Bränsle El Summa Gruvindustri 29,4 22,0 51,4 67,2 64,4 131,6 Metallindustri 239,4 51,5 290,9 315,0 80,6 395,6 Verkstadsindustri 67,2 34,6 101,8 172,2 87,8 260,0 Summa B 1 336,0 108,1 444,1 554,4 232,8 787,2 Summa industri 819,0 266,0 1 085,0 1 331,4 493,9 2 155,3 Summa för hela landet 1 681,2 489,2 2 170,4 2 311,8 922,3 3 234,1

___—Mmm

Kommentarer

År 1985

Energikunsumtionen beräknas för branscherna inom område

B 1 öka med totalt ca 135 % mellan 1971 och 1985 eller upp— delat på branscherna: gruvindustri + 170 %, metallindustri

+ 150 %, verkstadsindustri 120 2. Område B 1 utgör år

1971 41 % av totalenergikonsumtionen för industrin. År 1985

• Sida 19
•  Original

SOU 1974:74 År 2000

Energikonsumtionsökningen år 2000 beräknas för hela B 1 till drygt 300 Z under perioden 1971—2000. År 2000 beräknas energikonsumtionen för branseherna inom område B 1 utgöra knappt 40 Z av total förbrukning inom industrin. Industrins andel av landets totala energikonsumtion beräknas utgöra 50 Z år 1985 och drygt 60 % år 2000 jämfört med ca 40 Z för

närvarande (1971).

Energivolymerna ger en god uppfattning om påverkansområdets storlek och relativa betydelse. De branscher som omfattas av område B 1 förbrukar för närvarande ca 16 Z av landets ener—

gikonsumtion (1971) och beräknas år 2000 svara för drygt 20 2.

1.3. FoU—behovsanalys

I denna sammanfattande analys ger vi en mycket kort karak- terisering av delområdena ur energi—FoU—synpunkt som bakgrund till uppbyggnad av problemstruktur och ett FoU—program. Här— efter ges även synpunkter på resursbehov för programmets ge— nomförande samt slutligen ett försök att dra slutsatser om storleken på det erforderliga statliga stödet. För detaljer hänvisas dels till delområdesbeskrivningarna och dels till

den bilagda projektkatalogen.

1.3.1. Delområdenas karaktär

Gruvindustri

Potentiella möjligheter till energibesparing ges här genom värmeåtervinning dels vid sinterugnarna och dels ur gruvor- nas ventilationsluft. Utveckling av alternativa energimat— ningssystem för arbetsfordon och redskap inverkar på denna

senare post.

F 0 U —beho vsanalys 19

• Sida 20
•  Original

20. Kap 1 : Malm-, järn- och stål. meta/l- och verkstadsindustri SOU 1974:74

Järn— och stålindus tri

Relativt stora energiposter kan inhämtas genom utnyttjande av spillvärme till olika ändamål. Potentiella möjligheter

förefinns att genom utveckling av nya processteg jämte för— bättring av nu utnyttjade processer minska specifikt ener— gibehov genom uteslutning av vissa energikrävande steg. In— besparingen innebär således minskning av antalet svalnings— uppvärmningscykler i processen. Därtill kommer indirekta

energibesparingar i form av utbyteshöjningar. Uppvärmnings—

steg kan med enkla medel göras energisnålare.

Metallindustri

Potentiell möjlighet till väsentlig energibesparing finns genom återanvändning av skrotat material och i rationell hantering av smält lättmetall. Inom denna industrigren (fer— rolegeringar) ges ett exempel på energibesparing i form av spillvärmeutnyttjande genom samlokalisering med värmeenergi—

konsumerande industri.

Verkstadsindustri

Marginella besparingar kan göras genom FoU—insatser för pro— cess— och teknikförbättringar. De besparingar av betydelse som är potentiellt möjliga avser arbetsmiljön och då i för— sta hand lokaluppvärmning och ventilation och i andra hand

belysning. En del processförbättringar kan genom ändrad mil—

jöinverkan indirekt leda till energibesparing.

Gemensamma processer

Vid värmning i bränsleeldade ugnar är energiutnyttjandet normalt dåligt, varför stora besparingar är möjliga. Till en del kan energibesparing göras genom enkla åtgärder som ej kräver FoU—insatser, men för en mer långtgående inhämtning

krävs FoU—insatser och arbete på längre sikt.

Inom området svetsning kan, trots dess betydelse, direkta po-

tentiella besparingar endast ge marginella effekter. Vissa

• Sida 21
•  Original

SOU 1974174

indirekta möjligheter finns i form av miljöaspekter genom reduktion av de ibland giftiga gaser som emitteras vid

svetsning.

Området ytbehandling av metaller visar i första hand poten— tiella möjligheter att minska miljöpåverkan och härigenom spara energi samt vissa möjligheter till energisnålare pro—

cesser; detta gäller speciellt torknings— och värmningssteg.

Småindustri

Vid några av våra hearings har vi även diskuterat de sär— skilda problem som kan förväntas existera inom 5 k småindu— stri. Speciellt vad gäller egna insatser för energibesparing är småindustriernas möjligheter starkt begränsade. Man kan givetvis vidta åtgärder, såsom skedde under energikrisen, för att minska ventilation och belysning samt undvika att

låta maskiner gå i tomgång.

Till stor del omfattar småindustrin verkstäder av olika ka— raktär. Som framgår i delområdesbeskrivningen finns dock be— tydande potentiella inhämtningar i lokalkomforten. Insatser som leder till framgång i större verkstäder kan sedan genom inf>rmation och konsultation förmedlas till och utnyttjas av

småindustri.

Småindustrin visar en betydande tillväxtkraft medförande be— hov av nybyggnader, varför man kan förvänta relativt snabbt

utnyttjande av vunna framsteg inom lokalkomfortområdet.

1-3 2 Ereblesetzslsisr

Insatserna för FoU bör ställas i relation till möjliga in—

hämtningar dels för en prioritering och dels för en bedöm—

ning av ekonomiskt utfall med hänsyn till insatsens omfatt— ning. Det är därför även motiverat att se på delbranscher—

nas energiutnyttjning i dag. Denna kan även nyttjas som ett mått på förbrukningen i den nära framtiden, då inga väsent— liga omkastningar kan förväntas såvida inte kraftigt ingri-

panke externa åtgärder vidtas.

F 0 U behovsanalys 21

• Sida 22
•  Original

22. Kap 1: Malm-, _järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU 1974:74

Energiförbrukningen i. delbranscherna belyses nedan.

Energiförbrukning inom område B 1 år 1971:

mNIONWåwNH .

Energiutbildning och information

1.3.3 FoU—program

För respektive problemområden lämnas nedan en beskrivning och analys. Dessutom anges för de viktigaste problemen stor— leksordningen på påverkansområdet (energiförbrukning 1970).

Problemområdesvis lämnas även en FoU—behovsanalys samt anges om denna insats kräver statligt stöd och en uppskattning av

stödets storlek. För en noggrannare problemanalys hänvisas

• Sida 23
•  Original

SOU l974:74

till delområdesbeskrivningarna under avsnitt 1.4, för korta—

re projektförslag hänvisas till bihang 2, Projektkatalog.

24. Kap 1 : Malm-, järn- och stå/, mera/I- och verkstadsindustri SOU 1974:74

Vi inkluderar här även förlust av kemiskt bunden energi i avgaser, varför en egentligare benämning kan vara "energi— återhämtning". I totalbalansen utgör detta en mycket bety— dande post, vilken dock i sig innehåller ett större antal

både mindre och större delposter.

Den största möjligheten att spara energi ligger således i

utnyttjande av spillvärme. Detta kan ske i olika former.

a. Ändring av process eller processteg för direkt åter— användning i "slutet" kretslopp, t ex förvärmning av beskickning med avgaser är bl a möjligt vid ferrole— geringsverk.

b. Utnyttjande av spillvärme från processer till upp— värmning av industrilokaler och för uppvärmning av näraliggande bebyggelse och liknande ändamål.

c. Omvandling av spillvärme till andra användbara ener— giformer, exempelvis produktion av ånga eller elener— gi.

d. Samordning av industrier som levererar spillvärme med

industrier Vilka konsumerar värmeenergi i lämpliga "industrikombinat". Ett intressant exempel är Airco ferrolegeringsverk och Holmens Pappersbruk i Vargön.

Med ledning av de uppgifter vi erhållit har vi framräknat

följande möjligheter till energiinhämtning från förlustvärme:

lO3 TJ Gruvor 3 Järnverk 38 Metallverk 10 Verkstäder __2 Totalt 53 x 103 TJ

Dessa data har framtagits på följande sätt. För gruvor ut— nyttjas stora mängder ventilationsluft vilka möjliggör in— hämtning av ca 1 x 103 TJ. Kulsinterverk förbrukar i dag

10 l olja/ton, men en effektivisering av processen genom värmecirkulation ned till 5 l olja/ton är möjlig. Detta mot— svarar 2 x 103 TJ/år, eller totalt 3 x 103 TJ/år.

Den utredning som föreligger från NJA visar att knappt 40 %

• Sida 25
•  Original

SOU 1974:74

av den till järnverket tillförda energin går förlorad. Detta utgör 38 x 103 TJ räknat på förbrukningen år 1970.

För metall— och ferrolegeringsverk saknas underlag, varför vi skattar möjlig återhämtning i paritet med järnverkens. Detta ger ca 10 x 103 TJ. Även för verkstäder saknas korrekt underlag. För smedjor har vi uppgift om bränsleförbrukning

i ugnar. övriga skattningar av lika tunga poster är:

Gjuterier Värmebehandling Ytbehandling

Inhämtningsmöjligheten skattas till 0,5 x 103 TJ/område, så— ledes tillsammans 2'x lO3 TJ/år.

Formulerandet av ett operativt program för FoU-aktiviteter måste föregås av en noggrann kartläggning av förekommande "energispill" både internt inom företagen och lokalt inom respektive region (kommun eller motsvarande). Denna kartlägg— ning av nuläget måste dessutom kompletteras med en prognos om den sannolika framtida utvecklingen, om särskilda åtgär—

der inte insätts, och uppdelas på motsvarande sätt.

På läns— och riksplanet bör utredas möjligheten att via till- ståndsprövning, finansieringspolitik m m påverka sådan fram— tida lokalisering av industrier att optimal energianvändning möjliggörs. Exempel på sådan lokalisering kan vara produktion av högtemperaturenergi (från exempelvis HTGR, högtemperatur— gaskyld kärnreaktor) i kombination med produktion av järn- och stålprodukter. Denna stålproduktion genererar förlust— energi av sådankvalitet att den i vissa fall kan utnyttjas vid produktion av papper och pappersmassa. Förlustenergin vid det sistnämnda produktionsskedet kan i sin tur utnyttjas vid uppvärmning av den omgivande infrastrukturen (bostäder, skolor, övriga byggnader, gator m m). Svårigheten med sista utnyttjningssteget är variationen i behovet av värme över

året.

Den FoU som erfordras för framtagande av system och kompo—

F oU -behovsanalys 25

• Sida 26
•  Original

26. Kap ]: Malm-, järn- och slå/, metall— och verkstadsindustri SOU 197474

nenter som möjliggör utnyttjande av dessa förlustenergier är väsentligen av karaktären produktutveckling, med undan—

tag för de högsta och lägsta temperaturintervallen.

Behovet av statligt stödd FoU är således mest markant inom kartläggnings— och utredningsfasen, vilken bör utföras un— der de första två tredjedelarna av tioårsperioden. För sys— tem och komponentutvecklingen förordas statligt delstöd. Be— loppsmässigtblir denna fas, trots den relativa lägre betydel— sen, större än föregående fas och har sin tyngdpunkt under

den senare två—tredjedelen av perioden.

Enligt projektkatalog erhålls (kostnad i Mkr):

Period Manar Utrustning Total Statlig andel år antal kostnad kostnad kostnad kostnad Kartläggn utredning 1 — 6 15 3 _ 3 2 Utv.system o komponent 4 — 10 30 6 6 12 6

I projektkatalogen redovisas ett antal konkreta projekt. Fle— ra av dessa kan starta omedelbart, men en säkrare priorite— ring och värdering av möjlig hemtagning kan göras först se—

dan ovanstående kartläggningar verkställts.

Den totala inhämtningsmöjligheten inom detta problemområde utgör knappt 5 % av landets totala energibalans. Vi bedömer att ca hälften härav är relativt lätt att inhämta. För de— taljuppgifter hänvisar vi till delområdesbeskrivningarna samt till projektkatalogen.

28. Kap 1 : Malm-, järn- och stå/, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

det framtida järnverket är att bygga en pilotanläggning i lämplig skala (se nedan Stålverk 1990). Ett svalnings— och värmningssteg kostar ca 0,66 GJ/ton, vilket motsvarar om— kring 4 000 TJ/år för vår nuvarande produktion. Det är möj— ligt att inhämta två steg. Hänsyn måste också tas till att återuppvärmningen inte sker förlustfritt. Därtill kommer en möjlig inhämtning av 2 GJ/ton vid eliminering av process—

steget sintring.

Inom verkstadsindustrin kan även inbesparingar av denna ka— raktär göras om man genom normändring möjliggör uteslutning av avspänningsglödgning i de fall då det är möjligt. I många fall måste nu denna värmebehandling företas utan att vara

motiverad ur hållfasthetssynpunkt.

För insatser inom detta problemområde förordas statligt del—

stöd vid utvecklingsarbetet.

Enligt projektkatalog erhålls (kostnad 1 Mkr):

Period Manar Utrustning Total Statlig andel antal kostnad kostnad kostnad kostnad 1 — 6 25 5 5 10 5

___—___—

30. Kap 1 : Malm-, järn- och stål, metall— och verkstadsindustri SOU 1974:74

ligt endast sedan några svåra metallurgiska Och bearbet— ningstekniska problem klarats genom FoU-insatser. Detta är således en lösning på lång sikt. Denna målsättning kan upp— delas på två delmål:

a. Direkt stålframställning

b. Direkt bearbetning utan svalning

Metoder för direkt stålframställning från malm (direkt re— duktion) bearbetas för närvarande på olika håll. Vi har på— pekat behovet av samordning. Direkt bearbetning av stål utan svalning innebär i princip övergång till stränggjutning.

Om dessa delmål uppfylls kan en byggnad av ett prototypverk, så som skisserats i stålutredningens arbetsmiljöprojekt "Stålverk 1990", göras. I detta verk ges då möjlighet att omsätta ovan skisserade utvecklingssteg i praktiken, och sam— tidigt kan det utgöra en förebild för det framtida järnverket,

speciellt vad avser energi och miljö.

Genomförandet av ovan nämnda projekt ger svensk stålindustri möjlighet att även i framtiden behålla sin internationellt

framskjutna position.

Någon uppskattning av kostnaden för detta projekt har inte gjorts då dels tillförlitligt underlag saknas, dels proto— typ— och pilotprojekt inte ingår i de program kommittén har att presentera. Målet innebär en krävande satsning och stat— ligt stöd är angeläget.

6 Arbetsmiljö - ZokaZkomfbrt

Som framgår i delområdesbeskrivningarna utgör energi för 10— kalkomfort, dvs värme, ventilation och belysning, en stor an— del av den totala energikonsumtionen. Inom verkstadsindu— strin är den mer än hälften och för en del verkstäder upp— emot 100 Z. Inom en så tung industri som skeppsvarv utgör andelen ca 60 %. Ett exempel från energikrisen ger också en

uppfattning om betydelsen. I en verkstad kunde man under

• Sida 31
•  Original

S()IJ [974 74

denna period minska elförbrukningen med 27 %, varav 20 % hänfördes till reducerad belysning, och oljekonsumtionen

kunde minskas med 20 % genom minskning av ventilationen.

Även inom stål— och metallindustrin är energibehovet för 10— kalkomfort stort. Från ett stålverk har uppgivits att spill— värmekvantiteten balanserar mot energimängden för dessa än— damål. Spillvärme kan således med lämpliga medel utnyttjas för att täcka en del av det egna lokalkomfortbehovet. Olika processer kan genom FoU—insatser för tekniska förbättringar göras mer miljövänliga och därmed minska behovet av ventila— tion. Detta gäller i stort hela branschområdet. Genom lämp— lig planering och organisation av byggnader kan säkerligen avsevärda energimängder inbesparas.

Ventilationssystem i vilka ventilationsluft recirkuleras ef—

ter rening ger potentiella besparingar även i gruvor.

Det är angeläget att en ingående analys görs av de komponen— ter som ingår i arbetsmiljön: värme, ventilation, belysning, buller m fl och att på basis härav dels rekommendationer lämnas, dels vettiga normer fastställs. Analysen bör under— stödjas av en FoU—insats för analys och förslag till utform— ning av arbetskläder för olika typer av arbete och omgiv— ning, exempelvis för stillasittande monterings— eller kon— torsarbete respektive tyngre arbete. En sådan insats kan ge stora inverkningar på behovet av energi för lokalkomfort. I lokalkomfortstudierna ingår givetvis analyser av kombinatior nerna, lokal respektive allmän, belysning och ventilation, Vid hearings har vissa uppgifter lämnats över energikonsum- tionen för lokalkomfort. Siffrorna måste dock betraktas som osäkra. Lokalkomfortenergibehovet inom branscherna synes ut—

göra ca 30 % av den totala energikonsumtionen.

F 0 U -behovsanalys 31

• Sida 32
•  Original

32. Kap 1 : Malm-. järn- och stål, melall- och verkstadsindustri SOU 197474

Fördelningen på ingående delområden visas nedan:

3 10 TJ (år 1970) Gruvor 11,6 Järnverk 18,7 Metallverk 5,6 Verkstäder 39,1 Totalt 66,9

Påverkansmöjligheter

Möjligheter att genom forsknings— och utvecklingsinsatser påverka energibehovet inom detta problemområde utreds inom EPK av annan arbetsgrupp. Vi vill ändock peka på vissa in—

tressanta delproblem.

Ventilation

Möjligheten att åstadkomma lokal ventilation samt inkaps— ling av emitterande utrustning för att minska ventilations— behovet utreds. Detta som motsats till en i dag normal praxis

med allmänventilation.

I ett stort antal processer är det möjligt att genom pro- cessförändringar och förbättringar minska mängden av avgiv— na miljöstörande emissioner. Redovisning härav lämnas i pro—

jektkatalogen.

Belysning

För detta gäller i princip samma som ovan för ventilation.

Här synes en kraftfull insats vara nödvändig för att genom forskning och utveckling klarlägga hur en riktig belysning skall åstadkommas för olika typer av arbetsplatser med in— dividuella krav på belysningsprestanda. Det är väsentligt att inte normer och standard utformas så att detta dynamiska

belysningstänkande försvåras.

• Sida 33
•  Original

S()Lll974:74

Arbetskläder

Vi vill särskilt trycka på möjligheterna att reducera upp— värmnings— och kylningsbehov samt att förbättra trivseln genom ändamålsenlig utformning av arbetskläder. Nya mate— rial ger möjlighet att konstruera arbetsbeklädnad som bättre samverkar med omgivningens klimat för att vidmakthål—

la ett behagligt "inne"—klimat.

Vid planering av nya arbetsplatser bör utformningen styras av den förutsedda processen så att en god integration av in— gående komponenter erhålls, dvs samspelet mellan människa,

maskin och lokalkomfort.

I projektkatalogen har vi specificerat en del inom detta om— råde intressanta projekt. För den systematiska behandlingen hänvisas till expertbilaga D avseende lokalkomfort, varur

även uppgifter om tid och kostnad erhålls.

? Driftsövervakning - vardagsrationalisering

Genom relativt enkla åtgärder kan väsentliga energimängder inbesparas. Det visade sig vid exempelvis den senaste energi— krisen möjligt att göra besparingar genom en viss omsorg. Medel att även på längre sikt upprätthålla dylika besparings—

åtgärder bör studeras.

I stor omfattning sker ett visst energislöseri genom att elektriska apparater av olika slag får gå i tomgång i onödan i stället för att avstängas. En lämplig FoU—insats är att ta fram för detta ändamål avpassade prisbilliga automatiskt

verkande brytare, exempelvis med mekaniska givare eller ef—

fektavkännare.

Statligt stöd för FoU inom detta problemområde förordas en— dast i relativt begränsad omfattning då arbetet huvudsakligen är av produktutvecklings— eller intern produktionsplanerings—

karaktär.

F oU -behovsanalys 33

• Sida 34
•  Original

34. Kap 1 : Malm-, järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

Enligt projektkatalog erhålls (kostnad i Mkr):

Period Manar Utrustning Total Statlig andel år antal kostnad kostnad kostnad kostnad

1 — 3 5 1 l 2 0,5

8 Energiutbildning — energiinfbrmation

Med den ökande vikt som nu läggs på energifrågor och då det som här visats finns många potentiella källor till energi— inhämtning vid större industrier— och då i första hand vid stål— och metallindustrier — föreligger nu ett behov av väl— utbildade energiingenjörer vilka kan svara för detta ansvars— område. Detta skulle ge större tyngd och möjlighet åt befint— liga värmetekniska avdelningar att göra insatser för bättre

energihushållning.

"Energiutbildning" och "energiinformation" bör på längre sikt leda till energibesparingar och bättre utnyttjande av energi-också genom inverkan på val och skötsel av energikrä— vande utrustning. Större verk med egna kvalificerade värme— tekniker klarar detta själva, men för industrier som saknar egna resurser i detta avseende vore en tillgång till konsul— terande energiingenjörer av värde. En lösning för mindre in— dustrier vore att knyta energiingenjörer till exempelvis en

organisation av samma typ som företagareföreningarna.

Någon statligt stödd FoU inom detta problemområde är inte nödvändig, utan en beredvillighet att medverka vid finansie— ringen av genomförandet, i samråd med respektive branschor—

gan, är det stöd problemlösandet kräver.

1.3.4 FoU—resurser

Resurskartläggning

Inom våra branscher bedrivs forskning och utveckling dels inom större företag, dels i branschforskningsorgan samt

slutligen vid institutioner vid de tekniska högskolorna.

• Sida 35
•  Original

S()LJl974:74

En kartläggning av befintliga FoU—resurser inom universitet och högskolor sker inom EPK och redovisas i annat avsnitt, varför vi här endast översiktsmässigt listar dem.

Resurser per område (exklusive företagsinterna):

Bransch FoU-resurs

36. Kap ]: Malm-, järn— och slå/. metall- och verkstadsindustri .SOU l974z74

Tabell 1.4: Sammanställning av FoU—kostnader för föreslagna projekt (belopp i Mkr):

Period Resursbehov: Total— Statlig andel Problem År Manår Utrustning kostnad kostnad Antal Kostn Kostnad

Energian— vändnings— analys 1 — 3 10 2,0 — 2,0 1,5

Tillvara— tagande av spillvärme

a—H 1

H C

N O . . o o 0 N . . o o

30 6,0 1

Process- gruppering 1 — 6 25 5,0 5,0 10,0 5,0

Process— förbättring l - 10 60 12,0 6,0 18,0 9,0

Driftsöver— vakning, vardags— rationa— lisering 1 — 3 5 1,0 1,0 2,0 0,5

För den första treårsperioden erhålls vid summering av in— komna projektförslag behov av en genomsnittlig statlig sats- ning på ca 3 Mkr/år, för den andra treårsperioden drygt

1.4. Delområdesbeskrivningar

Dessa delområdesbeskrivningar är upplagda så, att vi först ger en scenariobeskrivning och därefter en problemanalys av

varje delområde för sig.

1-4-1 årsrieéseszi

Svensk gruvindustri består av två huvudgrenar: järnmalms— gruvor och andra malmgruvor. De senare bearbetar metallmi— neral vilka i allmänhet är bundna till svavel och därför går under samlingsnamnet sulfidmalmer. Mätt efter produktionens värde svarar järnmalmsgruvorna för drygt 80 Z och sulfidmalms— gruvorna för nära 20 % av den totala tillverkningen. Gruvin- dustrins andel av hela industrins förädlingsvärde uppgick år 1971 till 2 Z, och den sysselsatte 1,5 Z av samtliga industri— anställda. Förädlingsvärdet per anställd var ungefär två gång—

er högre än inom industrin i allmänhet.

Energiförbrukningen inom gruvindustrin uppgick år 1971 till

• Sida 38
•  Original

38. Kap ]: Malm-, _järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

3 . . . . totalt 19,2 x 10 TJ. Fördelningen pa olika energislag samt den prognoserade förbrukningen fram till år 2000 (enligt EPU

1974) framgår av tabellerna 1.2 och 1.3 i moment 1.2.4. Struktur

För närvarande finns ca 80 arbetsställen för brytning av järn— eller sulfidmalm. Antalet arbetsställen överensstäm— mer icke med vad man i dagligt tal kallar gruvor. Gruppen medelstora arbetsställen med ett arbetarantal mellan 50 och 100 dominerar. Av den totala produktionen av järnmalmspro— dukter kommer ca 85 % från de tre största enheterna — Kiruna,

Malmberget och Grängesberg.

Den helt dominerande malmtypen är av fosforrik karaktär, men genom relativt långtgående nedmalning har fosforfattiga pro—

dukter kunnat framställas.

De flesta och största sulfidmalmsgruvorna förekommer inom det s k Skellefteåfältet i Västerbotten. De mellansvenska sulfidmalmsgruvorna representerar den mindre andelen av den totala sulfidmalmsproduktionen. En viss internationell verk— samhet från gruvindustrins sida förekommer. Denna verksamhet har delvis varit betingad av att företagens kapacitet att framställa metaller varit större än vad som svarat mot den

inhemska malmproduktionen. Produktivitet

Sedan tiden för andra världskriget till början av l970—talet har antalet anställda vid de svenska gruvorna i det närmaste .varit oförändrat. Under motsvarande period har däremot pro—

duktionen mätt i ton utvunnen malm per anställd konstant

ökat.

Stora sammanhängande malmkroppar ger möjlighet att använda massbrytningsmetoder, vilket medför sänkta kostnader. Vid brytning i dagbrott, där förutsättningarna att utnyttja sto— ra maskinella enheter och förenklade interna transporter är

goda, blir detta särskilt fallet. Vid de svenska gruvorna

• Sida 39
•  Original

SOU 1974174 Delområdesbeskrivningar

är dock dagbrytning ett passerat stadium. Det finns nämligen en gräns för dagbrottsbrytning av djupgående malmer vilken närmast bestäms av stabilitetsförhållandena i dagbrottets

väggar.

Prognoser

För sulfidmalmsgruvorna torde några större förändringar i produkternas omfattning inte vara aktuella för den närmaste perioden. Utsikterna för järnmalmsgruvorna är svårare att bedöma. En vidare utveckling såväl kvantitets— som kvali— tetsmässigt är att förvänta, även om expansionen blir mindre

markant än under 1960—talet.

Arbetsprocessser

Den egentliga gruvbrytningen innebär att malmen bryts och transporteras till ovanjordsanläggningarna för behandling. Eventuellt tillkommer en återfyllnad av utbrutna rum. Bryt— ningsarbetet innebär i huvudsak borrning, sprängning, last— ning samt transport av malmen till störtschakt. Behandlingen av malmen i ovanjordsanläggningarna har tre syften, nämligen att krossa och mala malmen, att avskilja "ofyndigt" material, dvs sovra och anrika malmen till slig, samt slutligen att agglomerera eller sintra produkten, om den är mycket finkor—

nig.

De färdiga produkter som lämnar gruvorna utgörs av stycke— malm, av slig — dvs finmald anrikad malm — eller av kulsin— ter. Kulsintring är beteckningen för en speciell teknik som utvecklats inom järngruveindustrin och som innebär att fin— mald fuktig slig i stora trummor rullas samman till kulor av 10—15 mm:s diameter som sedan bränns till kulsinter. Metoden gör det möjligt att tillvarata mycket finkorniga koncentrat, som erhållits efter långt driven nedmalning av malmen. Det har också visat sig att kulsinter avsevärt ökar masugnens kapacitet, vilket ytterligare stimulerat världens kulsinter— produktion under de senaste åren. En alternativ metod går ut på att kallbinda de rullade sligkulorna, varvid bindningen

sker medelst cementinblandning.

• Sida 40
•  Original

40. Kap [: Malm-, järn- och stå/, metal/- och verkstadsindustri SOU l974:74

Energistruktur

Energistrukturen i en gruva är starkt beroende av gruvtyp och malmbehandling, exempelvis i dagbrott eller i under— jordsbrytning. Malmens metallandel, med kopparhalter i stor— leksordningen l % och järnhalter på 60 Z, ställer särskilda krav på de följande anriknings— och sinterprocesserna.

Energiförbrukningen vid modern gruvdrift fördelas på de oli— ka processtegen ungefär enligt tabell 1.6.

Tabell 1.6: Fördelning av energikonsumtionen på olika pro— cessteg

_____._.__...____._._____________________.________________ El % Olja % Totalt 2 %

Gruvdrift 40 20 27 varav: ventilation och pumpning 15 10 12 tryckluft 8 — 3 dieselolja — 10 6 uppfordring, belysning m m 17 — 6 Malmbehandling 56 70 65 varav: krossning 5 — 2 sovring 5 — 2 anrikning 30 5 14 kulsintring 16 65 47 Övrigt (verkstäder, kontor m m) 4 10 8 _________________________________________________.__________ Summa 100 100 100 Fördelning på el och olja 35 65 100 _______________________________________________________"________

Kommentar: Data avser LKAB 1972. Malmproduktion ca 24 Mton, varav 8 Mton kulsinter, järnhalt 40-60 % i ren malm.

Variationerna kring dessa värden i olika gruvor är stora.

• Sida 41
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar 41

Problemanalys

För att möjliggöra en systematisk behandling av orsakasam— banden mellan energibehov och processavsnitt har, huvudsak— ligen utifrån resultat vid hearings, indelning i tre olika

problemområden gjorts:

44. Kap 1 : Malm-, järn- och stål, metal/- och verkstadsindustri SOU l974z74

gods i styckevikter på upp till 2 ton kan transporteras, dels

att brandrisken med dagens gummitransportband elimineras. Bearbetning av malm

Av statistiken framgår att anrikning och kulsintring kräver mer än hälften (60 Z) av den totala energiförbrukningen. Tendensen är dessutom ökande, dels genom allt fattigare mal— mer, dels genom övergång till alltmer förädlade produkter. Detta medför behov av effektivisering av framför allt kul— sinterprocessen. På kort sikt åstadkommes detta genom ut— veckling av utrustning för tillvaratagande av överskottsvär— me för i första hand uppvärmningen av byggnader i anslutning till kulsinterverket. Problem vid utnyttjande av överskotts— värmet är dels stoftinnehållet i rökgaserna, dels de frätan— de syror som utfälls i rökgasvägarna. Även utrustning för effektiv processreglering behöver vidareutvecklas. På lång sikt bör ökat studium ägnas möjligheten att i ökad omfatt— ning lokalisera kulsinterverk i anslutning till masugn. För— delarna härvid är möjligheterna att använda masugnarnas gas som bränsle till kulsinterprocessen och möjligtvis också att beskicka ugnen med kulsinter av hög temperatur utan mellan— liggande avsvalning. Problemen uppstår vintertid, då den osintrade malmen under transport från gruva till järnverk på grund av den höga fukthalten kan frysa.

I kulsinterprocessen har effektiviseringen av värmeprocessen varit avsevärd under en tioårsperiod från 1962 med 33 l olja/ ton kulsinter till 1973 med 10 1 olja/ton. Utvecklingen på detta område fortsätter, och målsättningen är 5 l olja/ton *kulsinter. Möjligheten att använda kol i pulver— eller gas—

form som bränsle vid processen studeras för närvarande.

Ett alternativ till sintring av kulor efter kulrullning av slig är kallbindning av kulorna genom inblandning av binde— medel (cement). Härvid bör dock beaktas att framställning

av bindemedel är energikrävande. För det slutliga valet av metod är även lokala och metallurgiska synpunkter avgörande.

• Sida 45
•  Original

SOU l974z74 Delområdesbeskrivningar 45

På grund av att våtkemiska processer ofta används i anrik— ning blir torkning av slig en energikrävande hantering. Minst energikrävande är vakuum- och centrifugteknik. Ut— veckling av konkurrenskraftiga energisnåla anrikningspro— cesser liksom metoder för avvattning av slig och sligavfall

bör stimuleras.

1 - 4 - 2 åärszasissåliséeäzi

Järn— och stålindustrin har ca 65 000 anställda, vilket mot- svarar 7 % av hela den svenska industrins sysselsättning. För år 1970 uppgick förädlingsarbetet till 3 000 Mkr och sa— luvärdet till 6 000 Mkr.

Järn— och stålindustrin är i hög grad inriktad mot export, och svenskt stål har av tradition ett mycket gott anseende. Sverige har således en stark ställning som producent och

leverantör av specialstål.

Produktionen av specialstål uppgår till närmare 30 Z av den totala råstålsproduktionen, medan motsvarande värde för and- ra högt industrialiserade länder som USA och Japan är drygt 10 %. Sverige svarar i dag för ca 8 % av världsproduktionen av rostfritt stål. För vissa specialstål är vår andel över

10 %. Vår totala stålproduktion är dock endast l % av världs—

produktionen.

Den svenska exportvolymen av järn och stål visade under 1960— talet en genomsnittlig ökning med 11,5 2 per år, vilket i vär— de motsvarade en årlig exportökning med 200 5 400 Mkr. Stora krav kommer att ställas på den svenska stålindustrin, fram- för allt gällande utveckling av proeess— och produktionstek-

nik men även produktutveckling.

Utvecklingstrend

Förbrukningen av handelsfärdiga stål i Sverige har under ef— terkrigstiden ökat med 5,5 Z per år. Expansionen har i för— sta hand berott på den starka produktionsökningen inom verk— stadsindustrin (6,5 ä 7 Z per år). Verkstäder inklusive varv

• Sida 46
•  Original

46. Kap ]: Malm-. järn- och stål, melall- och verkstadsindustri SOU l974z74

svarar för fem sjättedelar av landets stålförbrukning. Den totala konsumtionsökningen i världen har varit något högre

än vår, 6 Z per år.

Vår svenska stålproduktion räknat per capita har under en lOO—årsperiod visat en nära konstant ökning, figur 1.1.

(Svensk Stålindustri l970—2000, Jernkontoret).

Jernkontoret beräknar att stålkonsumtionen kommer att stiga från dagsläget 740 kg/capita till 1 100 5 1 300 kg/capita år 2000. Dessa data ger det råstålsbehov som visas i figur 1.2. I denna utredning bedömdes den sannolika utvecklingen ligga inom det streckade fältet. Med tillkomsten av Stålverk 80

och annonserade andra utbyggnader torde stålförbrukningen i

stället nära följa den streckade trendlinjen.

Kgrånålpercapua

X

2 000 i | —l—l— 2 000 ' Den långsiktiga trenden . I/1 ””O ---- --M"*"'£/I4 * 000 800 A_- 800 ⁶⁰⁰ ----=-n--- 600 ⁴⁰⁰ ii.-il i—lii 400 II'iilull 100 . .. 100 80 -!--—-_-- 80 ,, ...-_----- 50 .. iÅ-ii-i_ii .. ²⁰ . . 20 10 10 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 År

Figur 1.1: Stålkonsumtionen per capita 1880—2000

• Sida 47
•  Original

SOU 197474 Delområdesbeskrivningar 47

Mili ton råstål 30

20

15

10

1950 1960 1970 1980 1990 2000 År

Figur 1.2: Stålförbrukningen år 2000

Tabell 1.7: Försörjningsbalanser för handelsfärdiga stål

(Mton)

__________________________________________.___________

Handelsstål Specialstål

1965 1975 1965 1975 ________________________________._________________.________ Produktion 2,50 3,54 0,75 1,47 Import 1,27 1,47 0,07 0,05 Export 0,59 0,83 0,36 0,75 Förbrukning 3,07 4,18 0,45 0,77

• Sida 48
•  Original

48. Kap ]: Malm-, järn- och stå/, mera/I- och verkstadsindustri SOU l974z74 Stålindustrins struktur

De för stålindustrin centrala aktiviteterna är tillverkning av:

Råjärn (tackjärn)

Järnsvamp

Råstål (götstål)

Varmvalsat och smitt stål

Kallbearbetat och ytbehandlat stål

Det är dock mer regel än undantag att anläggningarna är in- tegrerade med annan tillverkning, såväl med manufakturering (verkstadsindustri) som med sinterverk, vilka hänföres

till gruvindustri. Exempel på stålverksanläggningar integre— rade med verkstadsindustri är Bofors, Motala Verkstad och

Bulten.

Den svenska stålindustrin omfattar 31 götstålsproducerande

anläggningar och 9 anläggningar utan götstålstillverkning. En förteckning över stålverken och deras produktprogram vi-

sas i tabell 1.8, varvid siffrorna anger följande produkt-

grupper:

8. Kallvalsat bandstål och plattråd 9. Kallbearbetad stånd och tråd

11. Pulvermetallurgiska produkter, hårdmetall

• Sida 49
•  Original

SOU 1974174

Tabell 1.8: Svenska stålverks produktprogram

Airco Al loys ..........

Delområdesbeskrivningar 49

Avesta ..............

Bofors ..............

Boxholm ............

Bulten-Kanthal ........

Domnarvet ............

Fagersta .............. .

Ferrolegeringar ........ .

Garphyttan ............

Gränges Nyby ..........

Gränges Oxelösund ...... . Gränges Guldsmedshyttan . . . Gullspång ............ .

Hallstahammar .........

Halmstad ............

Höganäs .............. .

Kocku m .............. Kohlswa ..............

Lesjöfors ............ Motala Björneborg ......

Qvarnshammar ........ Sandviken ............

SKF STÅL ............

Smedjebacken ..........

Surahammar ..........

Söderfors ............

• Sida 50
•  Original

50. Kap ]: Malm-, järn- och stål, metall- och verkstadsindustri - SOU 1974:74

De svenska stålverkens lokalisering är tekniskt—historiskt betingad. Flertalet anlades under en tid då nära tillgång till skog och malm var avgörande. Endast tre större järn— verk har anlagts under de senaste 50 åren (Oxelösunds, Norr— bottens och Halmstads järnverk). Samtliga dessa har anlagts vid kust, såsom följd av förändrade lokaliseringsbetingel—

SEI.

De svenska verken kännetecknas allmänt av en långt driven integration. Relativt många järnverk ingår i bruksföretag som också bedriver skogsbruk. Detta var vid deras tillkomst en naturlig integration på grund av träkolets betydelse för

järnhanteringen.

Ofta ingår flera järnverk i samma företag eller samma kon— cern. 26 av de 40 anläggningar som här inräknats ingår i

åtta järnverksgrupper. Som exempel kan nämnas:

Fagersta Bruks AB: Fagersta, Österby, Långshyttan, Forsbacka och Horndal

Uddeholms AB:

Hagfors, Degerfors, Storfors och Persberg

I jämförelse med andra branscher består stålindustrin av re- lativt stora företag. Hälften av företagen har över 2 000 an—

ställda och endast fyra har mindre än 400 anställda.

Utvecklingen under de senaste hundra åren har inneburit en kraftig minskning av antalet anläggningar, t ex: maire Masugnar 229 11 Varmbearbetningsverk 440 33

Vid en tonnagemässig jämförelse med verk i de stora stålpro— ducerande länderna är dezsvenska verken tämligen små. Framför allt gäller detta handelsstålverken. Om svenska specialstål— verk jämförs med likartade verk utomlands blir bilden en an— nan. I vissa specialiteter hör några svenska verk till de

största producenterna, t ex:

• Sida 51
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar

Avesta, Nyby rostfri plåt Garphyttan ventilfjädertråd

Kanthal elektriskt motståndsmaterial

Sandvik sömlösa rostfria rör, kallvalsade band, hårdmetallprodukter

SKF kullagerstål

Uddeholm verktygsstål

Internationellt relativt stora med avseende på sina produk—

ter är även:

Oxelösund grovplåt

NJA fartygsprofiler Halmstad armeringsstål Tillverkningsteknik

De väsentligaste råvarorna för stålframställning är malm och skrot. Man kan tala om malmbaserade respektive skrotba—

serade verk.

De malmbaserade verken omfattar följande tillverkningsled:

Tillverkning av stålråvara Tillverkning av råstål

Tillverkning av handelsfärdigt stål

De skrotbaserade verken omfattar endast de två senare leden.

Figur 1.3 visar schematiskt ett processchema för järnverket.

Masugn — hytta

De malmbaserade verken tillverkar råjärn (tackjärn) genom reduktion av malm i masugnen. Till anläggningen hör även la-

ger av järnmalm och koks. Koksen utnyttjas som bränsle och

reduktionsmedel.

I anslutning till masugnsanläggningen finns vanligen ett

sinterverk för agglomerering av den finkorniga malmen (slig)

• Sida 52
•  Original

52. Kap ]: Malm—, järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU 1974:74

Köpskrot

Normalt ei sam- lokalise- rade med

ELKRAFT— VERK

FERROA LEG.VERK

TEGEL- INDUSTRI

Anlägg— ningar för framställ- ningav stålinduA Kokstybb Järn- Kalksten strins Kalksten malm Dolomit input

SYRGAS- VERK

Amlo- Ferro- Skrot Olja Kol Koks Koks—_ Natur Syr El- Kalk Kalk— Tage—i mem Stycke— ugns- gas oas energi Bränd sten Eldfast malm gas dolo Råder material

u____________)

STÅLINDUSTRINS INPUT

Malmproduklev ml! Iomit x__,_/ _wa—ly—V—I x_v__/ RÅVAROR BRÅNSLE, REDUK- OXIDA— EL» SLAGG- INFODRING TIONSMEDEL TIONS- ENERGI BILDAREMATERIAL

MEDEL

Malmprodukt Malmprodukt Malmprodukt

STÅLINDUSTRI Koks Kol Kol ”kni"? Olja Koks Koks vätska Framställning av Gas (C, H) Olja Olja järn (malmjärn) KGIRSIEN Gas (C. H) Gas (C, H)

ur malmprodukt. Syrgas U

(Ev. kommer man att kunna fram- ställa råstål direkt ur malmprodukt i

. ___-__. ___—_q "JÅRNSVAMP- IrSMÄLT- ' FAKNING OCH |

IREDUKTIONI VÅTKEMISK | IUTFÄLLNING

VE R K" (Direktreduktionl

smältreduktions- _. i...—U.-.! |__ __ ... .n . ' ... an aggm 9) Råjärn Järnsvamp Råjärn Erhålleuarn (Flytande (Fast form: eller pressas,_s|ntras, Efter ev. stel- Briketter, råstål :mids direkt "" ning = tackjärn pelletspulver) (Flytande) ormprodukt

Flytande Skrot

Syr : ,_ Elenergi Ett—208592! _q Per?;leg. råjam Jarnsvamp ($,/mas) Farskmng av malm- Slaga— V Ferroleg_ la") 1"! 'ås'å' "3591 bildare sv RGAS» LJUSBÅGS— Slam? ovaA (Martin smältn'ns av sk'O' Malm KONVERT. UGN bildare Be......" m. fl.) ' till råstål. Skrot Tackjäm Raffineiing och Malm legering av råstålet. Processer o'r raffinering av råstålet, t.ex. vakuumavgasning

OLIKA GJUTN PROCESSER

Gjutna StåIQiutgods ämnen (= "färdig" produkt, passerar ej processled cl

tragiska & Formfo 'ndring i olika steg av göt eller gjutna ämnen genom valsning eller smidning. "Kvalitetsförändring" genom olika typer av värme och yt- behandling.

Olja Göt Elenergi Gjutna ämnen

VALSVERK OCH SMEDJOR med värmugnar och div. färdigställningsanläggningar

Handelsfärdigt stål

Handelsfärdigt stål MANUFAKTUFIERING - Stålmanufaktur

VERKSTADSIND,

Ofta samlokaliserad med stålindustri

Proces schema

Figur 1.3

• Sida 53
•  Original

SOU l974z74 Delområdesbeskrivningar 53

till en styckeformig produkt. Vid vissa verk finns nu kul— sinterverk respektive anläggningar för kallbindning av ku—

lor.

Utomlands ingår som regel ett koksverk för koksning av stenkol. I Sverige finns koksverk endast i Oxelösund, och nu tillkom—

mer ett vid NJA (Norrbottens Järnverk).

Järnsvamp

En mindre del av malmråvaran reduceras i fast tillstånd till s k järnsvamp genom reduktion med koks, kol, olja eller na— turgas. Våra svenska järnsvampverk använder enbart koks som

reduktionsmedel. Ståltillverkning

Tillverkning av råstål sker i Stålverket genom smältning och raffinering. Tackjärnetfrånhyttan tillförs numera huvudsak— ligen i smält form. För ståltillverkningen används följande

processer och ugnstyper:

Martinugnar Konvertrar för syrgasprocesser Elektrostålugnar

Martinugnarna är olje— eller gaseldade, s k flamugnar. In— satsen kan variera inom vida gränser från enbart skrot till 40 å 50 % skrot och resten fast eller flytande råjärn. Det

är dock möjligt att använda upp till 100 % råjärn.

I syrgaskonverterprocesserna erfordras inget utifrån till— fört bränsle. Den äldsta processen, bessemer, är i utdöende. De moderna processerna utvecklas kraftigt. På grund av låg foderlivslängd används kaldo i ringa utsträckning. Den do—

minerande metoden är nu LD (Linz—Donawitz) och från denna ut—

vecklade nya processer.

I dessa processer färskas råstålet med syrgas för erhållan—

de av stål. Insatsen är i huvudsak flytande råjärn, men un—

• Sida 54
•  Original

54. Kap 1 : Malm-. järn- och stål, metall- och verkstadsindusrri SOU l974z74

der vissa betingelser kan upp till 25 å 30 (LD) respektive 40 å 50 (kaldo) Z skrot smältas.Nya syrgasprocesser för handelsstål är OBM och för specialstål AOD och CLU—proces—

serna .

Elektrostålugnarna arbetar i regel som rena smältapparater för fast insats, i huvudsak skrot. Erforderlig värme tillförs i formbav elektrisk energi. Elektrostålugnen är vanligen en

s k ljusbågsugn, men för specialstål används även induktions— ugnar. En del ljusbågsugnar utnyttjar även induktionsspolar

för att åstadkomma omrörning.

För att framställa stål med hög renhet används nu olika for—

mer av vakuumavgasning.

Vid en del skrotbaserade verk används varmblästerkupolugnar för försmältning av skrotet till ett flytande råjärn, som här—

efter kan behandlas i exempelvis martinugn eller LD. Stålgjutning

Slutprodukterna utgörs av göt, gjutna ämnen eller stålgjut— gods. De två första produktslagen är halvfabrikat för till— verkning av handelsfärdigt stål. Stålgjutgodset kan betrak— tas som färdig produkt. Endast l ä 1,5 % av det i Sverige

producerade råstålet används för stålgjutgods.

Tidigare göts allt stålhalvfabrikat i kokiller till 5 k göt. De ursprungligen små göten steg successivt i vikt. För kvali— tetsstål har sålunda götvikterna under de senaste 30 åren stigit från 500 kg till 5 000 kg och handelsstålsgöt från

några ton till 30 ä 40 ton.

De stora götvikterna ledde till utvecklande av de 3 k varm— groparna eller gropugnarna för götvärmning. Även mindre göt

chargeras i dag utan avsvalning i gropugnar.

De grova dimensionerna kräver dels en relativt energislukan—

de om— och påvärmning, dels energi för formändringar.

• Sida 55
•  Original

Den 5 k stränggjutningen har nu utvecklats till en säker produktionsteknik med vidsträckt användning. I dag sträng— gjuts ca 15 % av världens stålproduktion, och andelen be—

räknas stiga till ca 40 % omkring 1980.

Stränggjutningen medför dels ett ökat utbyte och därmed minskad energiåtgång per ton färdigt stål, dels en direkt minskning av energi för uppvärmning och bearbetning. Tren— den för övergång till stränggjutning blir förmodligen lägre i Sverige på grund av den stora andelen specialstål, varav

en stor del ännu inte stränggjuts av kvalitativa skäl.

För gjutning av mindre göt med högre grad av mekanisering harett system utvecklats av Gränges Engineering (turncast).

Planer finns även att vidare utveckla stigplansgjutningen.

Tillverkning av handelsfärdigt stål

Förädlingssteget eller —stegen råstål till handelsfärdigt stål utförs i anläggningar där göt eller gjutna ämnenlunder— går formförändring i varmt tillstånd genom valsning eller smidning samt efterföljande bearbetning genom valsning eller dragning i kallt tillstånd. Därtill kommer förbättring av struktur, hållfasthetsegenskaper och ytegenskaper genom vår—

mebehandlingar, ytavverkning samt ytbeläggning.

Anläggningarna omfattar även 5 k färdigställningsavdelningar i vilka bl a kontroll av slutprodukten och förpackning m m

sker.

Vad gäller stordeiftsfördelar är inte dessa av sådan betydel— se för bearbetningsverken som för stålframställningen. Skill— nad föreligger dock här vad gäller platta produkter som med

fördel tillverkas i större skala och stångprodukter. De sena— re visar ett starkt differentierat sortiment, vilket begrän—

sar stordriftsfördelarna.

Göt

Stålet gjuts konventionellt i tackjärnskokiller till s k göt.

• Sida 56
•  Original

56. Kap 1 : Malm-, _iärn- och stål, mera/I- och verkstadsindustri SOU l974z74

Göt för varmvalsning eller varmsmidning till ämnen och gro— va stänger ges ett kvadratiskt tvärsnitt. NOrmal praxis är att gjuta en relativt grov dimension. Göten tas så snart som möjligt ur kokillerna och chargeras varma i gropugn. Detta medför besparing i bränsle och korta värmningstider. Efter värmning sker bearbetning till en lämplig ämnesdimension. Ämnena får sedan svalna, varefter de synas och eventuella ytliga fel avlägsnas genom slipning eller gashyvling. Grova stänger (profiler) kan bearbetas direkt i samma värme till

slutdimension.

Stigande gjutning av ett antal mindre göt samtidigt sker även i verk med relativt liten kapacitet. Dessa göt charge—

ras kallt och valsas direkt till färdig dimension.

För valsning av plåt och band gjuts platta göt. Plåtgötens dimensioner och vikter'har successivt stegrats och en vanlig vikt är nu 45 ton. Dessa plåtgöt chargeras varmt i gropugn och valsas till plåtämnen i ett reversibelt götverk. Efter denna ämnesvalsning sker normalt avsvalning och ytkonditio—

nering före omvärmning och vidare bearbetning. Stränggjutning

Gjutning i klenare sträng medför att götvalsningssteget eli— mineras. Därtill kommer att stränggjutning medför ett ökat utbyte, ungefär 96 % mot 85 % för samma halvfabrikat fram— taget vid göt.

Stränggjutningen medför således betydande energibesparingar. Den svenska stålindustrin producerar i stor utsträckning specialstål. För en del av dessa är stränggjutning ännu ej

applicerbar. Varmvalsning — varmsmidning

Varmvalsade halvfabrikat som stångstål, stål, band och pro— filer, såsom balk och räls, valsas till färdiga produkter efter uppvärmning av ämnena. Valsningen avslutas vid 900 ä 1 0000 C, varefter produkterna fritt får svalna på svalbädd

• Sida 57
•  Original

SOU 1'974274 Delområdesbeskrivningar 57

eller svalna under kontrollerade förhållanden. Ingen del av

svalningsvärmet utnyttjas dock.

Den varmvalsade produkten underkastas kontroll och en del slutbearbetningsoperationer. En del av produkterna undergår en slutlig värmebehandling som mjukglödgning eller normali—

sering.

Samma arbetsförlopp gäller även vid varmsmidning med den skillnaden att materialet under nedsmidningen kan undergå ett antal omvärmningar. Smidningen kan därför vara väsent—

ligt mer energikrävande. Kallbearbetning

En del av stålverkens produkter undergår en kallbearbetning. Denna föregås av en ytbehandling — betning eller annan meto— dik för avlägsnande av glödskal. Band och plåt kallvalsas till tunnare dimensioner, tråd, stånd och rör kalldras till

klenare dimensioner.

Vid kallbearbetning företas normalt en eller flera glödgning— ar. Det färdiga materialet kan.även värmebehandlas i form av

mjukglödgning eller härdning eller anlöpning.

Kallbearbetningen innefattar således energi för själva om— formningen samt energi för värmebehandlingsprocesser. En del material ytbeläggs, galvaniseras, förnicklas, lackeras m m. Även dessa Operationer kräver energi, i första hand för upp—

värmning och torkning. Problemanalys

Ståltillverkningen i Sverige baseras till 50 % på malm och till 50 Z på skrot. I det förra fallet reduceras malm (järn— oxider) med koks i masugnen, där järnet också smältes. Rå— järn (tackjärn) erhålles. Det flytande råjärnet färskas till stål med hjälp av syrgas i stålprocessen, varvid lagrad ener— gi i råjärnet är mer än tillräcklig för denna process. Över—

skottsenergin används till att smälta skrot. Det smälta

• Sida 58
•  Original

58. Kap 1 : Malm-, järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU 1974174

stålet får efter erforderlig legering stelna i form, varvid

stora värmemängder frigörs.

I det andra fallet smältes skrot i martin— eller ljusbågs— ugnar och stål erhålles. Efter erforderlig legering gjutes stålet på samma sätt som i det förra fallet. Energiförbruk— ningen i det första fallet är 23,4 GJ/ton stål samt i det andra fallet endast 2,9 GJ/ton stål. Vid Ståltillverkningen erhålls oavsett framställningssätt slagg, vars energi inte

tillvaratas.

Den gjutna formen ändras genom successiva bearbetningssteg, dels varmt och dels kallt. Detta ger en minskning i sektio— nens area samt ändring av struktur och mekaniska egenskaper. Struktur och mekaniska egenskaper ändras även med hjälp av värmebehandlingsprocesser. Slutligen kan också olika ytbe— handlingsoperationer tillkomma, såsom mekanisk ytavverk— ning, slipning och polering, galvanisk eller elektrokemisk ytbeläggning samt lackering.

Kännetecknande för alla dessa operationssteg är att de är relativt energikrävande. Endast en mycket liten del av an— vänd energi återfinns dock i materialet i form av lagrad energi. Större delen av energin förloras som spillvärme. Den energi som utnyttjas för den mekaniska formförändringen om— vandlas i stort till värme i form av friktionsförluster och

uppvärmning av materialet.

I den första delen av processkedjan sker bearbetningen varmt vid relativt höga temperaturer. I konventionell teknik ingår vanligen flera uppvärmningar med mellanliggande fria avsval— ningar. Värmeåtervinning utnyttjas endast i mycket begränsad

omfattning.

Den största potentiella möjligheten att minska energibehovet vid ståltillverkning ligger således i minskning av antalet processteg uppvärmning — avkylning och i utvecklande av me—

toder och utrustning för värmeåtervinning.

En stor del av den värmeenergi som nu går helt förlorad kan

• Sida 59
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar 55

utnyttjas för uppvärmning av industrilokaler och i fjärr— värmeanläggningar för uppvärmningsändamål i omgivande sam- hälle. Ett intressant initiativ i denna riktning har tagits

av NJA för dess utbyggnad av Stålverk 80.

Vi har nu otillräckligt statistiskt underlag för en klar— görande analys. Inom Jernkontorets Tekniska Forskning har initiativ tagits för att ta fram underlag. Med detta blir det möjligt att säkrare bedöma och föreslå lämpliga åtgär— der och forskningsinsatser för tillgodogörande av större eller mindre del av dessa energikällor. Analysen kommer så— kerligen att visa att förhållandena är rätt olika vid olika stålverk beroende på produktsammansättning och produktions—

volym.

Som ovan påpekats är värmebehandlingsprocesserna ur energi—

synpunkt nära nog noll—processer, dvs nästan hela den använda energikvantiteten utgör förluster. Det är därför principi— ellt möjligt att utföra glödgning och en del andra värmebe—

handlingsprocesser med värmecirkulation.

Ett utmärkt exempel härpå är den glödugn som utvecklats vid Gränges Aluminium. Metodens tillämpning för stålband har

diskuterats men inte lett till någon tillämpning. Stålindustrins energiförbrukning

Stålindustrin är mycket energikrävande. År 1971 förbrukade de svenska stålverken 22 % av den totala industrins energi— tillförsel. Av denna utgörs en stor del av fasta bränslen, kol och koks. Energiförbrukningen och dess fördelning på olika källor framgår i en analys av Jernkontorets statistik—

avdelning, tabell 1.9.

Tabell 1.9: Energiförbrukning i svensk stålindustri (TWh)

___—#—

1_969 l96_5 1913 9.73 21.2. Elenergi 3 4 5 5 5 Kol och koks 10 14 15 15 14 Övriga bränslen 6 9 11 11 10 Summa 19 27" 31 31 29

• Sida 60
•  Original

60. Kap 1: Malm-, järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

Tabell 1.10: Energiförbrukning i Stålindustrins processled

(TWh) 1_%2 3292 19.72 1221 132

Råjärnsframställning 7 11 12 12 11 Råstålstillverkning 4 5 6 6 5 Bearbetning + färd ig— ställande 6 8 9 9 9 Diverse 2 3 4 4 4 Summa 19 27 31 31 29

Fördelning mellan processleden blir således i stort:

Ståltillverkning 60 % Bearbetning 30 % övrigt 10 %

Vår förbrukning av kol och koks — ca 50 % av energibehovet — är lägre än den normala andelen 70 5 80 %. Detta beror på vår nettoimport av skrot. Med tillkomsten av Stålverk 80

kommer andelen kol—koks att öka mot normala värden.

Den omnämnda statistiken visar även fördelningen av energi— förbrukningen på de olika processleden i tillverkningen, ta-

bell 1.10.

Värdena visar att energiförbrukningen för framställning av råjärn har varit oförändrad under denna tidsperiod och ca 15,8 GJ/ton råjärn. Koksförbrukningen har minskats något men kompenserats av en ökad oljeförbrukning. Råstålstillverkning— en Visar däremot en minskning från 4,7 till 3,6 GJ/ton, bero— ende på en ökad andel stål från syrgasprocesser — en ökning

från 3 till 40 %.

För bearbetning och färdigställande har energiförbrukningen under perioden sjunkit från 10,4 till 8,6 GJ/ton. Detta är närmast en följd av ökad användning av stränggjutning. Dessa

data har sammanställts i tabell 1.11.

• Sida 61
•  Original

SOU 1974? 74 Delområdesbeskrivningar 61

Tabell 1.11: Total energiförbrukning för ståltillverkning

(GJ/ton) Råstål Handelsfärdigt stål 1960 22,0 33,8 1965 20,5 30,2 1970 20,9 29,2 1971 20,9 29,2 1972 20,2 27,4

Som förut nämnts varierar energiförbrukningen starkt mellan olika stålverk beroende på produktsortiment men framför allt på andelen skrot i tillverkningen. Omsättning av skrot krä- ver väsentligt mindre energi än framställning från malm.

Detta belyses med ett exempel i tabell 1.12.

Tabell 1.12: Energiförbrukning i GJ/ton handelsfärdigt stål för två typexempel

Integrerat verk Skrotbaserat verk

Koksverk 3,6 — Råjärnsverk 17,3 — Stålverk 2,5 2, 9 Bearbetningsav—

delning 5,4 4,7 Övrigt 1,4 1,1 Summa 30,2 8,8

_______________________________——

De siffervärden som angivits för ett integrerat verk verifi— eras av energiförbrukningen vid ett större plåtverk år 1973 (Oxelösund), tabell 1.13.

• Sida 62
•  Original

62. Kap ]: Malm-, jäm- och stå/, metal/- och verkstadsindustri SOU 1974:74

Tabell 1.13: Total energibalans för Oxelösunds Järnverk år 1973 i GWhlår omräknat för "ekvivalent produktion” av koks,

tackjärn, flytande stål, plåt m m. (1 GWh = 0,86 - 109 kcal)

Energislag Totalt Koksv Tackjv Stålv Valsv övrigt Kol 3 742 3 742

Petroleum—koks 395 395

Antracitstybb 277 276 1

Olja 1 103 3 342 131 617 10 Gasol 5 2 3

El 293 7 61 82 85 58 2 Extern energi 5 815 4 147 679 216 705 68 Koks m m — 2 986 2 920 66 Koksugnsgas — 121)2) — 517 36 112 264 93 Hyttgas — 3141)2) 129 — 789 346 Tjära — 822) — 127 45 Bensol — 252) — 25

2 Intern energi — 433 — 3 526 2 167 223 264 439 Totalt 5 382 621 2 846 439 969 507

Spec förbrukning i MWh/ton egen plåt 8,39 0,97 4,44 0,68 1,51 0,79

Andel av totalt % 100 12 53 8 18 19

Källa: Bergsingenjör Bertil Cederbaum, Gränges Stål, Oxelösund

1) 2)

Fackling

För avsaluprodukter eller avsalu

• Sida 63
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar

Medel att minska energiförbrukning vid stålframställning

För att närmare belysa möjliga vägar att minska energiför— brukning är det lämpligt att spalta upp andelarna på de oli— ka energibärarna. Vid NJA har en schematisk analys gjorts

enligt nedan.

Man uppskattar att totalt inmatas i produktionskedjan sin— termasugn — LD — valsverk 20 5 27 GJ/ton stål; variationen i stort sett beroende på antal omvärmnings— och värmebehand—

lingsoperationer i valsverken.

Fördelning GJ/ton färdigt stål Kemiskt bundet i stålet 7,6

Hyttgas 5,9

LD—gas 0,6 Skorstensvärme 2,9 — 6,3 Kylvatten 1,5 — 1,9 Svalbäddar, avgivet 2,1 — 4,2 Värme i slagg 0,7

Förlust vid tappning och transport av smälta 0,3

Besparingar som kan göras är av två slag:

— Återvinning av energi ur ovan nämnda energibärare

— Processerna kan göras energisnålare, varigenom ener— giomsättningen minskas. Häri inräknar vi även möj— ligheten att minska antalet energikrävande process— steg

Dessutom kan byte av energislag ge fördelar avseende till—

gänglighet, pris m m.

Av dessa data måste man dra slutsatsen att det är väl så viktigt att utveckla teknik för att återvinna spillvärme

som att satsa på utveckling av energisnålare processer.

1 och för sig är det inte säkert att en sänkning till minsta bränsleförbrukning lokalt är optimalt. Totala verkningsgra— den influeras starkt av utnyttjande av spillvärme, varvid

• Sida 64
•  Original

64. Kap I : Malm-, järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

ja. Det kan även vara gynnsamt att byta energiråvara, t ex koksande kol, mot mer lättillgängliga icke koksande kol, och

eventuellt torvkol. Stålbearbetning

Omkring 30 % av totala energiförbrukningen inom stålverken faller på varm— och kallbearbetning samt värmebehandling. Det första steget vid konventionell teknik, valsning av göt till ämnen, är den största posten. Tillförlitligt dataunder— lag finns inte men kommer fram genom Jernkontorets utred—

ning.

Som riktvärden har några data från Fagersta valts:

Liter olja/ton GJ/ton Göt till ämnen 300 1,13

Ämnen till tråd 50 0,79 (olja ungefär 10 000 kcal/liter)

Den höga oljeförbrukningen beror på gropugnarnas låga verk— ningsgrad, höga tomgångsförluster och långa hålltider. Över- gång till stränggjutning ger således en väsentlig direkt bränslebesparing. Därtill kommer att utbytet blir högre, vilket indirekt medför en energibesparing. Givetvis minskar energiåtgången också på grund av det minskade omformningsar— betet då en klenare sektion gjuts, vilket normalt är fallet vid stränggjutning.

En angelägen utvecklingsinsats är således att befrämja över— gång från gjutning i kokill till stränggjutning. Flera an— läggningar är nu i drift i Sverige och fler är planerade. Nyinstallation för "handelsståls"—kvaliteter kommer med så— kerhet att till 100 % utnyttja stränggjutning. Detta går dock inte för specialstål, då man ännu inte kan stränggjuta

samtliga kvaliteter.

Stränggjutning medför en eliminering av de energislukande gropugnarna för götvärmning. Då denna dock än så länge mås—

te behållas, i varje fall vid våra specialstålverk, finns

• Sida 65
•  Original

SOU l974z74 Delområdesbeskrivningar 65

all anledning att förbättra deras energiekonomi. Detta kan ske med olika insatser. (Moore et al redovisar försök med

syreanrikning i gropugnar och ämnesvärmningsugnar.)

Den högre flamtemperaturen medför högre produktionskapaci— tet och bättre bränsleutnyttjning med minskade rökgasför— luster. Vi har all anledning att studera denna effekt av sy—

reanrikad förbränningsluft för ugnar vidare.

För att överföra så stor del av produktionen som möjligt till energisnålare stränggjutning bör en insats göras för att kartlägga vilka kvaliteter som i dag ej kan produceras denna väg och klarlägga, om FoU-insatser skulle kunna öka användningsområdet. Det sker successivt ett utvecklingsar— bete i olika länder, men frågan är om någon specifik in—

sats är motiverad för stränggjutning av specialstål.

Konventionellt får ämnena svalna efter stränggjutningen för att efter kontroll av yttre och inre fel och eventuellt yt- konditionering uppvärmas för varmbearbetning (valsning el— ler smidning). Om metodik utvecklas för kontroll av yttre

och inre fel på varma ämnen ges en förutsättning för en kontinuerlig stålbearbetning med eliminering av svalning och värmningsförlopp. Felen måste då även avlägsnas vid hög temperatur, 1 000 ä 1 1000 C, men detta bereder säkert mind—

re problem än felkontrollen.

Det vid stränggjutningen med kylvatten bortförda värmet vid stelnande och svalning utnyttjas ej. Detta spillvärme bör

nyttiggöras genom lämplig värmeväxlingsteknik.

Kylningen omfattar dels kylning av kokillerna genom vatten— genomströmning och dels kylning genom direkt vattenbegjut- ning av hetan samt fortsatt kylning i luft. Effektivast är dock att utnyttja större delen av ämnets värmeinnehåll för

fortsatt valsning.

Med ovan nämnda felkontroll är det möjligt att valsa respek— tive smida vissa produkter till färdigdimension utan omvärm— ning. För vissa kvaliteter kan den önskade varmvalsade kva— liteten nås direkt. För en del andra, som skall maskinbear—

• Sida 66
•  Original

66. Kap 1 : Malm-, järn- och stå/, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

denna operation. För åter andra är en ytavverkning under be— arbetningen nödvändig och kräver då omvärmning. En ingående

analys av detta problem är starkt betingad.

Efter varmbearbetning följer fri svalning av materialet från- 900 5 1 0000 C till rumstemperatur på svalbäddar. Detta spillvärme tillvaratas ej. Svalningstekniken bör utvecklas och en snabbare svalning, som då även kräver mindre plats, ger ökade möjligheter till en värmeväxling och spillvärmes-

utnyttjning. Ett projekt har startats med stöd av STU.

För en del av de halvfabrikat som tillverkas vid stålverken sker ytterligare bearbetning i kallt tillstånd samt värme— och ytbehandlingar. Dessa operationssteg behandlas närmare

under moment 1.4.5 Gemensamma processer.

Denna problemanalys ur processynpunkt ger underlag för en

systematiserad problemformulering.

Tillvaratagande av spillvärme

Vid ett stort antal processteg i tillverkningen förloras

värme i kylvatten och kylluft samt i rökgasförluster från

ugnar.

Av den totala energikonsumtionen för framställning av 1 ton stål i ett integrerat stålverk binds endast ca 30 % kemiskt till stålet. Resterande 70 % återfinns bundet vid olika energibärare i form av gaser, luft och vatten. Dessa 70 Z används i dag till en del inom järnverken för dels upprätt— hållande av processer, dels uppvärmning av byggnader. En stor andel är dock att betrakta som förluster och uppgår till ca 40 % av den totala tillförda energin. Målsättningen att reducera dessa förluster till ett minimum har tidigare försvårats av det låga energipriset, Vilket inte givit före— tagsekonomisk lönsamhet på investeringen för tillvaratagan— de av förlustvärme. Den senaste tidens prishöjning ger ett

ökat investeringsutrymme härför.

• Sida 67
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar 67

Former

Förlust av energi förekommer principiellt bunden till två olika media: gaser och vätskor. De dominerande gaserna är rökgaser från ugnar och skorstenar (från ca 2000 C till 500—600O C) samt uppvärmd luft från svalbäddar för avsval— ning av olika stålprodukter. Av energikonsumtionen för pro— duktion av färdigt stål försvinner ca 30 % på detta medium (7,6 GJ/ton). Energifördelningen på luft och rökgaser är ungefär lika stor som tyngdpunkten på rökgaser.

Den vätska som binder energi för kylning av gaser och ut— rustningsdelar är vatten (temperatur högst 1000 C). Kylvat— tenförlusterna uppgår till knappt 10 % av tillförd energi. Omvandlingsbehov

För att kunna utnyttja energiinnehållet ur dessa energibära— re krävs omvandling till alternativa former beroende på vil— ken användning som avses. För rökgaser krävs dessutom ofta en reningsprocess för borttagande av bl a stoft och aggres— siva kemiska beståndsdelar. Rökgaser i temperaturinter- vallet 400 — 6000 C kan med fördel användas för produktion av ånga via avgaspanna. I temperaturintervallet därunder ner till daggpunkten (ca 1500 C) kan hetvatten produceras via värmeväxlare. I det lägsta temperaturintervallet finns möj—

lighet att producera varmt vatten eller varm luft.

Kylvatten kan i samband med vissa processer bli förorenat och behöver därför antingen renas eller värmeväxlas före

nyttiggörande. Avnämare

Förutom att ånga kan användas internt i olika processteg finns ett stort antal industriella processer vilka förbru— kar ånga. Särskilt gäller detta pappers- och massaindustrin men även petrokemisk industri samt mindre industrier av ty— pen färgerier och tvätterier. Ånga kan också omvandlas till elenergi via mottrycksturbiner. Denna elenergi kan användas såväl internt i företaget som utom företaget genom försälj—

• Sida 68
•  Original

68. Kap [: Malm-, järn- och slå/, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

främst vid produktion av fjärrvärme. Nackdelen härvidlag är

det över året kraftigt varierande behovet av uppvärmning.

Avsättning av varmt vatten och varm luft kan ske främst i en snäv region invid järnverket på grund av överföringsför— lusternas inverkan på energiinnehållet. Vid avsättning av förlustvärme av högre "kvalitet" externt och till process— ändamål kan den "lågvärda" energiformen användas främst för uppvärmning av lokaler samt förvärmning av luft dels till vissa förbränningsprocesser, dels till ventilationsanlägg-

ningar. Åtgärder

Behovet av statligt stödd FoU för framtagande av utrustning för nyttiggörande av denna "förlustenergi" är begränsad; värmeväxlare, avgaspannor, turbiner finns på marknaden. Inom det lägsta och det högsta temperaturintervallet kan dock stöd till utrustningsutveckling behövas. Problemen med låga temperaturer är främst de små temperaturdifferenserna, vil— ka leder till stora kapitalkrävande enheter. Med höga tem— peraturer är problemen huvudsakligen av materialmässig ka—

raktär.

Det största problemet att lösa för att möjliggöra utnyttjan— de av denna energi är i stället av planeringskaraktär och dessutom långsiktig. De avnämare av energin som skisserats ovan måste finnas i anslutning till eller i närheten av producenten. Vid planeringen av samhällsutbyggnaden måste hänsyn tas till de energiflöden vilka förorsakas av en viss kombination industrier, bostäder och övrig infrastruktur. Härvid ges möjlighet att integrera energiförsörjningen för en optimal användning av energi ur samhällssynpunkt. Härvid är det förutom den kvalitativa anpassningen även viktigt att de kvantitativa behoven av energi vägs mot tillgången på energi. Detta innebär att skalan på produktionsanläggningen, ställd i relation till möjligheten att avsätta överskotts—

energin, är av betydelse.

• Sida 69
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar 69

Reduktion av svalningssteg

Genom en ut energisynpunkt optimal lay—out vid utformning av järnverk står stora energivinster att hämta främst genom möjligheten att reducera antalet värmnings— och svalnings- steg. Problemet härvidlag är främst att utformningen av järnverk, liksom av de flesta övriga industrier, inte görs ur energioptimal utan ur totalkostnadsoptimal synpunkt, där energin endast utgör en av flera produktionsfaktorer. Av totala förädlingsvärdet vid ståltillverkning utgör ener— gikostnaden 15 %. Med en stigande relativ kostnad för ener— gi görs en förskjutning av faktorkostnaden mot en energiop— timal lösning. En kartläggning av energiflöden vid stålfram— ställning samt hur dessa påverkas av alternativa "lay—outer" behöver utföras. Problemet att reducera antalet svalnings— och värmningssteg kan dessutom angripas genom utveckling av metoder för felindikering samt avhjälpande av felet då stålet är varmt. För närvarande måste slabs (grovvalsade göt) och andra stålprodukter svalna innan kontroll och korrigering kan vidtas. Att utesluta ett svalningssteg från 1 0000 C till 1000 C ger en reduktion av förlustvärme på teoretiskt 0,66 GJ/ton (0,02 m3 olja). Den verkliga förlusten blir

större då en återuppvärmning inte kan ske förlustfritt.

RationeZZare drift av befintliga anläggningar

Genom — inte minst — den gångna vinterns energiransonering har det framkommit att en icke oväsentlig reduktion av ener— gibehovet kan göras utan olägenhet för vare sig personal, utrustning eller produkt. Studier avseende dessa möjligheter bör snarast igångsättas dels genom översyn av befintliga ut— rustningar, så att möjliga prestanda verkligen uppnås, dels genom utbildning av driftspersonal avseende betydelsen av och möjligheten att åstadkomma energibesparingar vid drif— ten. Dessutom bör samtliga normer vilka har ett avgörande inflytande på energiåtgång vid produktion av stål (behov av glödgningar, normalisering, arbetsmiljö m m) ses över så att

inte överprestanda åstadkommes.

• Sida 70
•  Original

70. Kap 1: Malm-, järn- och stål, metal/- och verkstadsindustri SOU 1974174

Effektivisering av delprocesser

De förekommande processerna vid produktion av stål från malm eller kulsinter (vilken behandlas även under moment 1.4.1, Gruvindustri) är: Råjärnsprocesser: Masugnsprocess

Järnsvampprocess

Stålprocesser: Elektrostålprocesser Syrgasprocesser Martinprocesser

Grovvalsning Halvfabrikatsvalsning Kallbearbetning

Dessa delprocesser förbinds medelst ur processynpunkt två aktiviteter: dels avsvalning och återuppvärmning, dels kon— troll och felavhjälpning. Möjligheten att tillvarata värme vid svalning beskrivs även nedan under moment 1.4.5 "Gemen— samma processer, ugnsteknologi". Dessutom förekommer kvali: tetskontroller med åtföljande ämnesbehandling mellan många av processtegen. Behovet att utveckla metoder för dessa ak—

tiviteter i varmt tillstånd har belysts ovan. Råjärnsprocesser

Ett flertal alternativa processer för framställning av rå— järn med lägre energikonsumtion (Eketorp—Vallak, Dored, El- red) har provats med varierande resultat. Svårigheterna har bl a varit förknippade med hållbarheten hos infordringsmate— rialet. Möjligheten att framställa alternativa reduktionsme— del till koks framställt ur stenkol bör närmare studeras. Alternativen är i första hand formkoks från icke koksande kol, i andra hand koks framställt ur exempelvis torv samt framtagande av reduktionsprocesser där väte, eventuellt fram—

ställt vid kärnkraftverk, utgör reduktionsmedlet.

• Sida 71
•  Original

SO U 1974 : 74 Delområdesbeskrivningar 7 1 Stålprocesser

Studier av vilka processer som har bästa energieffektivitet för framställande av stål ur råjärn är ett problemområde som bör bearbetas, exempelvis genom jämförande studier mellan

elektrostålugnar och högfrekvensugnar.

Direkt reduktion

De direktreduktionsprocesser vilka möjliggör direkt fram— ställning av stål ur malm har ännu inte visat någon bättre energiekonomi än de alternativa processerna. Fördelarna med att sammanslå två processer till en kan dock på lång sikt

bli även energimässiga. Gjutning

Möjligheten att förbättra energiekonomin vid kokillgjutning

är främst genom tillvaratagande av den spillvärme som avges vid svalning. Tekniken kommer dock på sikt att få en tonnage— mässigt allt mindre betydelse till förmån för den mera energi—

ekonomiska stränggjutningstekniken.

Stränggjutningstekniken tillämpas för närvarande huvudsakli— gen för produktion av normala stålkvaliteter. Energibesparing— ar står att finna, om tekniken även kan tillämpas för produk— tion av specialstål. Problemen härvid är både den relativt lilla volymen på produktionen med många olika stålkvaliteter och av grundläggande materialforskningskaraktär avseende

stelningsförlopp hos olika specialstålskvaliteter.

Utvecklingen av stränggjutning för bandtillverkning liksom metoder att använda magnetisk kokill för erhållande av visst utseende på tvärsnittet är tekniker vilka höjer effektivite—

ten i processen.

Valsning

Grovvalsning behöver ej företas vid stränggjutning utan en— dast vid kokillgjutning. Energiförbättringsmöjligheterna i samband med valsning har beskrivits ovan under "Tillvarata—

• Sida 72
•  Original

72. Kap ]: Malm-, jäm- och stå/, meta/I- och verkstadsindustri SOU 197474

1 - 4 - 3 Metall-_a91-25trelsssrinsåieégetzi

Detta område omfattar metaller (dvs icke järnmetaller) och metallegeringar, och hit har vi också räknat de 5 k ferro— legeringarna. De metallegeringar som produktionsmässigt do— minerar är aluminium, koppar, bly, zink och tenn. De tre för— sta produceras och bearbetas i landet, zinkmalm bryts i Sve— rige men exporteras. Någon produktion av tenn förekommer in—

te i landet.

Framställningen av ferrolegeringar är nära anknuten till stålproduktionen. Det är legeringar mellan järn och en me— tall; de vanligaste är ferrokrom, ferromangan och ferrokisel. Den första av dessa används som legeringselement vid stål— tillverkning och de båda senare som reduktionsmedel. Famil—

jen omfattar även mindre mängder ferrovanadin, ferrowolfram och ferromolybden. Till ferrolegeringar räknas också oegent— ligt kiselkrom och kiselmangan samt ren kiselmetall, beroen— de på att de tillverkas elektromagnetiskt i samma anlägg— ningar. Den antagna utvecklingen av produktion och energi—

förbrukning redovisas i tabellerna 1.14 och 1.15.

Tabell 1.14: Prognos för produktion av metaller

Produktion (tusen ton) Utvecklingstakt, %, år 1970 1985 2000 1970—1985 1985—2000

Aluminium 65 200 350 8 4 Koppar 52 100 150 4,5 3 Bly 43 55 75 1,5 2 Ferrolegeringar 230 450 750 4,5 3,5

Tabell 1.15: Prognos för energiförbrukning

Bränslen och elenergi (sort: TJ x 103)

1970 1985 2000 Bränsle El Bränsle El Bränsle El

Aluminium 1,70 4,15 3,80 10,70 5,05 16,40 Koppar 0,85 1,70 1,25 3,15 1,70 4,50 Bly 0,20 0,45 0,20 0,55 0,40 0,70

• Sida 73
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar 73

Värdena för bränsleförbrukning för ferrolegeringar har kre— diterats för leveranser av biproduktvärme till annan industri med 0,40, respektive 2,75 och 4,40 TJ x 103.

I motsats till järnverken, som nästan helt utnyttjar inhemsk malm, importeras en väsentlig del av malmråvaran till metall— verk och ferrolegeringsverk. Den för aluminiumtillverkning nödvändiga råvaran importeras helt som oxid. Manganmalm och krommalm saknas praktiskt taget i Sverige och den för koppar— framställning brutna sulfidmalmen täcker inte behovet, var—

för kopparskrot och —ämnen importeras.

Karakteristiskt för sulfidmalmer är att de innehåller flera olika metaller som måste särskiljas. Förutom huvudprodukter- na kOppar och bly erhålls en rad biprodukter, bl a ädelmetal— ler. Förbrukningen av metaller har stigit starkt under sena— re tid. Sedan 1950 har således aluminiumkonsumtionen stigit

med ca 9 % per år och kopparkonsumtionen med ca 5 Z per år. Aluminium

Framställning av aluminiumprodukter sker i följande steg:

1. Brytning av bauxit

2. Utvinning av ren aluminiumoxid ur bauxit genom kemisk lakning, fällning och kalcinering

74. Kap ]: Malm-, järn- och stå/, metall- och verkstadsindustri SOU 1974:74

Tabell 1.16: Energibehov vid aluminiumframställning

Energiförbrukning MJ/kg Al

Foradlingssteg Bränsle El Brytning av bauxit och raf— finering till Al—oxid 19,8 1,8 Smältelektrolys 11,9 59,4 Bearbetning 1,8 5,4 __.____________________.___________________________________ Summa 33,5 66,6 Därav i Sverige 13,7 64,8

. ___—__ __ _. _____________. __

Hittills har man i USA, Kanada och SVerige sökt utnyttja elektrolysanläggningarna till det yttersta genom belastning med högsta strömtäthet. Detta medför dock en ökad specifik förbrukning. I bl a Japan och Frankrike har det höga ström— priset medfört att man sökt uppnå låg specifik strömförbruk—

ning.

Det franska företaget Pechiney, som anses ha nått längst, har nu nått ned till 47,9 5 48,6 GJ/ton Al mot ca 63 å 64 GJ/ton

för svenska verk.

Pechineys låga energiförbrukning motsvarar dock endast en energiverkningsgrad på 32 % mot konventionellt 23 — 26 %. Den konventionella elektrolysprocessen kan göras energisnå—

lare genom:

1. Ytterligare sänkning av strömtätheten

2. Ökad ledningsförmåga i elektrolysbadet, bl a ge— nom tillsats av Li—satser, vilka dock är dyrbara

3. Bättre kontroll av elektromagnetiska störningar

4. Eliminering av elektromagnetiska störningar inne— bär att större ugnsenheter kan utnyttjas. Dessa kan amortera mer sofistikerade styr— och regler— utrustningar medförande förbättrat strömutbyte

5. Eliminering av energikrävande anodeffekter medelst bättre styrsystem

6. Större kunskap om elektrolysugnars karakteristika, bättre teknik för beräkning av statisk och dyna— misk värmebalans, medförande bättre anpassning av termisk isolation och därmed lägre värmeförluster

• Sida 75
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar

Gränges Aluminium har nyligen insatt en datorbaserad pro— cessreglering i Sundsvallsverket. Här sker således redan ett

tillvaratagande av dessa möjligheter till energibesparing. Nya processer

Två nya processer för aluminiumframställning har nyligen of- fentliggjorts. Toth—processen innebär att steg nr 2 i den an— givna processkedjan slopas och att man ej heller blir hän— visad till bauxit som råmaterial. Dessutom påstås att ener— giförbrukningen vid elektrolysen kan sänkas till en tiondel. Framställningskostnaden kan sänkas till hälften. I denna process behandlas malmen med klor och den utvunna alumini— umkloriden reduceras med mangan, som i en masugnsprocess delvis återvinnes. Processen anses dock ha relativt små möj— ligheter att lyckas tekniskt. Det bedöms i varje fall inte som realistiskt för oss att satsa på en FoU-insats; man be— dömer att denna metodik sannolikt inte blir praktiskt använd—

bar inom 15 år.

Aluminium Company of America (Alcoa) har tagit fram en pro— cess i vilken råvaran kloreras i reaktor under kloridbild— ning. Härefter elektrolyseras med alkalisalter, i vilka även Li—salter ingår som elektrolyt. Man får, snarlikt dagens tek— nik, Al-metall vid katod och klorgas vid anod. Denna senare återanvänds för klorering av oxid. Processen är helt sluten och påstås vara miljövänlig. Grafitanoden skall teoretiskt ej förbrukas. Detta innebär med dagens teknik en besparing

av 400 kg petroleumkoks/ton Al. Metodens nackdel är den frak— tionerade destillation som krävs för att eliminera Fe- och Si-klorider och uppnå godtagbar renhet. I nuvarande teknik elimineras dessa komponenter genom bildning av flyktiga järn—

karbonyler och H SiF6, vilka avgår med avgaserna. En allmän 2 bedömning är att Alcoas process är fullt tekniskt möjlig. Kommersiellt tillgänglig torde dock processen inte bli förr—

än omkring 1985.

Utveckling av ny processteknik för aluminiumframställning bedöms för vår del vara orealistisk. Däremot bör vi följa upp den utveckling som äger rum dels genom de tekniska kon— takter som redan etablerats och dels genom experter, peri—

• Sida 76
•  Original

76. Kap 1 : Malm-. järn- och stå/, metal/- och verkstadsindustri SOU 1974:74

Resistenta elektroder

En viss energibesparing i elektrokemiska processer kan er— hållas genom användning av resistenta elektroder. I dag mark—

nadsförs t ex dimensionsstabila anoder — DSA — avsedda här—

för. Dessa är dock för närvarande så dyra att de i många fall inte är ekonomiskt motiverade. Det synes finnas goda möjligheter att dels vidareutveckla dessa, dels göra dem

billigare. Skrotåtervinning

De i tabell 1.16 angivna siffrorna visar vilken dominerande energikonsumtion elektrolysen utgör. En omsmältning av aluminium kräver endast 10 å 20 % av energin för nyproduk— tion. De ökade energi— och råvarupriserna har medfört ett större intresse för insamling och återanvändning i stor ska— la av aluminiumskrot. Denna verksamhet har framför allt vuxit i USA, där man har uppskattat att 20 % av alla alumi— niumburkar år 1973 återfördes (se T Walsh: Can recycling

controversy coming to a climax, Mod. Metals, dec. 1973).

En mer omfattande återanvändning av metallskrot förutsätter en "skrotvänlig" konstruktion. Återanvändning försvåras i många fall genom olämpliga metallkombinationer.

Vid omsmältning av aluminium används i dag på många håll stora gaseldade flamugnar. I dessa sker en viss bortdamning av fint skrot. Utbytet kan således höjas, om denna smältning utförs i induktionsugn med omrörning. I denna undviks även oxidation av skrot, vilket ytterligare höjer utbytet. Om— rörningen ger en jämnare temperatur i badet, vilket minskar oxidationen.

En viss energibesparing kan erhållas genom utnyttjande av rännugn i stället för degelugn. Man har haft problem med igensättning av rännan, vilket dock nu lösts i Finspång ge—

nom tillförsel av gas i rännan.

Utvecklingsarbete på dessa ugnar och smälttekniken bedrivs av ASEA i samarbete med kunder. Något speciellt stöd för

• Sida 77
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar

Återvinning av energi ur kylvatten

Vid göttillverkning kyls såväl kokiller som göt med vatten. Kylvattnet återanvänds ej. Värme kan utnyttjas genom recir—

kulation och värmeväxling.

Det från processen avledda kylvattnet, ofta med låg tempe— ratur — 30 å 500 C — är därför lågvärdigt ur återvinnings— synpunkt. Det är dock tekniskt möjligt att höja kylvatten— temperaturen. Den totala värmemängden är relativt stor; per 10 000 ton göt kan man uppskattningsvis räkna med 6,3 TJ,

vilket i värmeinnehåll motsvarar 150 ton olja.

En analys av möjligheten att utnyttja detta spillvärme är motiverad. Det kan observeras att betydande energimängder utnyttjas för lokal— och vattenuppvärmning i denna typ av

industrier. Halvfabrikatframställning

Klenare halvfabrikat, t ex stång, tråd och band, framställs

konventionellt enligt processkedjan:

— göt — varmbearbetning — kallbearbetning

samt eventuellt värmebehandling

För vissa produkter är denna tillverkningsgång nödvändig för att ge erfordrade produktegenskaper. Det finns dock många produkter där materialet redan vid gjutning kan ges en form som nära ansluter sig till det färdiga halvfabrika—

tet.

Gjutmetoder finns nu framtagna för direkt gjutning av tråd och band i aluminium för såväl stora som små tonnage. Som för framställningsmetoderna gäller även här att en specifik svensk FoU—insats ej anses motiverad, men däremot behövs en noggrann uppföljning av den tekniska utvecklingen i de främ—

sta producentländerna. Vad som här sagts om aluminium gäl—

• Sida 78
•  Original

78 Kap ]: Malm-, järn- och stå/, metall- och verkstadsindustri SOU 1974:74 ler även i viss omfattning för koppar.

Viss mängd av aluminiumhalvfabrikat värmebehandlas. Dessa processer kan göras väsentligt energisnålare genom utveck— ling av ugnar och processer. Detta behandlas närmare i del—

avsnittet "Gemensamma processer". Distribution av smält metall

Vid Gränges lättmetallgjuterier har utvecklats ett nytt

tillverkningssystem, "Holimesy", (Hot line Metal System).

Systemet innebär att man från en central smältugn eller varm— hållningsugn kontinuerligt distribuerar smält aluminium eller zink till olika pressgjutningsmaskiner. När man kan tekniken

är den enkel, men fram till detta stadium krävs åtskilligt av

"know—how".

Enligt uppgift sjönk det årliga energiuttaget vid Väsbyverken från 7.4 till 3.1 TJ vid övergång till denna teknik. För den— na form av distribution av zink finns konkurrerande system, men dessa använder 2,5 ä 3 kW/m i överföringsrännan mot 0,2

i Grängesprocessen. För aluminium finns inte konkurrerande system. Systemet har nu använts för aluminium vid Södertälje— gjuteriet i tre och ett halvt år. Utomordentligt starkt in—

tresse har vid GIF 74 (internationell gjuterimässa) visats

för Gränges” teknik. Kommentar: "En av mässans två världsny— heter presenteras i mässans minsta monter".

Koppar och bly

Vid kopparframställning från sulfidmalm rostas först malmen, varefter smältning sker i elektrisk ugn och s k skärsten er— hålls. Denna blåses i liggande konverter till blisterkoppar (råkoppar). Denna förbehandlas i anodugn och gjuts i formar avpassade för den efterföljande elektrolytiska raffinering- en. Vid denna erhålls koppar av hög renhetsgrad och avskiljs slam, innehållande ädelmetallerna. Kopparn smälts i ljusbågs—

• Sida 79
•  Original

SOU 1974174 Delområdesbeskrivningar 79

ugn och gjuts till ämnen.

Liknande smält— och elektrolysteknik används för blyfram— ställning. Dessa processer är väl etablerade, och man kan

knappast emotse några nya processer som väsentligt ändrar bilden.

Däremot kan man räkna med en fortlöpande utveckling och för— bättring av produktionsutrustningen i kostnadssänkande rikt- ning. En viss reduktion av den specifika energiförbrukningen

torde man då också kunna påräkna.

Då man för framtiden förutser dels lägre metallkoncentration i malmen och dels skärpning av miljökraven, får man snarare

en ökning av specifika energiförbrukningen, se figur 1.4.

MJ/ kg 400 300 200 100 _,— __,_ . ,__> 0 0,5 1,0 1,5 2,0 % Cu i malm

Fig. 1.4: Specifik energiförbrukning vid kopparframställ- ning med fallande kopparhalt i malmen

Nettoeffekten av de motverkande tendenserna kan möjligen ge en viss minskning av specifik energiförbrukning enligt ta— bell 1.17.

• Sida 80
•  Original

80. Kap 1 : Malm-, järn- och stå/, metal/- och verkstadsindustri SOU l974z74

Tabell 1.17: Specifik energiförbrukning vid kopparfram— ställning, GJ/ton

1970 1985 2000 Bränsle El Bränsle El Bränsle El Koppar 13,1 32,9 11,8 31,3 10,5 29,9 Bly 4,6 10,1 4,2 9,5 4,2 9,0

Såsom tidigare nämnts under Aluminium kan vissa energibe— sparingsåtgärder av liknande karaktär utnyttjas även för

kopparproduktion.

Även för koppar gäller att avsevärd energibesparing erhålls vid omsmältning av skrot, varför tillvaratagande och åtgär—

der för att underlätta Skrotåtervinning är intressanta.

Övriga metaller

Sverige förfogar över betydande fyndigheter av zink — vår zinkmalmproduktion är bland de högsta i Europa. Därtill kom— mer en betydande utvinning av zink från slag—fuming. Vår förbrukning av zink är också betydande. Metallen framställs för närvarande ej i landet. Krav på behandling av komplexa sulfidråvaror kan tänkas ändra detta läge, då de för dessa konventionella processerna ej kan användas. För elektrolytisk

framställning av zink åtgår 12,6 GJ/ton metall.

Nickel är den värdemässigt största komponenten i rostfria stål. Den svenska tillverkningen av specialstål baseras där— för på en import av 25 000ton nickel/år. I stället för import av nickel kan man importera nickeloxid för att få till stånd en framställning av ferronickel. Vi har i våra fjäll mycket stora mängder nickelhaltiga mineral. Med dagens anriknings— teknik ligger de dock långt under brytningsgränsen. En in— sats för att utarbeta en metodik i syfte att utvinna nickel

ur dessa är dock önskvärd.

• Sida 81
•  Original

SOU l974z74 Delområdesbeskrivningar 81 Ferrolageringar

Benämningen ferrolegering kommer av att det är legeringar mellan järn och en annan metall som används för Ståltill— verkning antingen som legeringstillsats eller som reduktions— n;del. Under denna rubrik inräknas dock även kiselmetall

'amt kiselkrom och kiselmangan, då de utnyttjas på samma

sätt.

Det finns ett stort antal olika ferrolegeringar med t ex krom, mangan, kisel, molybden, vanadin, wolfram, titan och

fosfor.

Med avseende på energiförbrukningen är dock endast tre av intresse, eftersom dessa tillverkas i kvantiteter som är hundra gånger större än för övriga. De ferrolegeringsämnen som åsyftas är krom, mangan och kisel. S k handelsstål in— nehåller l ä 2 % legeringsämnen, men för specialstål såsom värmebeständiga och rostfria samt snabbstål är tillsatserna mycket högre, upp till flera tiotal procent. För vår stål—

industri är en säker tillgång till ferrolegeringar nödvändig.

Tonnagemässigt är ferrolegeringsindustrin liten jämförd med stålindustrin. År 1972 var den totala produktionen av ferro—

legeringar 250 000 ton, varav 70 000 ton användes för eget

behov och 180 000 ton för avsalu. Då landets inhemska för— brukning samtidigt var 165 000 ton innebär detta en balans i produktion och konsumtion. Trots detta är import och ex—

port av ferrolegeringar relativt betydande.

Prognoser för tillverkning samt för förbrukning av energi i ferrolegeringsindustrin visas i tabellerna 1.18 och 1.19.

• Sida 82
•  Original

82. Kap ] : Malm-, jäm- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU l974r74

Tabell 1.18: Tillverkningsvolym inom svensk legeringsindu— stri (tusen ton/år)

1972 1985 2000 FeSi 45,75 och Si—metall 76 150 250 FeMn + SiMn 76 100 150 FeCr + SiCr 107 200 350 Summa 259 450 750

Tabell 1.19: Förbrukning av kraft och reduktionsmedel

1972 1985 2000 Elkraft, totalt TJ 4 500 8 200 13 500 Elkraft, GJ/ton 17,8 18,0 18,0 Reduktionsmedel, totalt tu— sen ton 112 250 450 kg/ton 441 550 600

För tillverkning av FeMn och FeCr med låg kolhalt sker en tillverkning i två steg med utnyttjande av SiMn och SiCr i andra steget. Denna process ger en dyrare produkt och viss egenförbrukning av ferrolegeringar. På grund av den högre kostnaden väntar man sig inte någon ökad produktion av des— sa kvaliteter. Då i andra steget kisel används som bränsle blir den redovisade bränsleförbrukningen per ton relativt låg. Detta är förklaringen till den med ökad produktion öka— de specifika bränsleförbrukningen. Elförbrukningen väntas bibehållas på samma nivå. Förbättringar i utrustning och processer förväntas ge endast marginella kraftbesparingar, vilka sannolikt uppvägs av krav på miljövård och förbehand—

ling av råvaran. Värmeåtervinning En mycket väsentlig energibesparing kan uppnås genom värme— återvinning. Vid smältverket i Vargön har en ångpanna anslu-

tits till smältugnen. Ugnen har en tät överbyggnad och falsk—

• Sida 83
•  Original

sou 1974;74 Delområdesbeskrivningar 83

luftsinläckaget har härigenom kraftigt minskats. I ångpan— nan produceras överhettad högtrycksånga. Vid tillverkning

av 75 % kiseljärn produceras 7 ton ånga/ton metall, vilket representerar en återvinning av två tredjedelar av tillförd

elenergi.

Invid smältverket i Vargön ligger ett pappersbruk, som kan tillgodogöra sig ångan. På detta sätt sparas 20 000 ä 25 000 ton olja/år, och dessutom är svavelutsläppet mindre än om pappersbruket skulle producera sin ånga i en bränsleeldad

ångpanna.

När man för den prognoserade produktionsökningen måste an— lägga ett nytt verk bör man beakta samlokalisering av en

värmekonsumerande industri med en värmeproducerande.

Vissa energibesparingar kan göras genom förvärmning och förreducering av beskickningen. Detta sker i ett slutet system där beskickningen möter avgaserna. Dylika ugnskon" struktioner har redan provats, men någon sådan ugn finns ännu ej i Sverige. En annan besparingsmöjlighet är lämplig förbehandling av råvarorna, t ex genom siktning och pellet— isering. Dessa besparingsåtgärder väntas dock endast ge mar— ginella effekter på grund av de extra åtgärder som kräver

kraft, bl a den nu nödvändiga rökgasreningen.

1.4.4 Verkstadsindustri

Verkstadsindustrin sysselsätter 40 % av samtliga industri— anställda och svarar för en tredjedel av förädlingsvärdet

samt för 35 % av Sveriges export.

Få branscher har så heterogen struktur som verkstadsindu— strin. Den framställer allt från knappnålar till jetflyg— plan. Det är därför mycket svårt att göra en generell och

entydig bedömning av denna industrigren.

Traditionellt indelar man verkstadsindustrin i fyra delgrup— per, nämligen järn— och metallmanufakturering, maskinindu—

stri, transportmedelsindustri och elektroteknisk industri.

• Sida 84
•  Original

84. Kap ]: Malm-, järn- och stål, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

Varvsindustrin hänförs då till transportmedelsindustrin, men

den behandlas ofta separat på grund av sin stora betydelse i

svensk industri.

För en analys av energikonsumtion och möjliga energibespa— ringar inom verkstadsindustrin ansåg vi en annan indelnings— grund vara mera givande. För våra hearings gjorde vi följan—

de indelning:

l. Grovplåt, bearbetning 2. Tunnplåt, bearbetning 3. Tung mekanisk industri

86. Kap [: Malm-, järn- och slå/, mera/I- och verkstadsindustri SOU 1974174

Tabell 1.21: Energikonsumtionen 1970

igår; 133 .. 55%”? ärm.-räm- Metallmanufaktur 11,5 3,2 8,3 97 Maskiner 16,2 4,0 12,2 93 Elektroteknik 5,4 1,8 3,6 51 Transporter 9,7 2,2 7,6 97 Skeppsvarv 4,0 0,7 3,2 88 Verkstadsind. totalt 46,8 12,6 34,2 88 Massa och papper 223 39,6 183,6 3 750 Järn och stål 101 18 82,8 1 450 Cement 25 1,8 23,4 9 000 Industri, totalt 540 115,2 424,8 450

Dessa data antyder att verkstadsindustrin vad beträffar ener— gikonsumtion är mycket homogen. I runda tal utnyttjas hälften av den konsumerade energin för processerna och hälften för

lokaluppvärmning och ventilation.

Energikrisen 1973/74 visade att det under extraordinära för— hållanden var möjligt att nedbringa konsumtionen för värme och ventilation med 15 % och för processer med 4 %. Detta kräver dock en stark motivation och håller sannolikt inte under normala förhållanden. Man beräknar att energikonsum— tionen skall öka med 6,5 Z årligen, huvudsakligen beroende på ökad mekanisering. Man kan vänta sig att mekaniseringen ökar snabbare, men å andra sidan kommer en bättre isolering av byggnader och mera avancerade ventilationssystem med vär—

meåtervinning att minska ökningstakten eller uppväga den.

Grovplätbearbetning

Verkstadsindustrins grovplåtbearbetning kan delas upp i sex

åtskilda problemområden:

88. Kap 1 : Malm-, järn- och stå/, metal/- och verkstadsindustri SOU l974z74

Tabell 1.22: Överslagsvis fördelning av elförbrukning 1973

N

Värmecentraler + aggregat 5,2 Elvärme 9,6 Ventilation 7,5 Belysning 8,6 Pumpar 3,5 Härdugnar 1,5 Kompressorer 11,7 Kranar 5,3 Svetsning 26,0 Verkstad, gjuteri, snickeri 3,8 Fartygsbygge 4,7 övriga arbetsmaskiner 9,4 ' Strömförluster 3,2 Summa 100,0

Posten eldningsolja, som även inkluderar drivmedel, fördelar

sig enligt följande: 3

1000m L Lokaluppvärmning 8,4 63 Målning 2,7 20 Fartygsuppvärmning 1,0 8 Smedja m m 0,6 5 Drivmedel 0,5 4

Posten för målning innefattar den eldningsolja som åtgår för att skapa lämplig temperatur och fuktighet samt höjd plåttem— peratur för en snabbare härdning av färgen vid målning i byggnadsdockan. Posten drivmedel avser kranar, truckar och bilar inom varvsområdet. Posten 1 000 m3 för fartygsuppvärm—

ning avser arbetsmiljöförbättring under fartygets byggande.

Mängden gasol utnyttjas för värmning av plåt och profiler,

för blästring och målning samt till skärbrännarmaskiner.

Acetylen används uteslutande till skärning.

• Sida 89
•  Original

SOU [974274 Delområdesbeskrivningar 89

Om de olika delposterna summeras finner man att ca 60 % av den totala energiförbrukningen åtgår för komfort, dvs upp— värmning av byggnader och arbetsplatser, ventilation och be—

lysning.

Med ledning av bl a dessa data kan vi nu studera de olika

problemområdena.

Materialhantering

Transporter och hantering inom verkstadsområdet är mycket starkt avhängiga av lokala förhållanden. En del gemensamma problem kan dock skönjas. Interna transporter liksom även ett rationellt materialutnyttjande påverkas positivt om plå— tarna levereras i färdiga format från stålverken. Detta på— verkar även skrotfallet. Inom skeppsvarven har man härvid kommit långt. Skrotfallet vid Kockum är således endast 4 ä

5 % av stålmängden, vilket är lågt för denna tillverkning.

I vissa fall kan ett bättre materialutnyttjande ske i verk— staden. Som exempel kan nämnas att man vid Kockums skär fle—

ra koncentriska ringar i fallande dimenioner ur en plåt.

En markant fördel för skeppsvarven vore om extremt långa plåtar och balkar kunde levereras från stålverken till varven. Detta förutsätter dock en annan taxesättning för transporter (SJ) och är således närmast ett tranSportoptimeringsproblem. Generellt kan sägas att närmare studier av problemet ratio—

nellt materialutnyttjande bör företas.

Bearbetning till format

Formatbearbetningen sker vid grovplåtanvändning i huVudsak genom termisk skärning. Härvid används acetylen. Acetylen framställs av förbrukaren från karbid. Det är ett förhållan— devis dyrt bränsle. Karbidframställningen kräver hög energi— förbrukning. Acetylen har väsentliga fördelar som bränsle

vid skärningen.

På grund av ovan påtalade energikonsumtion är ett studium av

• Sida 90
•  Original

90. Kap 1 : Malm-, järn- och stål, metal/- och verkstadsindustri SOU l974z74

alternativa tekniker av intresse. Ett möjligt alternativ är skärning med vätgas. Vätgasen är även ett reduktionsmedel. Den mest betydande svårigheten är vätgasens lagring och transport. Den låga kondenseringstemperaturen omöjliggör förvaring i annan fas än gasfas; lösning i lantan är en möj— lighet. Ett annat alternativ är plasmaskärning, men denna teknik kräver en utveckling av apparatur och metodik för att arrangera lokalt vakuum vid svetsstället. Skärning och svets— ning behandlas utförligare i avsnittet "Gemensamma processer".

Formatberedningen inkluderar även en fogberedning, vilken sker genom termisk skärning eller mekanisk kanthyvling. Vid varven måste nu två längder skarvas till en hel strimla för skrov— tillverkningen. Fogberedningen måste ske efter skarvningen för att minimera gap och svetsgodsförbrukning. Om hel längd kunde levereras från Stålverket (se punkt 1), kunde även fog— beredningen utföras därstädes. Kanthyvlingsmaskin för ändamå—

let finns för närvarande vid ett av grovplåtverken. Formgivning

Formgivning vid grovplåthantering sker varmt eller kallt ge— nom bockning och pressning. Utveckling av kraftiga pressar och speciell teknik för bockning och pressning av mycket tjocka plåtar kan medföra en energibesparing då bockningen kan utföras kallt i stället för varmt. Utvecklingsarbete på— går vid Carbox AB. Fogning

Fogning av grovplåt sker huvudsakligen genom svetsning. Som framgick av data för Kockums tar svetsningen omkring en fjär— dedel av den totala elenergiförbrukningen. Det mest frappe— rande i denna konsumtion är att de uppskattade förlusterna i utrustningen och svetsledningarna är omkring 60 %. Forsk— ningsinsats för förbättring av framför allt flersvetsutrust— ningar är starkt motiverad och behandlas under moment 1.4.5.

Maskinsvetsningen är väsentligt gynnsammare än handsvets—

• Sida 91
•  Original

SOU 1974z74 Delområdesbeskrivningar 91

ningen, som visar stora förlustposter.

Härvid bör påpekas att dessa siffror gäller ett varv med re— lativt väl utvecklad maskinsvetsning. Vid andra grovplåts—

verkstäder kan man förmoda att andelen handsvets är högre.

Svetsningsoperationerna medför giftiga och besvärande rök— gaser, vilka indirekt ökar energikonsumtionen genom höga krav på ventilation. Dessa problem styrker behovet av dels utveckling av svetsningsprocesserna mot miljövänligare tek—

nik och dels utveckling av ventilationstekniken.

Värmebehandling

Värmebehandlingen vid grovplåtbearbetning innebär närmast avspänningsglödgning av svetsfogar. Deltagande experter an— ser att man i dag avspänningsglödgar i alltför stor utsträck— ning. Glödgning kan undvikas i mycket stor omfattning, men härför krävs i första hand en ändring av gällande normer,

vilka baserar sig på äldre stålkvaliteter.

Ytbehandling

Ytbehandlingen omfattar dels rengöring av plåtytor genom

blästring, dels målning.

Som tidigare påpekats åtgår indirekt betydande energiposter för målning och målningsunderlag genom kraven på temperatur

och ventilation.

En angelägen forskningsuppgift är således att undersöka nya och mindre energikrävande vägar att applicera korrosions— förhindrande ytskikt. Andra intressanta vägar är att finna bättre metoder att förbereda ytan och att finna lacker som

ställer mindre krav på temperatur (se vidare moment 1.4.5).

Arbetsmiljö

Arbetsmiljön är såsom visats energikrävande. Speciellt för

tillverkningen av grovplåt gäller att en stor del av arbe—

• Sida 92
•  Original

92. Kap 1: Malm-, järn- och stå/, meta/I— och verkstadsindustri SOU l974z74

tet utförs utan byggnader. Arbetsplatserna är då känsliga för omgivningens atmosfär. En väg att minska kraven på lämp—

lig temperatur är att utveckla bra arbetsdräkter.

Tunnplåtsbearbetning

De väsentligaste problemområdena för denna gren är:

Plåtformning Klippning och stansning Värmebehandling Ytbehandling

Energiförbrukningen vid tunnplåtsbearbetningen är relativt låg, vilket belyses av att för en typisk verkstad energi— kostnaden är endast l % av produktionskostnaderna. Uttagen effekt från maskinen är i genomsnitt en tredjedel av instal— lerad effekt, och förbrukningen för produktionsoperationen

är omkring:

För svetsning 50 % För saxar, skrotbehandling 25 % För ugnar + avfettning 15 % Fä mrmt 10%

Det bör observeras att denna verkstad använder ytbehandlad (galvaniserad) plåt, varför energikrävande ytbehandling av

produkterna uteblir.

Plåtformningen sker i huvudsak plastiskt genom kallformning i form av pressning, tryckning m m. Processerna är i prin— cip energisnåla. På Bahco övergick man från skärande bear— betning till plastisk formning, och detta medförde en avse—

värd minskning av energibehovet.

Vid plåtformning deformeras som regel hela plåtytan plas— tiskt — även de delar som senare klipps bort. Detta är ett område som bör studeras. Allmänt måste även framhållas vär— det av att studera plåtformning för vidgad ersättning av an-

nan teknik att ta fram detaljer. Detta kräver ett omtänkande

• Sida 93
•  Original

SOU '974174 Delområdesbeskrivningar 93

hos konstruktörerna.

I Sverige är forskningen inom plåtformning obetydlig. Det är därför glädjande att initiativ nu tas vid Chalmers och Luleå tekniska högskolor till forskning inom detta avsnitt. Intres— sant vore att utveckla plåtformningsmetoder som kunde ge

bättre spänningsmönster och därmed säkrare felfri formning.

Klippning och stansning

Klippning och stansning av detaljer ur plåt medför normalt ett högt skrotfall, ofta i storleksordningen 25 — 35 %. Stu— dier av metodik för stansning plus formning för att bättre kunna utnyttja materialet är önskvärda. ökat materialutnytt—

jande medför indirekt en energibesparing. Värmebehandling

I viss utsträckning sker glödgning som mellanoperation. Be— hovet kan sänkas, om duktilare material och formningsteknik utvecklas. De ugnar som används har ofta låg verkningsgrad. Önskemål finns om bättre ugnar, vilket behandlas i moment

1.4.5. Teknik för lokal glödgning av delar av detaljer kan

spara energi. Ytbehandling

Ytbehandlingen omfattar dels rengöring och dels ytbelägg— ningar i form av galvanisering och lackering. Dessa proces- ser är energikrävande, dels i sig själva och dels på grund av medföljande krav på ventilation.

Rengöring utförs vanligen i trikloretylen, vilket medför öka— de krav på ventilationen i den mån rengöringen inte kan ut—

föras som en sluten process.

Vid galvanisering sker rengöring i varma bad. Utvecklande av metod för rengöring i bad vid rumstemperatur skulle sänka

energibehovet.

• Sida 94
•  Original

94. Kap 1 : Malm-, jäm— och stå/, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

Avsevärd energibesparing kan göras om hela galvaniseringen

kan utföras i helt sluten process.

Lackering är den mest energikrävande operationen. Tidigare ugnar för ugnstorkning av lack var slutna och relativt ener— gisnåla; däremot är de konveyorssystem som nu används ener— gislukande samtidigt som de medför krav på kraftig ventila— tion. De öppna kylzonerna gör det svårt att tillvarata spill— värmet. Insatser behövs för att utveckla bättre och energi— snålare system. En alternativ metod, vilken ställer mindre krav på ventilationen, är elektroforetisk lackering. Härvid

bör bl a förbehandlingen studeras.

Ett väsentligt framsteg vore om en lack kunde framtas som ej erfordrar ugnstorkning utan kan lufttorka till acceptabel kvalitet. Den enda nu tänkbara lösningen är en tvåkomponent— lack. Dagens tvåkomponentlacker fyller dock inte kraven för storskaleproduktion. Såväl lack som lackeringsutrustning

måste förbättras.

En stor fördel vore om ytbehandlingen kunde i större utsträck— ning förläggas bakåt i processkedjan. Grundskydd och för— lackering kan göras rationellare av bandtillverkarna, men då krävs att skikten kan passera genom formning och stansnings— operationer utan att skadas. Ett problem är bl a skydd av frilagda kanter. Ett annat svårt problem är fogning då punkt— svetsning inte går att utföra på förlackerad plåt. Utveckling av denna metodik kräver således omkonstruktioner och framta—

gande av alternativ fogningsteknik.

Tung mekanisk industri

En tung mekanisk industri omfattar ofta gjuteri, smedja,

maskinbearbetning, värmebehandling och montering.

För dessa avdelningar varierar behovet av energi för proces— ser respektive komfort starkt. I gjuteriet, som vanligen smälter i kupolugnar, genereras dels stora mängder avgas— värme och dels facklas ofta brännbar gas. Dessa energimäng—

der skulle mycket väl kunna tillvaratas och utnyttjas för

• Sida 95
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar 95

lokaluppvärmning m m.

Vid Volvo—Skövdeverken genereras t ex 9 500 m3 avgas/tim med 4750 C temperatur. Dessutom förbränns 9 000 m3/tim av låg—

värdig.överskottsgas. Detta ger tillsammans ca 40 GJ per timme.

En alternativ energisnålare väg vore att använda högfrekvens— ugnar för smältningen. Det är möjligt att den enda aktivitet

som erfordras är information.

Högfrekvensteknik eller alternativ snabbvärmningsteknik bör också studeras för lokal glödgning och värmebehandling av ytor hos större komponenter. Värmebehandling utförs i dag i

onödig omfattning, närmast beroende på föråldrade normer.

Skärande bearbetning kräver mer energi än plastisk formning. Det är därför bl a ur energisynpunkt fördelaktigt att vida— re utveckla plastiska metoder för att ersätta maskinbearbet— ningen. Komponenternas utformning bör också konstruktivt

ändras för att ersätta massiva ämnen med plåt där så är möj—

ligt.

l verkstäderna används en relativt stor kvantitet tryckluft. I dag återvinns en del av temperaturhöjningen vid komprimer— ingen i form av hetvatten, men mer borde göras för tillvara-

tagandet.

De dominerande posterna i verkstädernas energikonsumtion är

uppvärmning, belysning och ventilation.

Vid energikrisen fastställdes att elbehovet vid en verkstad kunde minskas med 27 %. Denna minskning hänfördes till be—

lysningen. Forskning för fastställande av lämpligt utförande av belysning och belysningssystem samt för fastställande av

vettiga normer är av stort värde.

Vid ett företag kunde oljekonsumtionen sänkas med 20 %, vil— ket åstadkoms genom reduktion av ventilatioen. På många håll anses att man i dag gått för långt, så att ventilationen kan

ge negativa miljöeffekter (drag). Analys av ventilation för

• Sida 96
•  Original

96. Kap ]: Malm-, _järn- och stå/, metall- och verkstadsindustri SOU 1974:74

lokal och allmän ventilation samt mer avancerad teknik är

synnerligen önskvärd.

Smedjor

Den senaste energikrisen medförde en insats från IVF (Insti— tutet för verkstadsteknisk forskning) på uppdrag av Sveriges Mekanförbund att inrikta verksamheten inom området smidning

på energibesparande åtgärder. De vanligen använda värmnings— utrustningarna är bränsleeldade ugnar med låg verkningsgrad. Detta har bl a visats vid tidigare omfattande undersökningar inom branschen. Vid IVF har man därför studerat åtgärder dels på kort sikt och dels på längre sikt.

Smedjornas sammanlagda energiförbrukning redovisas i nedan—

stående tabell.

Tabell 1.23: Smedjornas energiförbrukning

Objekt Totalt TJ Ämnesvärmning, % Lokalkomfort, % El 750 21 7

Olja 1 650 71 16

Gasol 30 31

Smedjans maskiner tar 28 Z av elkonsumtionen, resterande post förbrukas vid värmebehandling o dyl. De oljeeldade ugn— arnas verkningsgrad kan med enkla medel höjas 10 å 20 %. IVF har som hjälp vid detta arbete valt ut dels en litteratur— lista, dels en lista över enkla åtgärder som smedjorna själ—

va kan vidta för att minska sin energiförbrukning.

Med viss fortlöpande driftsomsorg kan de åtgärder som vid— tas ha verkan under längre tid. För en inverkan på längre sikt har IVF planlagt FoU—insatser: "Förbättrat utnyttjande av befintliga smidesugnar" och "Flexibel värmningsanläggning

vid sänksmidning".

• Sida 97
•  Original

SOU l974z74 Delområdesbeskrivningar 97

Finmekanisk industri

Den finmekaniska industrin omfattar ett stort antal mindre och små verkstäder jämte några större. En betydande del,

bl a teleindustrin, utför elektroteknisk tillverkning och tillverkar instrument. Karakteristiskt för denna industri— gren kan sägas vara att endast en liten del av energin ut- nyttjas i arbetsprocesserna. Huvuddelen är komfortenergi, dvs belysning, värme och ventilation. Trots detta finns vis— sa åtgärder, innebärande bl a energibesparing, som är in— tressanta att vidta. Några problemområden vilka huvudsakli-

gen avser alternativ teknik för komponenttillverkning är:

Plastisk formning Precisionsgjutning Materialhushållning Värmebehandling Plastisk formning

Vid tillverkning av små komponenter genom skärande bearbet— ning är spånavfallet stort - det kan uppgå till 50 2 vid grova och till 90 Z eller mera vid klena komponenter. En al— ternativ materialbesparande och därmed energibesparande väg är formning genom kallsmidning. En forskningsinsats på detta område är behövlig. En annan väg är att smida komponenter från pulver — ett område där fortsatt forskningsaktivitet är

påkallad. Precisionsgjutning

Den kortaste och därmed möjligen även den energisnålaste vä— gen att tillverka en komponent är gjutning till rätt form. FoU—insatser är här behövliga. Kompoundteknik bör även ut— vecklas. Här avses då att utnyttja olika material kombinera— de i en detalj så att energisnålare material används i delar

som ej kräver annat.

• Sida 98
•  Original

98. Kap 1 : Malm-, _järn- och stå/, meta/l- och verkstadsindustri SOU 1974:74 Materialhushållning

En annan väg till materialhushållning är utveckling av form— ningsmetoder för tunnare plåt, vilket dels ger en lättare konstruktion, dels medför material— och energibesparing. Det

är även väsentligt att optimera uttag ur plåt vid stansning. Värmebehandling

Undersökningar har visat att värmebehandlingsutrustningarna ofta är i ett miserabelt skick, och bl a är spillvärmeför—

lusterna stora. Åtgärder behandlas under moment 1.4.5.

Även från dessa industrier pekas på behovet av studier av

arbetsmiljön, framför allt på effektivare metoder att upp—

rätthålla god arbetsmiljö utan energislöseri. Detta innebär bl a studier av lokal ventilation vid miljöförstörande pro— cesser. Det är angeläget att verkligen penetrera dessa pro— blem med omsorg. I STU—BFR:s skrift "Bättre bruk av energin" visar B Löfstedt att vid arbetsmiljöplanering effekterna av

temperatur, belysning och ljud måste sammanlagras.

1 - 4 — 5 åsesssauejsesssssz I detta avsnitt behandlar vi några processer som är av ge— mensamt intresse för hela industriområdet även om problemen

skiftar något inom olika industrier.

Problemen har omnämnts även i de föregående avsnitten. Här

behandlar vi följande tekniker och problemområden:

Ugnsteknik Svetsning Ytbehandling Ugnsteknik Energiteknisk forskning med sikte på relativt snabb tillämp—

ning i industriella ugnar är mycket försummad. Det är dock

möjligt att bryta nuvarande utveckling med en energiförbruk—

• Sida 99
•  Original

SOU l974z74 Delområdesbeskrivningar 99

ning som ökar i allt snabbare takt. Genom förändringar i existerande processer kan omedelbara besparingar åstadkom—

mas.

Ugnsteknik innebär tillämpningen av de grundläggande lagar— na för värme— och massöverföring, reaktionskinetik m m vid medelhöga och höga temperaturer i industriella processer. Detta betraktelsesätt gör det möjligt att komma bort från den traditionella uppbyggnaden av ugnar, vilket innebär att sten läggs på sten till en tung struktur, som i många fall

absorberar mer värme än den överför till godset. Forskning och utveckling inom området ugnsteknik:

l. Kartläggning av energiutnyttjningen inom industrin i syfte att erhålla information om var energibesparan— de åtgärder bäst kan sättas in.

100. Kap ]: Malm-, järn- och stå/, mera/l- och verkstadsindustri SOU 1974174

liten gasvolym får således en längre uppehållstid i ugnen och hinner avge mer värme. För en genomskjut— ningsugn, som ju är en värmeväxlare i motström, kan man därigenom sänka utgående avgastemperatur. Om man i stället låter avgastemperaturen vara konstant kan ugnen göras kortare.

Förbränningsteknologi och miljövård

Studium av fenomenen i samband med själva förbrän— ningsprocessen i syfte att utveckla effektivare för— bränningsanordningar, som är okänsliga för störningar, flexibla vid val av olika värmeslag, som förbränner bränslet utan bildning av sot och andra luftförore— ningar, och som motverkar speciellt giftiga o d gas— komponenter.

Övergång till lågvärdigare bränslen i kvalificerade tillämpningar

Dagens industriugnar och pannor i Skandinavien base— ras i allmänhet på eldning med eldningsolja eller gasol. En övergång till gångna tiders generatorgas— eller koltornseldade ugnar skulle betyda en kraftig sänkning av produktionen och ökade kostnader. Att med dagens teknik av kol och ved tillverka olja eller gas kräver mycket stora anläggningar. Sådana projekt be— arbetas på flera ställen i Europa och USA.

Tillverkning av en bränslegas torde vara möjlig i mindre eller medelstora anläggningar och bli relativt billiga. Vid behov kan gasen anrikas med t ex gasol och därefter förbrännas i — helst effektivare — brän— nare än dagens. Därigenom möjliggörs en snabb över— gång från flytande bränslen till fasta, och omvänt.

Energianvändningen i ugnar

Genom bestämning av det optimala värmningsförloppet i en rad värmugnstyper ges anvisningar för om— och ny— konstruktion av ugnar, respektive ändringar i drifts— praxis, bättre övervakning och reglering, datorstyr— ning.

Utveckling av mättekniken, bl a för beröringsfri mät— ning av yttemperatur i ugnsrum, mätning av strålnings- intensitet osv.

Utveckling av nya processer och värmningsapparater med hög verkningsgrad, t ex utveckling av direkta och in— direkta elektriska metoder för värmebehandling av stål.

Processtyrning av ugnar med dator

Detta område inkluderar även utveckling av matematis— ka modeller för simulering av värmningsprocesser i ugn— ar för att därigenom ge underlag för optimering av pro— cessen.

• Sida 101
•  Original

SOU 1974174

Stora besparingar kan på sikt erhållas genom bättre kännedom om själva processen. Med hjälp av matematis— ka modeller kan man beskriva hur förhållandena i en ugn påverkas av olika åtgärder. Modellerna kan an— vändas för datorstyrning av ugnar.

Vid övergång till processtyrning av gropugnar vid British Steel Corporation minskade energikonsumtio— nen med 53 MJ/ton. En annan fördel var ett förbätt— rat utbyte på grund av en minskning av glödskalbild- ningen.

Övergång till processtyrning av genomskjutningsugnar vid Hoogovens i Holland resulterade i en total bräns— leförbrukningsminskning på ca 10,8 GJ/ton, dvs

500 000 dollar per år.

Utredningar som nyligen genomförts vid ett valsverk av institutionen för värme— och ugnsteknik. KTH, ty— der på att bränsleförbrukningen för en gropugn i ett götvalsverk med ändrad driftspraxis kan sänkas med 45 %. Vid installation av ett processtyrningssystem torde merparten av de beräknade bränslebesparingarna kunna realiseras. Hur stora besparingarna blir beror på hur väl man lyckas styra ugnarna i relation till Stålverket och valsverket.

Ugnskonstruktion

Den traditionella värmugnen består av anordningar för att tillföra energi — brännare, elektriska motstånds— element osv — samt ett skal, vanligen av eldfast te— gel för att förhindra värmeförluster, och några anord— ningar för att transportera godset genom ugnen. Värm— ugnens historia innehåller inga revolutioner utan en— dast gradvisa förbättringar av brännare, använda ma— terial m m.

Bättre eldfasta material är vanligen tyngre, dyrare, har högre värmemagasineringsförmåga och högre värme— ledningsförmåga. Detta betyder att ugnens totalvikt blir mycket hög och även att ugnen blir mycket okäns— lig för ändringar i produktionstakten. Påeldningsti— den efter veckoslut kan i större ugnar vara upp till 24 timmar och kräver naturligtvis stora energimäng— der. En systematisk utveckling av bättre ugnar måste starta med en totalanalys av hela produktionsproces— sen.

De nya keramiska fibrerna visar en del attraktiva egenskaper, och på grund av de keramiska fibrernas låga volymvikt kan även ugnens bärande konstruktion göras mycket lättare. Totalkostnaden för ugnen blir då liten i förhållande till en konventionell ugn.

Dessa nya material med väsentligt bättre värmeisole— rande förmåga och mycket lägre värmemagasinering med— ger utveckling av nya ugnar med starkt förbättrad energiekonomi.

Delområdesbeskrivningar

• Sida 102
•  Original

102. Kap 1 : Malm-, järn- och stå/, mera/l- och verkstadsindustri SOU 197474

104. Kap 1 : Malm-, _iäm- och stål, meta/I- och verkstadsindustri SOU l974z74

4.

Svetsföljdsscheman

Ett svåröverskådligt forskningsområde är svetsföljds— scheman och därmed sammanhängande möjlighet att be— härska svetsdeformationer. En minimering av svetsde— formation medför minskat riktningsarbete och härige— nom en arbets— och energibesparing. En kartläggning av omfattningen av riktning och liknande arbetsinsats— er i verkstäderna i dag bör utföras.

Termisk skärning

Den nu vanliga processen är skärning med acetylen. Ett alternativ är skärning med propan, naturgas el— ler annan blandning av kolväten. Denna metodik har dock en nackdel: den medför väsentligt höjd syrgas— åtgång (fem gånger). Ett alternativ, plasmaskärning, har — delvis på grund av miljöaspekten (anrikning av nitrösa gaser och ozon) — begränsad tillämpning och ger vidare sämre snittkvalitet, Den väsentligaste användningen är för närvarande rostfria material. Klart forskningsbehov föreligger för utveckling av termiska skärningsprocesser.

Strömkällor för svetsning

De vid likströmssvetsning använda svetsomformarna har en elektrisk verkningsgrad av 50 5 55 % och för s k svetslikriktare är verkningsgraden 70 ä 75 %. Vid växelströmssvetsning är verkningsgraden hos svets— transformatorerna 80 å 85 %.

Valet av strömart avgörs av kvalitativa skäl; lik— strömssvetsning ger enligt allmän uppfattning de bäs— ta resultaten.

Om man även räknar in tomgångsförlusterna, som nor— malt utgör 10 % av total energiåtgång, blir energi— verkningsgraden 40 % vid flersvetsaggregat. Det är

således ytterst angeläget att utveckla strömkälle— system som arbetar med högre verkningsgrad och bl a uppvisar lägre tomgångsförluster.

Påsvetsning och hårdsvetsning

Påsvetsning utnyttjas för att ersätta förslitet gods med svetsning, men metoden används även för framställ- ning av flerkomponent material (kompoundmaterial). Besparing av dyrbara (och energikrävande) material kan göras genom påsvetsning t ex av ett rostfritt skikt på olegerat grundmaterial.

Man kan exempelvis för grova verktyg som saxskär spa— ra 90 Z eller mer av den materialkostnad som ett verk— tyg helt i det dyrbara verktygsstålet medför. På— svetsning kan även ge arbetsytor som är överlägsna homogena material.

Kartläggning av teknikens möjligheter är av intresse bl a ur energibesparingssynpunkt.

• Sida 105
•  Original

SOU 1 .974 : 74 Delamrådesbeskrivningar

106. Kap 1: Malm-, järn- och slå/, mera/I- och verkstadsindustri SOU l974z74

Lackering

De färger som används i dag innehåller vanligen 50 å 60 Z organiska lösningsmedel i appliceringsstadiet vilka avlägs— nas under torkning och härdning. Härtill kommer att vid färg— appliceringen större eller mindre mängd av färgen missar fö— remålet. En uppfattning om färgförluster ges i följande ta—

bell:

Tabell 1.24: Färgförluster (Z)

Koncentrerad kallsprutning 30 — 70 " varmsprutning 20 — 60 Luftlös sprutning 15 — 40 Elektrostatsprutning (automat) 3 — 10 ” (manuell) 10 — 30 Elektroddoppning (utan ultrafilter) 10 — 30 " (med " ) 3 — 5 Bandlackering 3 — 5

Tabellen ger samtidigt en bild av de olika metodernas mil- jöfarlighet. Det bör dock påpekas att största mängden av färgförlusten avskiljs i sprutboxarna. För lackering kan vi

nu specificera några problemområden.

Problemområden av intresse ur energisynpunkt kan grupperas

på två avsnitt:

Galvanisering och lackering. Förbehandlingen inkluderas i respektive process, men separata FoU—aktiviteter är önsk—

värda över avfettning och fosfatering vid lägre temperatur.

Galvanisering

Den energi som förbrukas vid ytbehandlingen består dels i värmning av de olika behandlingsleden och dels i elenergi för den elektrolytiska metallutfällningen. De största poten— tiella energibesparingsmöjligheterna ligger i den förut nämn—

da pos ten.

• Sida 107
•  Original

SOU 1974:74 Delområdesbeskrivningar 107

Anläggningarna är nu öppna, vilket dels ger direkta värme— förluster och dels ställer höga krav på ventilation. Påkal— lad är en kartläggning av möjligheterna att kapsla in an— läggningarna för att nedbringa den ventilation som är nöd— vändig på grund av emissionen av giftiga gaser. Härtill kan

energi sparas genom bättre termisk isolering av baden.

önskvärda forskningsinsatser är utveckling av nya processer med kraftigt minskad giftighet i helt slutna enheter med kontinuerlig baddosering för att hålla konstant badsamman—

sättning.

Appliceringsteknik

Vidareutveckling av sprutmetoder för att minska färgförlus- ter, dvs strävan mot ett mål att lackera utan spill. Ratio— naliseringsvinsten har gjorts genom övergång till varmsprut— ning och vidare genom övergång till tryckfinfördelning (hög— tryckssprutning). Som visats medför övergång till elektro— statsprutning väsentligt minskade förluster. Denna teknik

kan ytterligare förfinas.

Vid dopplackering undgår man flera av sprutlackeringens pro— blem. Den konventionella dopplackeringen kan förbättras ge— nom elektrostatisk utfällning. Denna elektroddoppning kan yt— terligare förbättras genom ultrafiltrering. Metodiken är den mest miljövänliga våtlackeringsmetoden. Den innebär att man ej har svårigheter med avdunstande lösningsmedel eller luft—

föroreningar för ugnstorkning och heller inga avloppsvatten—

problem.

För plana ytor, t ex vid bandlackering, kan vals— och ridåbe— läggning användas. Denna metod ger en rationell beläggning utan miljöbesvär. En bandlackeringsanläggning representerar en mycket hög produkt.onskapacitet. Som tidigare nämnts är det därför av väsentligt intresse att stödja en utveckling

som medger tillverkning av komponenter från lackerade band.

• Sida 108
•  Original

108. Kap ]: Malm—, _iärn- och slå/, metall- och verkstadsindustri SOU l974z74

Vattenbaserade färger

Tillgång till vattenbaserade färger ger ett minskat behov av ventilation. Ett problem är att vattnet kokar vid 1000 C,

vilket reducerar torkningstemperaturen och eventuellt med—

för förlängning av torkugnen med en avvattningsdel. Då man med vattenbaserade färger dels undviker miljöbesvär och dels undviker att använda lösningsmedel har på senare tid

stort intresse ägnats åt utvecklingen av dessa färgtyper.

En prognos för USA belyser trenden:

Prognos för utveckling av industrifärgsförbrukning i USA, miljoner liter:

1968 1972 1975

Lösningsmedelsbaserade:

Ugnstorkande 945 1 065 820

Lufttorkande 460 370 350 Vattenbaserade:

Ugnstorkande 72 265 570

Lufttorkande 18 29 65

Minimering av torkningsoperationer

Torkning är energikrävande, varför utveckling av färgtyper som minskar behovet av torkningssteg är intressant. Färger för målning vått i vått efterlyses således. Då kraven på yt— finish ej är höga kan flerskiktsmålning företas utan mellan— liggande torkning. Detta utnyttjas t ex vid målning av trak— torer. Ytan får då lägre glans, och vattenbasfärger kan ej

användas. Härdning av lackskikt

Strålning av olika våglängd kan användas för härdning av färg. Värmestrålning Och IR—strålning (infra—göd) absorberas i färgskiktet Och ger en ren värmehärdning. UV—strålning (pltra—Xiolett) och plasma höjer ej temperaturen men startar

en polymerisering i färgskiktet. Man klarar i dag att härda

• Sida 109
•  Original

SOU 1974174 Delområdesbeskrivningar 109

lacker men även vissa pigmenterade färger i tunna skikt. Nackdel är att avstånd mellan strålningskälla och lackyta bör hållas konstant. Fortsatt utveckling av denna teknik är

önskvärd.

• Sida 110
•  Original

• Sida 111
•  Original

SOU l974:74

Referenslista för kapitel 1

BIHANG 1

OT" Titel Författare/Källa rade _l-4 Industri 1971 Statistiska Centralbyrån 1-4 Svensk industri SOU l974:11—l4, Industristruk— turutredningen 1—4 Sveriges Industri, utveckling Sveriges Industriförbund och konkurrensläge l Energi—FoU för gruvindustrin Övering A winter, LKAB 2 Det framtida järnverket Dir G Holme, Ångpanneföreningen 2 Direct reduction of iron ore Iron and Steel International, Dec. 1973 2 Energihushållning inom järn- och Dir S Forslund, Domnarvets stålindustrin Jernverk 2 Järnverket 1990 Prof S Eketorp, KTH 2 Möjligheter att minska energi—FOU Tekn. lic Grip, NJA 2 Ny valsningsteknik Bergsing C Falk/Prof P—O Strandell, KTH 2 Oxygen in soaking pits and C Moore/A Gurson/J E Dalton reheating furnaces 2 Steels in the future Dr R Kiessling, Sandvik AB 2 Stålindustrins framtida energi— N Bonthron/E Björklund, Jern— försörjning kontoret 2 "Stålverk 1990 Prof P-O Strandell, KTH 2 Svensk stålindustri 1970-2000 Jernkontoret 2,3 Högfrekvensugnar Tekn. dr Y Sundberg, ASEA 2,3 Ljusbågsugnar Tekn. dr Y Sundberg, ASEA 3 Energihushållning inom ferro- Övering E Hällgren, Airco legeringsindustrin Alloys AB 3 Prognoser om den framtida till— Kemikontoret verkningsvolymer och energiför— brukning inom icke—järnmetall— industrin 3 Sveriges framtida metallfram— Prof G Björling, KTH ställning 4 Energibesparing i smedjor Bergsing B Hjärpe, IVF

• Sida 112
•  Original

112. Kap 1, Bihang ]: Referenslista

Om— råde

Titel

SOU 1974174

Författare/Källa

114. Kap ], Bihang 2: Projektkatalog

2,3

2,3

99

(96)

©

Eeszsiéeyäeéeiesäeeelzs ©

Inventering och analys av energikonsumtion i stål— tillverkningens och stål— bearbetningens samtliga

processled (:)

Fjärrvärmesystem för ut— nyttjande av spillvärme

Samlokalisering av värme— producerande och värme— konsumerande industrier

Rubrikraden anger problemområde enligt FoU—

behovsanalys.

Siffrorna i vänstermarginalen anger delområde

enligt delområdesbeskrivningar.

Projekt/objektnamn.

Kodtabell. Kodtabellen anger-

SOU l974z74

• Sida 115
•  Original

SOU 1974:74

i kolumn 1:

i kolumn 2:

Finansiering av insatser

1. Helt statligt stöd erfordras 2. Delvis statlig finansiering

3. Helt industrifinansierad

Forskningsställe eller det organ

som ansvarar för forskningsin—

satsens bedrivande

a) Gruvföretag b) Tekniska Högskolan i Luleå

c) Mineralprocesslaboratoriet i Stråssa

d) Sala Maskin AB e) Gruvforskningen

f) Jernkontorets Tekniska Forsk— ning

g) Metallurgiska Forsknings— stationen i Luleå

h) Tekniska Högskolan i Stock— holm

i) Tekniska Högskolan i Lund

k) Chalmers Tekniska Högskola

l) Ångpanneföreningen

m) Atomenergi

n) Stålverken

o) Metallverken

p) Verkstäderna

r) Utrustningsindustri

s) Koncessionsbeviljande myndigheter t) Statens järnvägar

u) Institutet för verkstadsteknisk forskning

v) Arbetarskyddsfonden

x) Nordiska institutet för färgforskning

y) Korrosionsinstitutet

Projektkatalog

• Sida 116
•  Original

116. Kap ] . Bihang 2: Projektkatalog

i kolumn 3:

i kolumn 4:

i kolumn 5:

i kolumn 6:

SOU 1974174

Insatsens karaktär och läge

Projektkatalog

• Sida 118
•  Original

118. Kap ], Bihang 2: Projektkatalog SOU l974z74

lillrezeteseeéaex_åeillzäms

1 Värme Och ventilationsfriskluft i gruvor 3 a 4 2 0 3 1 Värmeåtervinning vid kulsintring 3 a 4 1 O 4 l Samlokalisering av kulsintring och mas-

ugn 3 a 4 l 0 4 2 Rökgasvärme från stålverkens ugnar 2 f 4 2 0 4 2 Värme ur kylkällor, ev ny teknik för

energiomvandling 2 f 4 l 0 1 2 Slutna svalbäddar för svalning vid

stränggjutning 2 f 4 2 1 4 2 Dzo för svalning i valsverk 2 h 1 2 1 4 2 Indirekt värmestrålning från slaggstel—

ning 2 g 4 1 0 1

• Sida 119
•  Original

sou 197474 Projektkatalog 119

'2 Utnyttjande av LD—avgas 2 f 4 1 O 1

| ;

120. Kap !, Bihang 2: Projektkatalog SOU 1974:74

Eresssågrseeeries 2 ökad andel stränggjutning 2 Direkt valsning utan svalning efter stränggjutning 2 Metoder att indikera yttre smärre fel i

varmt tillstånd

2 Ämnesbehandling i varmt tillstånd 2 Direkt framställning av stål och malm 2 Lätt påvärmningsugn för inplacering mel—

lan stränggjutning och valsverk

(NGOITOO

'U

Projektkatalog

s_e 1 _ O __ 0 .. 5 2 5 1 3 1 — 1

• Sida 122
•  Original

122. Kap ], Bihang 2: Projektkatalog SOU 1974:74

5 Utveckling av effektivare brännare

5 Produktion av bränslegas i mindre anlägg ningar

5 Ugnskonstruktion baserad på nya högisole .

rande material

5 Förbränning av fasta bränslen i virvel— skikt (samtidig absorption av svavel)

5 Värmning av ämnen i virvelskikt

5 Sugtorkning av Skänkar

5 Generering av skyddsgas i ugnsrum med "blåbrännare"

5 Partiell glödgning av konstruktioner,

t ex av svetsfogar

ézäsgåeilié;-lgtelkgeterg

l Minskning av emission till luft för

dieseldrift under jord 1 b 1 Alternativ drift av fordon och redskap a

i gruva 2

r

124. Kap 1, Bihang 2: Projektkatalog

Drifteéyezyeteigs_:_!e£éégäresieeeliåering

Åstadkomma hög ytkvalitet vid gjutning för att minska ytbehandling

Bättre styrning av värmningsförlopp, förbättring av driftspraxis och effek— tivare processövervakning med dator— styrning

Rotorsystem för styrning av rekupera— torer

Mätgivare och mätsystem för övervakning av värmningsförlopp

Konsultverksamhet för energibesparing vid ugnsdrift

Ugnar i smedjor har hög bränsleförbruk— ning, som kan sänkas med enkla medel

Eeszsistäileeies

2 Utbildning av energiingenjörer

SOU l974z74

• Sida 125
•  Original

SOU l974:74

Förkortningar

EPK EPU HTGR BFR IVF LD NJA Nm STU

Några kemiska grundämnen:

Al Cr Fe Li Mn Ni Si

Se även moment 1.2.3. sid 17, angående använda enheter.

Energiprogramkommittén Energiprognosutredningen Högtemperatur—gaskyld reaktor

Statens råd för byggnadsforskning

Institutet för verkstadsteknisk forskning Linz—Donawitz—processen för stålframställning

Norrbottens Järnverk AB

BIHANG 3

Normalkubikmeter (gas av normalt tryck)

Styrelsen för teknisk utveckling

Aluminium Krom

Järn Litium Mangan Nickel

Kisel

• Sida 126
•  Original

• Sida 127
•  Original

• Sida 128
•  Original

• Sida 129
•  Original

SOU 1974:74

2 PETROLEUM—, KEMI—, PLAST— OCH GUMMIVARUINDUSTRI

2.1 Sammanfattning

Petroleumindustri, petrokemisk industri och egentlig kemisk industri betecknas här kemisk processindustri. Dessa indu— strigrenar har ur energisynpunkt likartade problem och kan

därför behandlas i ett sammanhang.

För den kemiska processindustrin föreslås FoU inom fem del-

områden:

A Minskning av den specifika energiförbrukningen genom förbättring och modifiering av processer och opera— tioner och på sikt införande av nya processer. An— visningar på några tänkbara projekt ges och förslag framställs om fortsatt utredning med uppgift

— att kartlägga pågående FoU inom landet och interna— tionellt

- att värdera och prioritera mellan tänkbara åtgärder - att föreslå FoU—insatser

Kostnad för utredning ca 0,5 Mkr, för FoU—projekt 2 — 5 Mkr under en tioårsperiod. B Tillvaratagande av de stora spillvärmekvantiteterna.

Kostnad 0,6 Mkr. C Metoder för förgasning av fasta bränslen och avfall.

D Effektivare utnyttjning av befintliga värmefall ge— nom ökad generering av mottryckskraft. Komplettering av projekt för massa- och pappersindustrin.

Kostnad 0,1 Mkr.

E Minskad specifik energiförbrukning på lång sikt ge— nom tillverkning av mer funktionsanpassade produk- ter. Hänvisning görs till motsvarande förslag i ka- pitel 3.

• Sida 130
•  Original

130. Kap 2: Petroleum-, kemi-_ plast- och gummivaruindustri SOU 1974174

Delområde B kan bedömas ha största nationalekonomiska be— tydelsenoch bör ges högsta prioritet. Därnäst i betydelse är delområde A. Projekt under D har betydelse för landets elenergibalans. Projekt under C är betydelsefulla ur bered— skapssynvinkel. Förstärkning av FoU—resurserna vid de tek—

niska högskolornas kemisektioner kan erfordras.

Plast— och gummivaruindustrin är relativt små energiför— brukare. De processer som är specifika för dessa industri— grenar har så låg energikonsumtion att marginella minsk— ningar av denna saknar nationalekonomisk betydelse. Här har bedömts att motivering för statligt stöd till FoU på energi-

området för nämnda industrigrenar saknas.

2.2. Områdesbeskrivning

Kapitlet omfattar petroleum— och petrokemisk industri,

plast— och gummiindustri och övrig kemisk industri.

Dessa industrier sysselsatte år 1971 vid 832 arbetsställen 22 151 tjänstemän Och 42 883 arbetare. Dess produktions— värde var 9 680 Mkr och förädlingsvärdet 4 520 Mkr.

Energiförbrukningen år 1971 och en prognos för åren 1985 och 2000 framgår av tabell 2.1. Tabellen bygger på material från Kemikontoret (Ref 1). Kommentarer till tabellen och en analys av industrins framtida utveckling återfinns i denna referens.

Förbrukningen av fossila bränslen motsvarar 48 . lO3 TJ och av elektrisk energi 17 . 103 TJ eller 15 % av hela indust— rins energiförbrukning. Den kemiska industrin är således

en stor energiförbrukare. Av den totala bränslemängden för- brukas ungefär hälften vid petroleumraffinaderierna och av den totala elenergin ungefär en fjärdedel av klor—alkali— industrin. (Ref 2, 3). Bland energirika råvaror märks utom olja ammoniak för gödselmedeltillverkning. Importen av ammoniak är ökande och ca 100 kt/år, motsvarande ungefär

samma mängd olja.

• Sida 131
•  Original

En stor andel av industrins arbetsställen finns vid småin— dustri (plastbearbetande, kemisk—teknisk tillverkning etc)

med energiproblem likartade de för övrig småindustri.

En mindre andel av antalet arbetsställen finns däremot vid stora och tunga processindustrier med stor kapitalintensi— tet och relativt lågt arbetskraftsbehov. Industrin hör till de mest expansiva och bedöms ha stor nationalekonomisk be— tydelse. Som framgår av tabell 2.1 är den starkt beroende av import av fossila bränslen både som bränsleråvara och som råvara för produktionen. Åtgärder syftande såväl till att minska dess specifika energiförbrukning som att höja

produktutbytet har därför betydelse i energisammanhang. 2. 2 - 1 EeEäelsEELQEEJEEEEEEEIÅELÅEQEEEEÅ

Petroleumraffinaderierna är tunga processindustrier för raffinering av råolja till eldningsolja, bensin, nafta, smörjoljor, asfalt, gasformiga kolväten m m. I processerna behandlas produkter i flytande form och gasform. De flesta processerna är fysikaliska separationsoperationer — des— tillation, absorption, extraktion — som kan äga rum vid atmosfärstryck, övertryck eller vakuum och vid olika tem— peraturer. Även kemiska (katalytiska) processer förekommer. Använd teknik bygger i allmänhet på köpt utländskt know- how, dock ofta anpassad till svenska förhållanden. Möjlig— heterna till intern energiåtervinning genom värmeväxling mellan kalla och varma flöden tillvaratages i stor utsträck—

ning.

Den petrokemiska industrins processer liknar till stor del raffinaderiernas dock med större andel av kemiska och kata— lytiska processer. Genom krackning av nafta vid hög tempe— ratur i närvaro av ånga tillverkas eten, propen, butadien m fl produkter vilka i andra processer utgör råvaror för tillverkning av plastråvaror, lösningsmedel m m. Den petro— kemiska industrin är under stark utveckling både i Sverige

Och internationellt.

En översikt över den oljebaserade kemiska industrins energi—

situation ges i Ref 2.

• Sida 132
•  Original

Tabell 2.1: Prognos för energiförbrukningen 1 några kemiska processindustrier (Ref 1)

1971 1985 2000

Fossila Energi— El—

bränsl rika rå— energi varor

ktoe

Fossila Energi— El— Produkt bränsl rika rå— energi varor ktoe ktoe GWh Fossila Energi— El—

bränsl rika rå— energi varor

ktoe

ktoe GWh ktoe

GWh

Oorganiska produkter varav Gödselmedel Klor Organiska produkter varav Eten, propen, butadien Basplaster

övriga kemiska produkter 2)

Kemisk industri totalt 530 870 4 355 SNI: 351 + 352

11

Raffinaderier (SNI: 353 + 354) Gummivaror (SNI: 355) 1) Inkl nafta för krackning minus den del som efter processen återgår till bränslepoolen 2) Inkl basplasternas vidare bearbetning till halvfabrikat

3) Motsvarande 5 2 av råoljeflödet 1 raffinaderierna

4) Motsvarar nettoimporten av syntetgummi

132. Kap2 Petroleum-. kemi-. plast- och gummivaruindustri

SOU 1974274

• Sida 133
•  Original

SOU [974174

2-2-2 Eseisb-ieéee££i

Bland övrig kemisk industri ingår oorganisk kemisk industri som tillverkar oorganiska syror (svavelsyra, saltsyra etc), gödselmedel, klor och alkali, tvättmedel m m och organisk kemisk industri som tillverkar färger, lösningsmedel, lacker, hartser, läkemedel o s v. Gemensamt för kemisk in— dustri är dels kemiska processer, d v s kemiska reaktioner, ibland i närvaro av katalysator, dels fysikaliska enhets—

operationer.

De kemiska reaktionerna kan vara endoterma, d v s energi— förbrukande eller exoterma, energialstrande. De kan genom— föras i fast, flytande eller gasfas och kombinationer av dessa och vid olika tryck— och temperaturnivåer. Vid elek- trolys och vid elektrotermiska reaktioner tillförs elek— trisk energi, ofta i stora specifika mängder. Med hjälp av katalysatorer kan många kemiska processer genomföras vid lägre tryck eller lägre temperatur än som eljest vore möj— ligt. För vissa reaktioner krävs katalysator för att de

över huvud taget skall äga rum.

De fysikaliska enhetsoperationerna kan vara mekaniska t ex krossning, malning, pressning, centrifugering, vilka i re— gel kräver elektrisk energi. Ofta är de separationsopera- tioner i flytande fas eller gasfas såsom destillation, extraktion, absorption, vilka i de flesta fall kräver energitillförsel oftast med ånga som energibärare. Även fast fas— vätskeoperationer förekommer. Processer och ope— rationer kan vara kontinuerliga eller satsvisa. Det in— terna transportarbetet med hjälp av pumpar, fläktar, kom—

pressorer och mekaniska transportörer är ofta betydande.

2-2-3 Elastieéestti

Tillverkning av råvaror för plastindustrin räknas till petrokemisk industri. Av plastråvarorna tillverkas halv- fabrikat (granulat, folier, pressmassor etc) vilka bear— betas vidare till olika plastvaror. Tillverkningen sker

genom pressning, blåsning, extrudering, valsning, vakuum—

Omrädesåeskrivning 13

.

• Sida 134
•  Original

134. Kap 2: Petroleum-. kemi—, plast— och gummivaruindustri SOU [974174

formning m m och kräver mekanisk energi (i regel tillförd via elektrisk energi) och ofta värmetillförsel. Värme kan tillföras med elenergi, ånga, hetvatten eller hetolja som

energibärare. En stor del av plastvaruindustrin är småindustri.

2.2.4 Gummiindustri

I Sverige tillverkas för närvarande inga råvaror för gummi— tillverkning. Tillverkning av gummivaror ur syntetgummirå— varorna och kemikalier består i blandning, knådning och formning under tillförsel av mekanisk (elektrisk) energi och värme med ånga eller hetvatten som värmebärare. Energi— förbrukningen för denna del av tillverkningen är relativt

sett föga energikrävande (Ref 2).

2.3. Anpassnings— och utvecklingsmöjligheter

Kostnadsandelen för energi i prOcent av produktionsvärdet är högre för kemisk processindustri än medeltalet för hela industrin. Speciellt är den mycket hög för tung kemisk in— dustri. Med högre energipriser och större andel petroke— miska produkter förstärks detta förhållande (Ref 3). Änd— ras prisrelationerna mellan de stora kostnadsposterna rå— varor, energi, kapital och arbete sker en successiv anpass- ning och omoptimering av processer och operationer för att nå lägsta totala kostnad. Högre energipriser kommer således att leda till mer energisnåla processer och därmed lägre specifik energiförbrukning. Kemikontoret har i sin tidigare nämnda prognos sökt uppskatta storleken av möjliga speci— fika energibesparingar. (Ref l.) Likaså kommer de högre priserna på råvaran för petrokemiska produkter att leda till utveckling av processer med högre utbyten. I detta sammanhang bör framhållas att energiinnehållet i råvaran återfinns i de färdiga produkterna. Med förbättrad teknik för återvinning av produkter baserade på energirika råva— ror uppstår således i princip ingen energiförlust genom att

råvaran "passerat" den kemiska industrin.

• Sida 135
•  Original

SOU [974174 Anpassnings- och utvecklingsmäjligheter

Den kemiska industrin förbrukar i egentlig mening endast

en mindre del av tillförd energi. Så sker endast i endoter— ma processer där energiinnehållet i producerade produkter är större än i råvarorna. I de flesta fall är energin ett hjälpmedel för att sönderdela, separera och på andra sätt bearbeta och behandla råvaror och produkter. Praktiskt ta— get all tillförd energi återfinns därför som spillvärme i

avloppsvatten, avgaser och avluft.

Vid många kemiska processer frigörs dessutom betydande mängder högvärdig energi, t ex vid rostning av svavelkis och framställning av salpetersyra från ammoniak. I båda dessa fall används frigjord energi för generering av ånga.

De energibesparande möjligheter som finns är således dels att minska tillförd energi genom mer energibesparande pro- cesser och operationer, dels att finna metoder att öka an— vändningen av spillvärme Och energirika biprodukter och

reaktionsvärmet från exoterma reaktioner.

Den successiva omstruktureringen av branschen mot större enheter och nedläggning av mindre och gamla fabriker bidrar till minskad specifik energiförbrukning. Härtill bidrar även övergång från mer energikrävande processer till mindre energikrävande, t ex övergång från acetylenbaserad till etenbaserad kemi. Införande av modern syntesteknik som ar— betar vid lägre tryck, t ex ammoniak— och metanolframställ— ning, bidrar även till minskad specifik energiförbrukning. I samma riktning verkar utveckling av nya anod—typer för

elektrokemiska processer. (Ref 4, 5, 10, 13.)

I princip skulle en omstrukturering av den svenska kemiska industrin mot tillverkning av en större andel konsument— nära produkter på bekostnad av andelen bulkkemikalier och halvfabrikat innebära stora direkta energibesparingar för landet. Motsvarande energimängder fick i så fall i stället importeras i indirekt form bundna i halvfabrikat Och bulk— kemikalier. Det är ej troligt att en sådan inriktning av

den kemiska industrin är önskvärd.

• Sida 136
•  Original

136. Kap 2: Petroleum-, kemi-, plast- och gummivaruina'ustri SOU 197474

Processer, apparater

Med i dag känd teknik kan energi sparas t ex genom opti— mering av isoleringstjocklekar Och rörledningar med hänsyn till högre energipris, varvtalsreglering av pumpar, fläk— tar och kompressorer, snävare temperaturdifferenser (större värmeväxlarytor) vid värmeöverföring, bandtransport i stäl— let för pneumatisk transport av pulverformiga material och

minskad tomgångskörning.

Genom studium av de processvariabler, som med dagens teknik har störst inverkan på energiförbrukningen, ökar möjlig— heterna att använda energiåtgången som ett optimeringskrite— rium och att genom bättre övervakning och styrning av pro-

cesser och operationer minska energiförbrukningen (Ref 11).

På längre sikt finns möjligheter att utveckla nya katalysa— torer för genomförande av reaktioner vid lägre temperatur— Och trycknivåer (Ref 3, 10). Likaså torde möjligheter fin— nas att utveckla nya processvägar som arbetar vid lägre temperatur (exempelvis extraktion i stället för termokemi, destillation vid lägre tryck) än i dag och därmed är ener—

gibesparande (Ref 4).

Utveckling av kontinuerliga förfaranden där man i dag har satsvisa kan Ofta minska specifika energiförbrukningen lik— som utveckling av processer och operationer som arbetar vid

högre koncentrationer (Ref 4).

Mot bakgrund av att branschen är kapitalintensiv och ofta - åtminstone vad gäller tung processindustri — arbetar i sto- ra enheter, tar det relativt lång tid att utveckla och in-

föra helt nya processer. Produkter

Studium av de nödvändiga funktionella användningsegenska— perna hos tillverkade produkter relativt dagens produkt— specifikationer kan på sikt medverka till framställning av

produkter med lägre specifik energi— och råvaruförbrukning.

• Sida 137
•  Original

SOU 1974:74 Anpassnings- och utvecklingsmäjligheter 137

Spillvärme — reaktionsenergi

De största möjligheterna att på kort och lång sikt förbätt— ra processindustrins energisituation ligger i att utnyttja de stora spillvärmeresurserna och energin från exoterma

reaktioner (Ref 8, 9).

I första hand kan energi sparas genom ökad intern använd— ning av sekundärvärmet genom ökad värmeväxling m m (Ref 11). I andra hand kan spillvärme tillgodogöras genom användning i andra närbelägna industrier och för lokaluppvärmning (bo— stadsuppvärmning). För närvarande planeras att använda överskottsvärme från svavelsyratillverkning för bostadsupp— värmning i Falun och Helsingborg. Utveckling av kommersiell

teknik för värmepumpning skulle underlätta sådan användning.

Spillvärme bör även kunna användas för torkning av produk—

ter och fasta bränslen. AZternativa bränslen

Genom utveckling av pyrolystekniken så att fasta bränslen (kol, fasta avfall) kan omvandlas till gasformiga, even— tuellt flytande, finns möjligheter att minska oljeförbruk— ningen. Ett bättre utnyttjande av bränslen genom kombina— tioner av ånggenerator/ångturbin med gas— eller luftvärmare/ gasturbin är även möjligt (Ref 5, 9). Biprodukten vätgas från klor—alkalielektrolys kan eventuellt nyttiggöras i bränsleceller (Ref 4, 5).

Generering av mottryckskraft

En stor potentiell elenergikälla är de ännu icke utnyttjade värmefall som finns inom processindustrin. Genom att vid utbyggnad av nya och befintliga industrier bevaka möjlig— heterna att uppföra för flera industrienheter (eventuellt

industri—kommun) gemensamma energicentraler kan värmefallen

än bättre utnyttjas för elproduktion (Ref ll).

• Sida 138
•  Original

138. Kap 2: Petroleum-, kemi-, plast- och gummivaruindustri SOU 1974:74

2.4 översiktlig analys av behov av FoU

2.4.1 Petroleumindustri, petrokemisk industri och övrig

gagg_ieésezzi-lkeeiskmzessseiséesttil ___________

Den kemiska processindustrin har stor nationalekonomisk betydelse bl a genom att den förädlar råolja till bränslen, drivmedel och kemiska produkter. Den förädlar även en del av landets naturtillgångar, exempelvis svavelkis, bipro— dukter från cellulosaindustrin, luft och vatten (till in— dustriella gaser och gödselmedel). Industrin förbrukar (och förädlar) stora mängder energi och energirika råvaror. Det finns således starka nationalekonomiska motiv för att den— na industri utvecklas och drivs optimalt från energi— och

råvarusynpunkt.

Målen för FOU bör vara

— att minska den specifika energiförbrukningen genom förbättring av befintliga och utveckling av nya pro- cesser och operationer

— att möjliggöra effektiv användning av industrins stora spillvärmemängder

— att finna avsättning för spillvärmemängden och där-

med minska energibehovet inom andra grenar av sam— hållet.

Den kemiska processindustrin är i högsta grad internatio— nell till sin karaktär. Den svenska kemiska industrin är internationellt sett mycket liten men torde kunna anses vara tekniskt högtstående. Största delen av utvecklingen

av nya processer måste dock ske utomlands och kunnandet köpas. Det är då av största betydelse att det i Sverige finns kunniga kemitekniska forskare och processtekniker vilka kan följa den internationella utvecklingen och utvär—

dera nya processer.

Statligt stöd till FoU vid de tekniska högskolornas kemi— tekniska institutioner är således i högsta grad befogat för att vi i Sverige skall nå sådan potential att vi kan ut—

nyttja internationella FOU—resultat och även lämna bidrag

• Sida 139
•  Original

SOU 1974:74 Översiktlig analys av behov av FoU 139

till den internationella forskningen och utvecklingen inom området. Effektiva former för kollektiv FOU i samverkan mellan högskolor och industri (exempelvis av modell SINTEF — Selskapet for industriell og teknisk forskning ved Norges Tekniske Hdgskole — i Norge och TNO — Toegepast—Natuur— wetenschappelijk Onderzoek — i Holland) skulle öka värdet av sådana insatser. De högskoleinstitutioner som är spe— ciellt intressanta i detta sammanhang är Kemisk apparattek— nik vid CTH, LTH (Ref 12) och KTH (Ref 7), Kemisk teknolo— gi vid KTH (Ref 14) och LTH, Värmeteknik vid CTH (Ref 11) och KTH, Teknisk kemi vid CTH och Kemisk reaktionsteknik vid CTH. Den sistnämnda institutionen arbetar speciellt med FoU rörande katalysator och reaktionskinetik som är av stor

betydelse i detta sammanhang. 2-4-2 ElseEtsezésteeés_22992Ezil_sseeiye£sisQE䣣i

Några för den plastbearbetande industrin och gummivaruin— dustrin specifika behov av FOU på energiområdet synes ej föreligga eller vara motiverade. Många av de FOU—program, t ex beträffande lokaluppvärmning och ventilation, som föreslås inom andra områden är tillämpbara även inom dessa

industrigrenar.

2.5. Fou—program och projekt

De övergripande målen för FOU på energiområdet inom den ke-

miska industrin bör vara

- att minska den specifika energiförbrukningen genom förbättring och modifiering av nu använda processer och operationer

- att minska den specifika energiförbrukningen genom utveckling av nya alternativa processer och opera— tioner.

Anmärkning: Den specifika energiförbrukningen kan minskas dels direkt genom effektivare utnyttjande av tillförd ener—

gi, dels indirekt genom ökade utbyten.

• Sida 140
•  Original

140. Kap 2: Petroleum-. kemi-, plast- och gummivaruindustri SOU 1974:74

att möjliggöra effektivare användning av spillvärme från proeesserna. Mängden spillvärme är i stort lika med mängden tillförd energi.

att finna möjligheter till effektiv avsättning av spillvärme.

Förslagen till FOU har samlats i följande grupper eller

program: A FoU beträffande processer

B FOU beträffande spillvärme

C FOU beträffande bränslen

D FoU beträffande mottryckskraftgenerering E FOU beträffande produkter

Processer

Projekten syftar till minskad specifik energiförbrukning

vid tillverkning av kemiska produkter. Detta mål kan uppnås

genom detaljerat studium av processerna och modifiering/an—

passning av dessa för mindre energiförbrukning. Då den spe— cifika energiförbrukningen ofta är hög leder även margi—

nella förbättringar av energiutnyttjningen till stora be—

sparingar. Bland pågående projekt inom området märks:

Utveckling och tillverkning av dimensionsstabila anoder, DSA (KemaNord/Permascand, Ref 10, 13). DSA ger mellan 10 — 20 % lägre energiförbrukning vid klor—alkali— och klorattillverkning. Användning av DSA även för andra t ex hydrometallurgiska tillverk— ningar är intressant.

Utveckling av ny typ av våtkemiska elektroder med lägre Och styrbara överspänningar samt högre ström— utbyten. Elektroderna väntas ge betydliga energibe— sparingar i befintliga processer och även möjliggöra nya (KemaNord med stöd av STU) (Ref 10).

Utveckling rörande bipolära elektroder Och nya cell— konstruktioner för elektrolys (KemaNord) (Ref 10).

Datorprogram för dimensionering och övervakning av indunstnings— och destillationsprocesser (Kemisk apparatteknik KTH (Ref 7) och LTH (Ref 12)).

Följande projekt är tänkbara för att nå de uppsatta målen:

• Sida 141
•  Original

SOU 1974:74 FoU—program och projekt 141

— FOU beträffande katalytiska processer och katalysa— torer. En inventering bör göras av pågående FoU inom och utom landet och av inom landet använda kataly— tiska processer. Vidare bör en värdering utföras av inom vilka områden de största potentiella vinsterna beträffande energiförbrukning finns. Med denna in— ventering och värdering som underlag bör konkreta förslag till FOU utarbetas.

— FoU beträffande ersättande av satsvisa processer med kontinuerliga där sådana kan leda till energibespa— ring.

— FOU beträffande Optimeringsmetoder där hänsyn tas till energikostnadsparametern.

— FOU i avsikt att ersätta "varma" processer och ope— rationer med "kalla".

— Detaljerat studium med kartläggning av energibalan— serna för någon eller några industrier/processer i avsikt att erhålla underlag för värdering av var de största möjligheterna till energibesparing finns (Ref 11, 12).

— FoU beträffande förutsättningarna för och lämplig— heten av energiråvaror som alternativt kan utnytt— jas i viss process.

Kriterierna för en gradering i detta avseende torde främst vara dels den termiska verkningsgraden dels hur hög kapitalkostnaden är per transformerad utvun— nen värmeenhet.

Som exempel från ammoniaktillverkning kan nämnas att värmevärdet i kol måste prissättas till mindre än hälften av det i naturgas om det skall vara lönsamt att basera en anläggning på kol i stället för natur— gas med nu tillgänglig teknik. Förhållandena vid ammoniaktillverkning skiljer sig sålunda väsentligt från de vid produktion av värmekraft.

Det bör med andra ord vara möjligt att gradera pre— ferensen för olika energiråvaror för olika slag av produktion och ur detta material kunna särskilja forskningsprojekt rörande övergång till ny energi— råvara inom en specifik produktionsgren, vilka är särskilt ägnade en insats av forskningsmedel (Ref 6).

Inom delar av dessa och andra hithörande områden pågår FoU vid högskolor och kemiska industriföretag och i viss mån

hos apparattillverkare.

Det har ej varit möjligt att inom ramen för denna expertbi—

laga och med den korta tid som stått till förfogande kart—

• Sida 142
•  Original

142. Kap 2: Petroleum-, kemi-, plast- och gummivaruindustri sou 197474

lägga pågående FoU och närmare precisera behovet och ut—

formningen av erforderlig kompletterande FoU.

Här föreslås att en allsidigt sammansatt expertgrupp med representanter för kemiindustrin och för de tekniska hög— skolornas kemisektioner får i uppdrag att närmare analysera området och framlägga förslag till FoU. Gruppens uppgift

föreslås vara:

— att kartlägga pågående FoU inom landet Och sådan internationell FoU som har speciellt intresse för svensk processindustri

— att värdera de åtgärder som kan vara lättast att genomföra och/eller som ger de största resultaten på kort, medellång och lång sikt

— att föreslå och prioritera FoU—projekt och andra åtgärder

Kostnaden för en sådan analys och utredning bedöms till ca 0,5 Mkr. Flertalet projekt bör kunna genomföras vid de tek— niska högskolorna, delvis i form av examens- och doktors— arbeten. Kostnaderna för projekten uppskattas till 2 — 5

Mkr under en tioårsperiod. B Spillvärme

Projekten syftar till ett ökat tillvaratagande av de stora spillvärmemängder som produceras vid den kemiska process— industrin. Problemen med tillvaratagande av spillvärme är inte specifika för denna industrigren utan är aktuella även vid massa— och pappersindustrin (kapitel 3) och vid värme—

kraftverk.

Bl Inventering och kartläggning av möjligheter tiZZ

utnyttjning av spillvärme

— att fastställa mängden lätt—tillgängligt spillvärme _ att finna metoder att öka spillvärmets användning

— att finna möjligheter till effektiv avsättning av spillvärme

• Sida 143
•  Original

sou l974z74 FoU-program och projekt

Beskrivning:

Problemkomplexet är stort och mycket betydelsefullt. Pro— jektet får betraktas som ett första studium för att kart— lägga vilka möjligheter som finns och kan leda till ytter— ligare FoU—projekt, t ex utveckling av apparatur för till—

varatagande av spillvärme ur heta korrosiva medier (Ref 9).

Projektet bör till en början inriktas på en översiktlig in— ventering av hela processindustrins spillvärmesituation och av möjligheterna att använda spillvärme för bostadsuppvärm— ning och andra ändamål. Möjligheterna till industrikombinat

och tillvaratagande av överskottskyla bör även beaktas.

Som exempel kan nämnas att SUPRA förbrukar vid gödselme— delstillverkningen i Landskrona och Köping ca 230 000 ton ammoniak, vilken mellanlagras i flytande fas. Före använd- ningen förgasas denna ammoniak till största delen. Endast en ringa del av förgasningen kan nyttjas internt för kyl- ändamål och ånga konsumeras därför i rätt betydande kvan— titeter vid förgasningen. En placering av betydande kyl— behov i anslutning till de två fabriksområdena skulle kunna både spara elkraft för kylbehovet och reducera SUPRAS ång—

konsumtion.

Projektet bör bedrivas samordnat med det i kapitel 3, av— snitt 3.5.2 föreslagna projektet Bl inom motsvarande om—

råde för massa— och pappersindustrin. Tidåtgång för genomförande av inventeringen: ca 1 år Resursbehov: ca 2 manår

Kostnad: ca 400 000 kr

BZ Studium av möjligheter att använda spillvärme för

torkning av material och fasta bränslen Mål:

— att utnyttja spillvärme i olika torkningsprocesser

• Sida 144
•  Original

144. Kap 2: Petroleum-, kemi-, plast- och gummivaruindusrri SOU 1974174

att öka värmevärdet hos fasta bränslen genom tork— ning under användning av billigt spillvärme

Beskrivning:

Studium av olika möjligheter att använda olika former av

spillvärme för torkning av fasta material. Inventering av tillgängliga torkprocesser och torkapparater. Bedömning av kapital— och driftkostnader. Eventuellt studeras även möj— ligheterna att med hjälp av värmepump effektivisera tork—

ningen.

Speciellt bör torkning av fasta bränslen (torv, fuktigt

fast avfall etc) studeras.

Projektet bedrivs i form av en litteraturundersökning i av—

sikt att bilda underlag för värdering av FoU—behov.

Tidåtgång för genomförande: ca 1 år Resursbehov: l manår

Kostnad: 200 000 kr C Bränslen

Inom processindustrin uppstår en stor mängd fasta och halv— fasta brännbara avfall vilka utgör en potentiell bränsle— reserv. De kan dock sällan direkt ersätta olja och gas i industrins processer. En utveckling av processer för för— gasning av fasta och halvfasta organiska avfall, i vissa fall med avskiljning av miljöskadliga komponenter, är där— för önskvärd. Då sådana processer behandlas i annan expert— bilaga föreslås här inget projekt.

D Mottryckskraft

Se motsvarande projektförslag under D i kapitel 3, avsnitt 3.5.2. Projektet är en komplettering av dessa projekt att

gälla även kemisk processindustri.

Tidåtgången för denna komplettering kan uppskattas till ca

• Sida 145
•  Original

SOU 1974:74 FoU-program och projekt 145

0,5 år, resursbehovet till 0,5 manår och kostnaden till

100 000 kr. E Nödvändiga funktionella produktegenskaper

Bakgrund:

Av bl a marknads— och konkurrensskäl framställs en del pro— dukter med för höga eller för funktionen irrelevanta egen— skaper. Ibland kräver åstadkommandet av dessa "onödiga" egenskaper extra insatser av råvaror och energi. En anled— ning till att ej funktionsanpassade produkter framställs

kan också vara att standarder och metoder för karakteri— sering av produktegenskaper saknas. I ett samhälle med till- tagande knapphet på råvaror och energi kan det vara motive— rat med större funktionsanpassning av tillverkade produk—

ter.

Dessa synpunkter framförs även i kapitel 3 beträffande mas- sa— och pappersindustrin under avsnitt 3.5.2, punkt E. Där framförs ett förslag till projekt avseende studium av hit— hörande frågor. Resultatet av detta projekt bör avvaktas

innan motsvarande studium görs för kemiska industrins pro— dukter vilka är betydligt flera än de från massa— och pap—

persindustrin.

2.6 Resurser för FoU

Inom den kemiska processindustrin finns resurser för FoU vid institutionerna inom de tekniska högskolornas kemisek— tioner och vid processindustriföretagens forskningsavdel— ningar. Tillgängliga resurser vid högskolorna kan behöva förstärkas för att en meningsfull satsning på FoU inom energiområdet skall kunna genomföras utan att detta inver—

kar menligt på annan FoU (se t ex Ref 14).

• Sida 146
•  Original

• Sida 147
•  Original

Förkortningar

toe ton ekvivalent olja kt 103 ton GWh 109 Wh = 3,6 TJ

TJ 1012 Joule GJ 109 Joule

BIHANG 1

• Sida 148
•  Original

.. . .H.

11" »|.

IV II II"

i' "a,.

|__ mp'llln'l

|| |||I M" | .

Mkh ”"M'IIH..J.1.3!=....:J'5

d|-

Hu.. -' M.:;uih "|. '.'-” -_-iI-'"'-'i-iF'F1,;;' ..-

'.-' .. .:..nu- - .l-Eif' "".' . '-."'

"IHII1II-III!£II:IhI-Illllllh

'|1_||

"

"rm .

- 1 ”j.. Ju |l . .A;

JJ,".JQL [J'J

• Sida 149
•  Original

SOU l974z74

BIHANG 2 Referenser l. Kemisk processindustri och framtida energiförbruk—

ning. Studie genomförd för EPU av Kemikontoret i

maj 1974 (delvis kompletterad i juni 1974).

Palmgren, Hans: Endast 4,2 % av världens olja går till den kemiska industrin. Trelleborgs nyheter nr 2, 1974.

Schwanbom, Anders: Energihushållningen inom indu— strin. Kemisk industri. Föredrag vid industrins

energidag, maj 1974.

Selin, Gunnar: Protokoll från hearing med EPK inom ämnesområdet Petroleum—, kemi—, plast—, gummivaru—

och livsmedelsindustri 1974—06—05.

Selin, Gunnar: Brev till Nordlöf, Hedén, Jacobsson,

Nycander betr EPK 1974—06—06.

Wennberg, I: Synpunkter rörande planering av utred— ningar och forskning i energifrågor inom kemisk

processindustri 1974—05—28.

Rasmuson, A: Förteckning över projekteringsuppgifter och examensarbeten vid institutionen för kemisk apparatteknik, KTH, 1972—01—20, 1973—01—22 och 1974—01—23.

Kallberg, Halvar: Svar från Boliden AB på EPK:s en— kät 1974—03—08.

Elvander, H: Område Bll och B15 Diskussionsunderlag från Boliden AB, 1974—05—30.

• Sida 150
•  Original

150. Kap 2, Bihang 2: Referenser SOU l974z74

10.

11.

12.

13.

14.

Lundborg, C: En översikt över de större energiom— sättningarna inom KemaNord — företagen samt några betydelsefulla FoU—projekt för energibesparing 1974—06—04.

Rosenblad, G: FoU—program energifrågor inom ämnes— området Petroleum—, kemi—. plast—, gummivaru— och livsmedelsindustri. 1974—05-30 (Institutionen för

Värmeteknik och maskinlära CTH).

Wimmerstedt, R: Uppgifter till EPK. Brev från Ke- misk apparatteknik, LTH l974—06—?

Eidem, I: Energibesparingar med DSA. Brev till Strandell 1974-06-18.

Forskning och utveckling inom energiområdet. Skri— velse till rektorsämbetet vid KTH från sektion kemi

KTH 1974—04—05.

• Sida 151
•  Original

SOU l974z74 3 SKOGS—, MASSA—, PAPPERSINDUSTRI SAMT GRAFISK INDUSTRI

3.1. Sammanfattning

Inom skogsbruket bedöms möjligheterna att spara energi ge— nom satsning på FoU vara marginella. Däremot finns stora möjligheter att på medellång sikt öka tillvaratagandet av i skogen producerad råvara (och därmed indirekt energirå— vara) högst väsentligt. Likaså bedöms att tillväxten i sko— gen kan ökas väsentligt på lång sikt. Här föreslås att om—

rådet blir föremål för fortsatt utredning med uppgift

— att kartlägga pågående FoU inom landet och inter— nationellt

— att värdera och prioritera mellan tänkbara åtgärder

— att föreslå FoU—insatser

Utredningen bedöms dra en kostnad av 0,5 — 1 Mkr.

Inom massa— och pappersindustrin, som är en av landets största energikonsumenter, föreslås FoU inom fem delområden

(uppskattad kostnad för föreslagna projekt inom parentes):

A Minskning av insatt mängd energi genom förbättring och modifiering av de olika delprocesserna och på sikt införande av nya processer (4,8 Mkr).

B Tillvaratagande av de mycket stora spillvärmekvan— titeterna (1,3 Mkr).

C Effektivare utnyttjning av de interna bränslena (lut, bark, avfall) och ersättning av externa bräns— len med interna (1,6 Mkr).

• Sida 152
•  Original

152. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt gra/isk industri SOU l974z74

D Effektivare utnyttjning av befintliga värmefall ge— nom ökad generering av mottryckskraft (0,3 Mkr).

E Minskad specifik energiförbrukning på lång sikt genom tillverkning av mer funktionsanpassade pro— dukter (0,3 Mkr).

Delområde B kan bedömas ha största nationalekonomiska bety— delsen och bör ges högsta prioritet. Därnäst bör delområde A och då speciellt projekten A2 våtpressning av massa och papper och A3 kartläggning av bästa fabrik med dagens tek— nik prioriteras. Projekten under Al som avser grundläggande processtudier har stor betydelse på något längre sikt för att öka kunskapen och ge underlag för processförbättringar. Projekten under D har betydelse för landets elenergibalans. Projekten under C är betydelsefulla från beredskapssynpunkt. Redovisade resursbehov kan lätt täckas med de resurser som

finns vid befintliga FoU—organ.

3.2. Områdesbeskrivning

Kapitlet omfattar skogsbruk och skogsavverkning, tillverk— ning av massa, papper och träfiberplattor (wallboard) samt den grafiska industrin. Vidare behandlas här tillverkning

av förpackningar av papper och papp-

Övrig trävarutillverkning behandlas i kapitel 5.

Skogsbruk inklusive skogsavverkning förbrukar energi i form av drivmedel och i viss mån energi bunden i gödningsämnen. Sett i relation till landets totala energiförbrukning är skogsbrukets förbrukning liten och i detta sammanhang av mindre intresse. Skogsbruket har däremot stor betydelse som potentiell leverantör av bränsleråvara i form av ved och

behandlas därför relativt ingående.

Massa— och pappersindustrin är en av landets större energi— förbrukare och behandlas utförligt. Tillverkning av wall— board behandlas i direkt anslutning till massa— och pappers— industrin.

• Sida 153
•  Original

SOU 1974:74 Omra'desbeskrivning 153

Den grafiska industrin liksom konvertering av papper och papp till förpackningar är föga energikrävande och behand— las helt kortfattat. Förpackningsindustri baserad på andra

material än papper behandlas i kapitel 4. 3-2 1 åbeseäreb-992-259555222535295

Behandlingen av skogsbruk och skogsavverkning baseras i huvudsak på en PM utarbetad av Jordbrukets utredningsinsti—

tut, se appendix 1.

Den svenska skogsarealen uppgår till ca 23,5 miljoner hekt— ar. Av denna areal ägs ca 50 % av privata skogsägare, ca

25 Z av skogsbolag och ca 25 Z av staten (främst domänver— ket och kyrkan). Avverkningen uppgår till ca 70 miljoner skogskubikmeter per år motsvarande ca 61 miljoner kubikmeter under bark per år. Härav utgör sågtimmer 24 M(m3), massaved 33 M(m3) och resten brännved m m. Man bedömer att ca 15 M (m3) kvarlämnas i skogen i form av lump, toppar, transport— förluster, kvarlämnade fällda träd och ej tillvaratagen självgallring (Ref l). Omräknat till energiråvara motsvarar dessa 15 M(m3) ungefär 80 x l03 (Mtoe) ).

TJ (1,9 Mt ekvivalent olja

Skogsbruket förbrukar energi främst i form av drivmedel för avverkningsmaskiner och transporter. Mycket grovt kan driv— medelsförbrukningen för avverkningsmaskiner uppskattas till 100 000 1113 per år och för transporter från stubben via av— lägg till industrin (ca 3 600 miljoner tonkm per år) till 120 000 m3 per år. Denna drivmedelsförbrukning motsva— rar ungefär 8 x 103 TJ.

Skogsbruket använde år 1973 48,8 kt främst kvävehaltiga gödningsämnen motsvarande 17,6 kt rent kväve. Energiför— brukningen för framställning härav kan uppskattas till

1 000 TJ eller 25 ktoe (Ref 2).

Skogsbrukets energiförbrukning är således låg i förhållande till avverkad mängd skog, vilken betraktad som bränslerå— vara motsvarar 380 x 103 TJ per år (9 Mt ekvivalent olja).

• Sida 154
•  Original

154. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt grafisk industri SOU 1974174

Massa och papper

Den svenska massa— och pappersindustrins produktion år 1973 redovisas i tabell 3.1. År 1971 sysselsattes inom dessa

industrier ca 9 000 tjänstemän och ca 37 000 arbetare.

Tabell 3.1: Produktion i massa— och pappersindustrin 1973

%

Produkt Produktion 1973 Antal till— 1 000 ton verkningsen— heter 1973 Massa 9 462 95 varav sulfat 5 364 31 sulfit 1 900 32 halvkemisk 398 8 mekanisk 1 800 24 varav för avsalu 5 000

Papper och papp 5 200 74 varav tidningspapper 1 075 5 kraftpapper 1 211 17

övrigt 2 918 52

mmm—___—

Man kan förutse en viss fortsatt ökning av massaproduktio— nen, vilken dock begränsas av tillgången på råvara. Med intensifierad skogsvård, tillvaratagande av en större del av trädet (grenar, stubbar, rötter) och eventuell import av vedråvara samt successiv övergång till massakvaliteter med högre utbyten bör möjligheter finnas till fortsatt utbygg—

nad.

Den pågående nedläggningen av mindre enheter och utbyggna— den av befintliga större kommer att fortsätta liksom en integrering mot tillverkning av mer högförädlade produkter, bl a ökad tillverkning av papper och pappersprodukter (Ref 1).

• Sida 155
•  Original

SOU 1974:74

Energiprognosutredningen förutser år 1985 en massaproduk— tion av mellan 11,5 och 13,5 Mt och en pappersproduktion av

mellan 7,5 och 8,5 Mt.

Exportvärdet var 1972 för massa 2 840 Mkr Och för papper 3 580 Mkr. För 1973 uppskattas det sammanlagda exportvärdet till 8 000 Mkr.

Massa— och pappersindustrins energiförbrukning framgår av

tabell 3.2.

Av tabellen framgår att huvuddelen av bränsleförbrukningen täcktes genom användning av interna bränslen (avlutar, bark och annat avfall). Av den totala elförbrukningen på 12 TWh genererades ca 3,5 TWh inom industrin som mottryckskraft. Härför åtgick 0,4 Mtoe förutom den i tabell 3.2 nämnda

kvantiteten.

Av den externa bränsleförbrukningen åtgick huvuddelen för mesaombränning vid sulfatfabrikerna och för flingtorkning av massa. Dessa processer är konstruerade för direkt an— vändning av olja. Resterande Oljemängd användes som till— satsbränsle för generering av erforderlig ånga till proces—

serna.

Papperstillverkningens bränslebehov reducerades genom det ångvärmeöverskott från interna bränslen som uppstår vid massaframställningen, huvudsakligen från sulfatmassaproces—

sen.

Massa— ooh pappersindustrins andel av Sveriges totala bräns— leimport är ca 9 %, av hela industrins bränsleimport ca 22

Z. Industrins elförbrukning utgör ca 20 % av landets totala elförbrukning och ca 33 % av totala industriella elförbruk—

ningen.

Branschens kostnad för inköpt energi uppgick år 1970 till

ca 4 % av saluvärdet och ca 14 Z av förädlingsvärdet.

Omrädesbeskrivning

• Sida 156
•  Original

156. Kap 3: Skogs—, massa—, pappersindustri samt gra/isk industri SOU l974z74

Tabell 3.2: Energiförbrukning i massa— och pappersindustrin 1973

Produkt Total bränsle— Extern bränsle— Total el- förbrukning: förbrukning förbrukning olja, avlut och barkx)

Områdesbeskrivning

• Sida 158
•  Original

158. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri sam! gra/isk industri SOU 1974:74

KONV längst till höger i figuren ingår den energi som för— brukas för vedtransport till fabrik, energin i använda ke— mikalier samt energi för konverteringsprocessen. Förpack—

ningsmaterial av papper behandlas utförligt i Ref 6.

3.3. Anpassnings— och utvecklingsmöjligheter

3-3-1 åkeeeérgk-sgt_eåesäézyezksing

Problemen i samband med skogsbrukets energiförsörjning kan

ses som fyra delproblem:

— åtgärder för att minska energiförbrukningen — alternativa val av energikällor

— åtgärder för att öka tillväxten av vedråvara (och därmed indirekt energiproduktionen)

— åtgärder för att öka tillvaratagandet av den energi— mängd som produceras i skogen

Den energiförbrukning som huvudsakligen avser drivmedel kan minskas genom effektivare motorer och en riktig anpassning av de använda arbetsmaskinerna och transportfordonen till den tillgängliga dragkraften. Dessa åtgärder är inte speci- fika för skogsbruket och kan ge effekt först på något läng—

re sikt.

En förbättring av skogsvägarna kan dels minska energiåt— gången för transporterna men framför allt bidra till en in— tensivare skogsvård och ett intensivare tillvaratagande av

skogsprodukterna.

En ändrad avverknings- och transportorganisation med bättre anpassning av avverkningsmaskiner och transportfordon till aktuella arbetsuppgifter kan bidra till minskad drivmedels— förbrukning men framför allt till ökad tillväxt. Den f n ökande användningen av tunga skogsmaskiner medför skador

på växande träd och markskador som menligt inverkar på tillväxten.

• Sida 159
•  Original

SOU 1974:74 Anpassnings- och utvecklingsmäj/igheter

På transportsidan kan en återgång till flottning där så är möjligt liksom en ökad användning av järnvägstransporter

minska drivmedelsförbrukningen.

Ersättning av petroleumbaserade drivmedel med gengasbränsle av avfall från skogen skulle minska importberoendet. Detta gäller speciellt vid de kombinerade jordbruks/skogsbruks—

företagen som ofta har goda utrymmen och byggnader för han— tering och torkning av gengasbränslen jämfört med tätorter—

na.

För lunningsarbete i gallringsskog kan hästar, alternativt

lätta specialbyggda traktorer och annan specialutrustning

ersätta tyngre maskiner.

En ökad skogstillväxt kan åstadkommas genom större andel gallringsskogsbruk, användning av maskiner som orsakar minsta möjliga skador på träd och mark och genom skogsgöds— ling (Ref 2).

Genom utveckling av tekniken för tillvaratagande och använd— ning av den vedråvara som nu lämnas kvar i skogen vid av— verkning kan virkesuttaget ökas med ca 15 M(m3) per år.

Jfr 3.2.1.

För ytterligare detaljer se vidare appendix l.

3 - 3 - 2 MEEEELEEEJEEESEEÅEQEEEEÅ

Den svenska massa— och pappersindustrin har vid en interna— tionell jämförelse låg specifik energiförbrukning. Då ener— gibehovet i industrin är stort har tekniken att spara ener— gi och tillvarataga interna bränslen successivt utvecklats

och utnyttjats i stort sett så långt som de hittillsvarande relativt sett låga energipriserna ekonomiskt motiverat och

tillåtit. Vedkostnadens andel i förädlingsvärdet är betyd—

ligt större än energikostnadens (även med dagens energipri— ser). Ett intensivt utvecklingsarbete har därför bedrivits

och bedrivs i syfte att finna processer och produkter som

ökar utbytet av vedråvaran. Betraktas vedråvaran som poten—

• Sida 160
•  Original

160. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt gra/isk industri SOU 1974174

tiell energikälla bidrar detta till bättre energiutnyttjan— de. Å andra sidan minskar ett ökat utbyte tillgången till interna bränslen (i avlutar, bark, vedavfall). Givetvis har relationerna mellan kostnaderna för vedråvara, energi, kapi— talvaror och arbetskostnader ett avgörande inflytande på de ekonomiska möjligheterna att minska massa— och pappersin— dustrins energiförbrukning. Härtill kommer att åtgärder för att förbättra den inre och yttre miljön ibland medför ökad energiförbrukning. Det är således ej möjligt att ensidigt

utveckla industrin mot lägsta möjliga energiförbrukning.

Massa— och pappersindustrin förbrukar i egentlig mening ingen energi. Denna är ett hjälpmedel för att sönderdela vedråvaran, frilägga cellulosafibrerna, sila, bleka och mekaniskt bearbeta fibrerna samt till att forma dessa i ark som avvattnas och torkas. Praktiskt taget all tillförd ener— gi återfinns i avloppsvatten, rökgaser och uppvärmd luft i

form av spillvärme.

De energibesparande möjligheter som finns är således dels att minska tillförd energi genom mer energibesparande pro— cesser/produkter, dels att finna metoder för att öka an— vändningen av respektive utnyttja spillvärmet, dels för—

bättra utnyttjandet av interna bränslen.

Den successiva omstruktureringen av branschen mot större enheter med nedläggning av mindre och gamla fabriker samt ökad integration framåt i produktionsprocessen bidrar till minskad specifik energiförbrukning. Integrationen av massa— tillverkning med papperstillverkning eliminerar energibe— hovet för torkning av massan. I den mån andelen papper ökar i produktmixen ökar branschens energiförbrukning sett ur

landets synvinkel men minskar globalt sett. Processer, apparater

Med i dag känd teknik kan energi sparas t ex genom övergång från pneumatisk transport till bandtransport av flis och bark, optimering av rörledningar med hänsyn till högre ener—

gipris, varvtalsreglering av pumpar och fläktar och snävare

• Sida 161
•  Original

SOU 1974:74 Anpassnings- och utvecklingsmäjligheter 161

temperaturdifferenser (större värmeväxlarytor) vid värme—

överföring.

Genom studium av vilka processvariabler som med dagens tek— nik har störst inverkan på energiförbrukningen finns möj- ligheter att genom anpassning och bättre övervakning och

styrning minska energiförbrukningen.

På lång sikt finns möjligheter att utveckla metoder för be— handling av fibrerna vid högre koncentration och vid jäm— nare, möjligen lägre temperaturnivåer, vilket avsevärt

skulle minska energiförbrukningen.

Utveckling av alternativa uppslutnings— (delignifierings)- metoder kan på mycket lång sikt vara tänkbara. Viss forsk— ning pågår såväl med kemiska som biologiska metoder (se

exempelvis Ref 7). Framställning av massa på mekanisk väg kräver i dag betydligt mer energi än den teoretiskt erfor— derliga, varför här vissa möjligheter till energibesparing

bör finnas. Produkter

Studium av de nödvändiga funktionella användningsegenska— perna hos produkterna relativt dagens produktspecifikatio— ner kan medverka till framställning av produkter med lägre specifik energi— och råvaruförbrukning. Exempel härpå är den nyligen genomförda sänkningen av tidningspappers massa

per ytenhet. Spillvärme

De tveklöst största möjligheterna både på kort och lång sikt att förbättra energisituationen inom massa— och pap— persindustrin ligger i att utnyttja de stora spillvärmere—

surserna. Genom ökad slutning av vattensidan i fabrikerna, vilken

även är motiverad av miljövårdsskäl, erhålls en högre tem—

peratur på utgående vatten, vilket underlättar möjligheter—

• Sida 162
•  Original

162. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt gra/isk industri SOU 1974:74

na att använda detta för andra ändamål, t ex uppvärmning av bostäder. En massafabrik med produktionen 300 000 t/år skulle kunna försörja 6 000 — 10 000 lägenheter med värme. Utvecklad kommersiell teknik för värmepumpning skulle under—

lätta detta.

Spillvärme bör även kunna användas för torkning av t ex

fasta bränslen. Interna bränslen

En viss förbättring torde kunna åstadkommas genom utveck— ling av bättre metoder för pressning och förbränning av bark, ökning av pannverkningsgrader och i en del fall ökad indunstning av lutarna. Använd som alternativbränsle för olja i en ångpanna motsvaras l m3 eldningsolja av ungefär

2 800 kg bark vid 50 % torrhalt och 3 600 kg bark vid 40 % torrhalt (Ref 19). Vid nuvarande skogsavverkning är bark— mängden i runda tal två miljoner ton per år (Ref 20). Vid 40 % torrhalt motsvarar den fallande barkmängden ca 21 x 103 TJ. ökas torrhalten till 50 % blir motsvarande värde ca 28 x 103 TJ. Ökningen motsvarar ca 170 ktoe.

En stor potentiell energikälla är de ännu icke utnyttjade värmefall som finns i industrin. Som framgick under 3.2.2 uppgår mottrycksalstringen f n till 3,5 TWh/år. Det torde vara möjligt att öka denna till i det närmaste dubbla mäng—

den. Härför krävs bl a ändrade avskrivningsregler och i

vissa fall optimering av trycknivåerna i fabrikerna.

De energibesparande möjligheterna inom wallboardindustrin

är analoga med de inom massa— och pappersindustrin. 3-3-3 9£a£i£t_ereést£ies

Inom den grafiska industrin, som är en liten energiförbru— kare enligt 3.2.3, finns största möjligheten till energibe— sparing inom lokaluppvärmningsområdet. Små marginella Och ur nationalekonomisk synpunkt betydelselösa besparingar kan

göras genom modifiering av en del tryckförfaranden och på

• Sida 163
•  Original

SOU 1974274 Anpassnings- och utvecklingsmä/ligheter 16

färgtorkningsområdet (Ref 8).

Utveckling av tryckfärger som underlättar avfärgning (s k de—inking) vore av värde för att möjliggöra större återan— vändning Och därmed råvarubesparing av tryckpapper. Kostna— derna för avfärgning är f n ibland ett hinder för återan—

vändning.

3.3.4 Förpackningar av papper och pgpp

Som nämnts under 3.2.4 är konvertering av papper och papp till förpackningar föga energikrävande. Även här gäller att energiåtgången för lokaluppvärmning är dominerande.

Förpackningsindustrin i sin helhet behandlas i kapitel 4.

3.4 översiktlig analys av behov av FoU

3-4-1 åkassesgt_esh_åtesssyxsrtsiss

Skogsbrukets stora nationalekonomiska betydelse som råvaru— leverantör till en av landets största exportnäringar och som potentiell producent av energiråvara vid ett avspärr— ningsläge motiverar att det drivs så optimalt som möjligt från energi—, tillväxt— och utnyttjningssynpunkt.

Målen för FoU bör framför allt vara att öka tillväxten och att öka tillvaratagandet av den råvara (energimängd) som

produceras i skogen.

3-4-2 Messs:-esh_esees£eiséssszi

Massa— och pappersindustrin är en av landets största export— näringar och en av de största energiförbrukarna. Som råvara används en potentiell inhemsk energiråvara. Det finns såle— des starka nationalekonomiska motiv för att denna industri

[utvecklas och drivs optimalt ur energi— och råvarusynvinkel.

• Sida 164
•  Original

164. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt gra/isk industri SOU l974:74

Målen för FoU bör vara

— att minska energiförbrukningen och då speciellt förbrukningen av externa bränslen, det senare ak— tuellt även från beredskapssynpunkt

— att nå en allt effektivare utnyttjning av vedråva— ran

— att möjliggöra effektiv användning av industrins stora spillvärmemängd

_ att finna avsättning för spillvärmemängden och där— med minska energibehovet inom andra grenar av sam— hället.

3.4.3 Grafisk industri och förpackningar av papper och

2522 ____________________________________________

Inom dessa industrigrenar synes inga motiv föreligga att med statliga medel stödja FoU—verksamhet inom energiområ—

det.

3 5-1 åtegåérst Målen för FoU bör vara

— att öka tillväxten i skogen

— att öka tillvaratagandet av i skogen producerad råvara.

Härigenom kan på medellång sikt uppnås en ökad tillgång på vedråvara med ett energiinnehåll av i storleksordningen

80 x 103 TJ per år. På lång sikt kan ökad tillväxt bedömas ge ett ökat veduttag motsvarande kanske 200 x 103 — 300 x 103 TJ per år. Samtidigt bör viss minskning av skogsbrukets energiförbrukning kunna uppnås. Denna är dock marginell jämfört med det ökade uttaget. Minskat importberoende bör

kunna uppnås.

Följande projekt är tänkbara för att nå de uppsatta målen

• Sida 165
•  Original

SOU l974z74 F 0 U -program och projekt

— Studium av effekterna av en återgång till större del av produktlonen l gallringsskogsbruk för att

uppnå mer optimal råvaruproduktion.

— Studium av möjligheterna att använda mindre trakto— rer och hästar i gallringsskogsbruket.

— FOU i avsikt att fastställa kraven för att få under— lag för tillverkning och användning av för varje arbetsuppgift i skogen bäst lämpade maskiner och övrig utrustning. Härvid bör speciellt beaktas de skador på växande skog som lätt uppkommer vid an— vändning av olämplig utrustning. Projektet innefat— tar även utveckling av modeller för optimal orga— nisation av avverkningar och transporter.

— FoU i avsikt att bilda underlag för en optimering av skogsvägnät, varvid beaktas möjligheterna till minskad drivmedelsförbrukning, intensivare skogs— vård och intensivare tillvaratagande av skogspro— dukterna.

— FoU för att kartlägga möjligheterna att tillvara— taga och utnyttja de delar av trädet som i dag kvarlämnas i skogen.

— Studium i avsikt att kartlägga de speciella förut— sättningarna att använda träbränsle för gengas— drift i bondeskogsbruket.

Inom delar av nämnda projekt pågår FoU vid såväl högskolor, forskningsinstitut, skogsföretag som maskintillverkare. Det har ej varit möjligt att inom ramen för denna expertbilaga och med den korta tid som stått till förfogande kartlägga

pågående FoU och närmare precisera behovet Och utformningen

av erforderlig kompletterande FoU.

Området bör bli föremål för fortsatt utredning inom en all— sidigt sammansatt expertgrupp med representanter för alla

berörda intressenter. Utredningens uppgift föreslås vara:

— att kartlägga pågående FoU både inom landet och in— ternationellt

— att värdera de åtgärder som kan vara lättast att ge— nomföra och/eller som ger de största resultaten på kort, medellång och lång sikt

— att föreslå och prioritera FoU—projekt och andra åtgärder.

Statligt stöd är starkt motiverat dels på grund av den stora nationalekonomiska betydelse som de möjliga resulta—

ten av föreslagna projekt har, dels för att ett stort antal

• Sida 166
•  Original

166. Kap 3: Skogs-. massa-, pappersindustri samt grafisk industri SOU 1974:74

intressenter är inblandade, däribland staten som största

enskilda skogsägare. Se även appendix l. Uppskattad kostnad för utredning 0,5 — 1 Mkr.

3 5-2 Meese:_95h_2222255229955£i De övergripande målen för FoU på energiområdet inom massa—

och pappersindustrin bör vara

_ att mins a energiförbrukningen som f n uppgår till 280 x 10 TJ per år. Ett speciellt delmål är att minska behovet av extern energi som f n uppgår till 66 x 103 TJ per år som olja och 30 x 103 TJ per år som elenergi

— att effektivare utnyttja vedråvaran — som är en po— tentiell energiråvara — både i produktionen av mas— sa och papper och som internt bränsle

— att möjliggöra effektivare användning av spillvär— me från processerna. Mängden spillvärme är i stort lika med mängden förbrukad energi

— att finna möjligheter till effektiv avsättning av spillvärme.

En översikt över föreslagna FoU—program och projekt visas i figur 3.2. Förslagen har samlats i flera grupper eller

program nämligen:

FOU beträffande processer FoU beträffande spillvärme FoU beträffande bränslen och bränsleutnyttjning

FoU beträffande mottryckskraftgenerering

m O o m > FoU beträffande produkter

A PROCESSER

Projekten syftar till en minskad specifik energiförbrukning vid tillverkning av massa och papper. Detta mål kan uppnås genom detaljerat studium av ingående processer och modifie— ring och/eller anpassning av dessa. P g a industrigrenens stora energiförbrukning leder även marginella förbättringar av energiutnyttjningen till stora och för landet betydande besparingar. Resultaten kan successivt utnyttjas och till— lämpas i befintliga anläggningar och nya fabriker.

• Sida 167
•  Original

SOU 1974:74A 1 Specifik A 11 A energifö rbru k— Existerande Processer "lng

processer

FoU-program och projekt

A 2 Pressning av massa och papper

A 3 Idealfabriken

B 1 Kartläggning

B Spillvärme

B 2 Värmepump ,

C Bränslen

D Mottryc ks- kraft

D 1 Kartläggning

D 2 Optimala trycknivåer

E

Funktionella produktegen-

skaper

ri?

A 1 12 Papper Aili Massa

A 12 Modifiering av processer — nya processer

— A 121 Blekning

A 1 3 Sty rsystem

Figur 3.2: Översikt över föreslagna FoU—projekt

A 122 Mekaniska processer

L

A 123 Fiberskivor

A 131 Ostörd drift

Db

A 132VDriftstör- ningar

• Sida 168
•  Original

168. Kap 3: Skogs-, massa-. pappersindustri samt gra/isk industri SOU [974174

AZ Minskad specifik energiinsats vid massa—, pappers-

Och fiberskivetillverkning

Projekten har föreslagits av Svenska Träforskningsinsti— tutet (STFI) (Ref 9). Huvudmål

Att klarlägga fundamentala förhållanden i processteg från vedråvara till eftersträvade egenskaper hos slutprodukten som är bestämmande för total specifik energiinsats för att finna lösningar med hjälp av styrsystem till lägre total specifik energiförbrukning i existerande processer eller genom modifiering av delprocesser med hänsyn till ekonomi och miljövård.

Programstruktur

Ett förslag till program koncentreras till tre underrub—

riker:

All Minskning av värme— och kraftförbrukning i exis— terande processer

A12 Minskning av värme- och kraftförbrukning genom modifiering av delprocesser eller genom utbyte mot helt nya processer

Al3 Utveckling av styrsystem för ett effektivare ener—

giutnyttjande inom massa— och pappersindustrin Delprojekt inom område All:

Alll Inverkan av processparametrar på energiförbruk—

ning vid massatillverkning

Att klargöra processparametrars inverkan på energiinsats i delprocesser med beaktande av kvalitetskrav, ekonomi och miljövård för att minska total specifik energiförbrukning

i existerande processer vid massatillverkning.

• Sida 169
•  Original

SOU 1974:74 F (JU-program och projekt

Beskrivning:

a) Inventera och systematisera tillgängliga kunskaper, praktiska och teoretiska, om inverkan av process— parametrar på energiinsats i delprocesserna: bark— ning, flistillverkning, kemisk och mekanisk fiber— friläggning samt blekning.

b) Kvantifiera delprocessers samband mellan energiin— sats och kvalitet, samt miljövårdskrav, vilka skall utgöra basmaterial i utvecklandet av styrmodell (se projekt Al3).

Tidsplan: Start 75/76 + 2 år

Resursbehov: 2,5 manår

Kostnad: 500 000 kr

A112 Inverkan av processparametrar på energiförbrukning

vid papperstillverkning

o

Mal:

Att klarlägga processparametrars inverkan på energiinsats i delprocesser med avseende på körbarhet i pappersmaskin, produktkvalitet och ekonomi för att minska total specifik

energiförbrukning i existerande processer.

Beskrivning:

Inventera och systematisera tillgängliga kunskaper om in— verkan av processparametrar på energiinsats i delproces— serna: malning, avvattning, pressning och torkning, samt studera samverkan beroende på olika fiberråvaror mellan

delprocesserna: malning, avvattning Och pressning för att

nå optimal torrhalt eller press.

Utgöra basmaterial i utvecklandet av styrmodell (se pro—

jekt Al3).

Tidsplan: Start 75/76 + 2 år Resursbehov: 1,5 manår

Kostnad: 300 000 kr

• Sida 170
•  Original

170. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt gra/isk industri SOU 1974:74

Delprojekt inom område A12:

AlZl Minskad energiinsats genom modifierad bleknings—

process Mal:

Minskad energiinsats genom införande av motströmstvättning

mellan stegen i blekningsprocessen. Beskrivning: Utreda energibesparingen vid en konsekvent tillämpad mot—

strömstvättning mellan blekstegen med beaktande av kvali—

tet, ekonomi och miljövård.

Tidsplan: Start 75/76 + 1 år

Resursbehov: 2 manår

Kostnad: 300 000 kr

A122 Minskad energiinsats i mekaniska proeesser för

fiberfriläggning, raffinering och malning

Mål:

Införa modifierad teknik genom kombination av värme och kraft för minskad energiinsats vid mekanisk behandling av

ved och fibrer med beaktande av kvalitetskrav och ekonomi.

Beskrivning:

a) Kartlägga energiinsats vid befintlig teknik för mekanisk behandling av ved— och fiberråvaror.

b) Tillämpa grundläggande kunskaper om ved— och fiber— råvarors egenskaper och beteenden under mekanisk behandling i olika miljöer för att minska total energiinsats med beaktande av kvalitetskrav och ekonomi.

Tidsplan: Start 75/76 + 2 år Resursbehov: 4 manår

Kostnad: 800 000 kr

• Sida 171
•  Original

SOU l974z74 FoU-program och projekt 171

A123 Minskad energiinsats för fiberskiveprodukter (se även Ref 10)

o

Mal:

Att minska energiförbrukningen genom modifierade delpro— cesser för ett bättre energiutnyttjande vid tillverkning

av fiberskivor samt genom modifiering av produkterna. Beskrivning:

a) Utveckla presstorkning för hårda och halvhårda fiberskivor för ett bättre energiutnyttjande.

b) Utveckla farbara pressar för tillverkningen av po— rösa fiberskivor.

c) Utveckling av fiberskivor med lägre densitet under bibehållande av kvalitet för minskad energiförbruk— ning genom lägre råvaruförbrukning.

Tidsplan: Start 75/76 + 2 år Resursbehov: 2 manår

Kostnad: 300 000 kr Delprojekt inom område Al3:

A131 Styrsystem för minskad energiförbrukning vid massa—

och papperstillverkning Mål:

Att med hjälp av styrsystem samordna delprocessers energi— insats för att finna körsätt i fabriksanläggningar med läg— re total specifik energiförbrukning med beaktande av kvali—

tet, ekonomi och miljövård. Beskrivning:

a) Utveckla styrsystem för hela fabriksanläggningar omfattande delprocessers samband mellan energiin— sats och kvalitet integrerad med övriga process— tekniska samband för utvärdering av processparamet— rars inverkan på total energiförbrukning med beak— tande av ekonomi och miljövård.

• Sida 172
•  Original

172. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt grafisk industri SOU1974:74

b) Med hjälp av utvecklad styrmodell utreda energibe— sparande körsätt för fabriksanläggningar med exis— terande processer eller genom processmodifikation med avseende på energimässiga, ekonomiska och mil— jövårdsmässiga konsekvenser.

Tidsplan: Start 75/76 + 2 år

Resursbehov: 5 manår

Kostnad: 1 000 000 kr

Al32 Styrsystem för ett effektivare energiutnyttjande

vid driftstörningar

Mål:

Att minska energiförbrukningen med hjälp av styrsystem för jämnare drift av processen genom jämnare belastning på en— heter för energiomvandling och genom ett bättre energiut—

nyttjande.

Beskrivning:

Komplettera en vid STFI pågående utveckling av styrmodell för jämnare drift av processerna med avseende på ett bättre

energiutnyttjande.

Tidsplan: Start 75/76 + 1 år Resursbehov: l manår

Kostnad: 200 000 kr

AZ Efjektivare våtpressning vid massa— och pappers—

framställning

Projektet har föreslagits av Billeruds AB. (Se även Ref 12 och 13.)

Bakgrund

Vid framställning av papper och massaark avlägsnas vattnet dels på virapartiet genom självdränering och vakuumavsug—

ning, dels i presspartiet genom att arket pressas mellan

• Sida 173
•  Original

SOU 1974:74 FoU-program och projekt 173

två roterande pressvalsar där antingen den ena eller båda är omslutna av pressfiltar. Med denna mekaniska vattenbort— tagning kan torrhalter mellan 35—40 % uppnås vid pappers— maskiner, varefter resterande vattenmängd i arket måste av- lägsnas genom torkning. Kostnaden för torkningsoperationen är betydande trots att pappersmaskinens torkcylindrar ar— betar vid relativt låga ångtryck och entalpiminskningen från ångpannan till torkpartiet utnyttjas för produktion av mottryckskraft. Ångåtgången för torkning av papper rör sig om 2,5 — 3,0 t/t papper, vilket med dagens oljepris motsva—

rar en kostnad av ca 60 kr/ton papper.

Förutom ångbesparingen innebär en högre torrhalt på arket in i torkpartiet att produktionen på pappersmaskinen kan ökas, förutsatt att torkpartiet är den produktionsbegrän—

sande delen, vilket det i allmänhet är.

En höjning av torrhalten från 35 till 40 % innebär en ång— besparing av 20 % och en möjlig kapacitetshöjning med 23 Z medan en höjning från 35 till 45 % innebär en ångbesparing

av 35 % och en möjlig höjning av kapaciteten med ca 55 Z.

En 5 Z—ig torrhaltsökning förefaller ej omöjlig att uppnå och skulle på den svenska produktionen som 1973 var 5,2 Mt board och papper samt 4,4 Mt kemisk massa för avsalu inne—

bära en kostnadsbesparing av 60 x 0,2 x 9,6 = 115 Mkr/år.

Mål

Att minska specifika ångförbrukningen och därmed energiåt— gången vid torkning av massa och papper genom att öka massa/ pappersbanans torrhalt efter presspartiet.

Beskrivning

Projektet kommer att omfatta tre delområden, nämligen:

— Undersökning av hur den kemiska miljön runt fibrer— na påverkar deras pressbarhet, eller med andra ord, kan man effektivisera pressningsoperationen genom att påverka fibern kemiskt så att den blir mer lätt— pressad.

• Sida 174
•  Original

174. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt gra/isk industri SOU 1974:74

— Studium av massaarkets fysikaliska egenskaper. Hur påverkar kompressibilitet, permeabilitet och plastisk deformation pressbarheten.

— I en vid Billeruds Forskningsinstitution byggd press loop kommer det dynamiska pressförloppet att studeras, varvid inflytande av temperatur, press— tryck, återvätningsförlopp, enkel— resp dubbelfil— tat pressnyp, kommer att studeras.

Tidsplan

Projektet kommer att påbörjas andra halvåret 1974 och be—

räknas pågå tre år. Projektkostnad

Kostnaden bedöms uppgå till 400 000 kr/år, d v 5 under tre—

årsperioden 1,2 Mkr. Projektledare är civilingenjör Öivind Langaard.

Ag Utredning om energiförbrukningen i en idealfabrik (se även Ref 14)

Att med dagens kända teknik och med beaktande av miljövårds— frågor och investeringskostnader utröna minsta möjliga energiförbrukning för att erhålla riktvärden för kommande

om— och nybyggnader. Beskrivning

Inventera och systematisera dagens bästa teknik för de olika delprocesserna i förslagsvis fyra fabrikstyper, näm—

ligen:

— Blekt sulfat — Oblekt sulfat, integrerat med liner — Tidningspapper inklusive mekanisk massa

— Fristående pappersbruk

• Sida 175
•  Original

SOU [974174 FoU-program och projekt 175

För vardera fabrikstypen konstrueras på papperet en "ideal— fabrik" som med beaktande av miljövårdskrav, investerings- kostnader och övriga produktionskostnader har lägsta möj—

" kan an—

liga specifika energiförbrukning. "Idealfabriken vändas som mall vid nybyggnader och vid modifieringar och

ombyggnader av befintliga anläggningar. Se även projekt DZ.

Tidsåtgång för genomförande: ca 1 år

Resursbehov: l manår Kostnad: 200 000 kr B SPILLVÄRME

Projekten syftar till ett ökat tillvaratagande av de mycket stora spillvärmemängder som produceras vid massa— och pap— persfabrikerna. Problemen med tillvaratagande av spillvärme är inte specifika för endast denna industrigren utan är aktuella även vid andra processindustrier (kapitel 2) och vid värmekraftverk. Möjligheterna att ytterligare sluta pro— cesserna på vattensidan och därmed nå högre temperatur på utgående vatten gör utnyttjandet av spillvärme speciellt intressant inom massa- och pappersindustrin. Dessa möjlig- heter bör studeras även i projekten Al och A3. Resultaten kan successivt utnyttjas och tillämpas och har stor betydel— se både på kort och lång sikt. Ett minskat importberoende kan uppnås både för industrigrenen som sådan och för övriga

energiförbrukare i samhället.

Bl Inventering och kartläggning av möjligheter till

utnyttjande av spillvärme

— att fastställa mängden lättillgängligt spillvärme — att finna metoder att öka spillvärmets användning

— att finna möjligheter till effektiv avsättning av spillvärme

• Sida 176
•  Original

176. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt grafisk industri SOU 1974:74

Beskrivning

Problemkomplexet är stort och mycket betydelsefullt. Detta projekt får betraktas som ett första studium för att kart— lägga vilka möjligheter som finns och kan leda till ytter— ligare FoU—projekt (t ex utveckling av apparatur). Någon eller några fabriker som kan bedömas särskilt intressanta ur spillvärmesynpunkt kartläggs noggrant. Energibalanser och energiflöden mäts och dokumenteras och möjligheter till ytterligare slutning av bakvattensystem studeras och genom— förs där så är möjligt. Möjligheter att utnyttja och för— ädla i dag ej tillgängligt spillvärme kartläggs. Sedan eko— nomiskt möjliga åtgärder för att internt tillvarataga spill— värmet vidtagits studeras möjligheterna att använda över—

skottet för externt bruk, t ex för bostadsuppvärmning.

Parallellt med dessa studier eller med dessa som underlag görs en översiktlig inventering av hela den svenska massa- och pappersindustrins spillvärmesituation och av möjlig—

heterna att använda spillvärmet för bostadsuppvärmning och

andra ändamål.

Anmärkning: Projektets resultat kommer antagligen att indi— kera behov av översyn av avskrivningsregler, taxefrågor och dylikt. En utredning om sådan översyn bedöms ej falla inom

EPKzs ram.

Tidsåtgång för genomförande: ca 2 år

Resursbehov: 4 manår, komplettering av mät— utrustning m m

Kostnad: ca 1 Mkr

BZ Studium av applikationer av värmepumpar för att

förädla sekundärvärme Mål

Att minska totala energiförbrukningen med beaktande av an— läggningskostnaden genom att utnyttja värmepumpar för olika processer inom massa— och pappersindustrin. I första hand

bedömas vilka användningsområden som är möjliga.

• Sida 177
•  Original

SOU 1974:74 FoU-program och projekt 177

Beskrivning

a) Inom massaindustrin har värmepumpen hittills huvud— sakligen använts för indunstningsändamål. En in— ventering bör göras över de fall, där den är lämp— lig vid de nya energipriserna. Särskilt bör beaktas förhållandena vid komplettering av befintliga in— dunstningsanläggningar.

b) Övriga fall där värmepumpen kan komma i fråga ge— nomgås och bedömes (t ex för att höja temperaturen hos varmvatten, minska primavärmebehov genom att utnyttja värme i våtluft etc).

c) Studium av möjligheter att använda värmepumpar för förädling av spillvärme till användning för exem— pelvis bostadsuppvärmning. Värmepump centralt vid produktionskällan eller lokalt hos förbrukarna?

d) Apparatmässig utformning av värmepumpar för appli— kationer inom nämnda områden.

Projektet drives så långt att anläggningskostnader och driftekonomi vid olika olje— och elpriser klarlägges i

grova drag.

Tidsåtgång för genomförande: ca 1 år

Resursbehov: 1, 5 manår Kostnad: 300 000 kr C BRÄNSLEN

Projekten syftar till ett bättre utnyttjande av interna bränslen (lutar, bark, vedavfall m m) och till att minska industrigrenens beroende av importerade bränslen. I detta sammanhang är en utveckling av pyrolystekniken önskvärd.

Då denna behandlas i annan expertbilaga berörs den dock ej

här.

CZ Utveckling av tekniken för pressning alternativt torkning och förbränning av bark

Mål

— att genom ökning av barkbränslets torrhalt öka dess värmevärde

— att finna metoder för effektivare utnyttjande av barkbränslets värmeinnehåll vid förbränning

• Sida 178
•  Original

178. Kap 3: Skogs-, massa—, pappersindustri samt gra/isk industri SOU l974z74

Bakgrund

Bark används i dag i stor utsträckning som bränsle under generering av ånga. Den totala barkmängden i landet utgör ca två miljoner ton. Vid 40 Z torrhalt motsvaras 1 m3 olja av 3 600 kg bark och vid 50 % torrhalt av 2 800 kg bark. En ökning av barkens torrhalt från 40 % till 50 % motsvarar en ökning av bränslevärdet från Zl x 103 TJ till 28 x 103 TJ motsvarande en besparing av ca 170 ktoe. Barkning sker dels torrt dels under vattenspolning, företrädesvis i barktrum— mor. Den våta barken pressas och all bark rives före för— bränning som sker i virvelugn eller på rost. Barkförbrän— ning medför svårigheter med smutsning av värmeytor och slagghantering. I regi av Stiftelsen för värmeteknisk forsk—

ning har olika variablers inverkan vid barkförbränning stu—

derats. Beskrivning

a) Studium av olika variablers inverkan på utgående torrhalt vid pressning av bark i syfte att ge un— derlag för vidareutveckling av metoder och appara- tur.

b) Studium av möjligheter att på ett ekonomiskt sätt torka bark med användning av spillvärme.

c) Sammanställning och bearbetning av erfarenheter och metoder för barkförbränning.

Projektet drivs i form av en litteraturundersökning i av—

sikt att bilda underlag för värdering av FoU—behov.

Resultaten kan vara av värde även för förbränning av andra

avfall än bark.

Tidsåtgång för genomförande: ca 1 år

Resursbehov: l manår

Kostnad: 200 000 kr

02. Avfall som bränsle i flingtorkanläggningar Mål

Att helt eller delvis ersätta olja i massaindustrins fling—

• Sida 179
•  Original

SOU l974:74 FoU-program och projekt 179

Beskrivning

Undersöka en flingtorkanläggnings värmebalans och dess krav på torkluftens renhet och temperatur med hänsyn till massa—

produktens kvalitet och torrhalt.

Utreda det tekniskt och ekonomiskt bästa alternativet att överföra avfallets (träavfall, bark, kommunalt avfall) energiinnehåll till flingtorkens torkluft. Härvid kan föl—

jande alternativa metoder tänkas:

o Förbränning med

— direkt värmeöverföring mellan förbränningens rök— gaser och flingtorkens torkluft

- hetolja som värmebärare

— hetvatten som värmebärare

— ånga som värmebärare (mottryckskraftproduktion?) — rökgaserna som torkgas. Kan stoftavskiljning ske

vid I OOOOC temperatur på rökgaserna?

. Pyrolys av avfallet med lågvärdig pyrolysgas som produkt. Stoftrening av pyrolysgas. Förbränning av pyrolysgasen i befintlig oljeugn i flingtorkanlägg— ningen.

I de två sistnämnda alternativen torde det vara möjligt att helt ersätta oljeeldningen, i övriga alternativ endast del—

vis.

Tidsåtgång: 1 år

Resursbehov: l manår

Kostnad: 200 000 kr CS Alternativa bränslen för mesaugnar nå 1

Att ersätta olja med andra bränslen, helst avfallsbränslen

vid mesaombränning.

• Sida 180
•  Original

180. Kap 3: Skogs-, massa-, pappersindustri samt gransk industri SOU 1974:74

Beskrivning

Utreda och definiera kraven på bränslet för mesaombränning främst med avseende på effektivt värmevärde, halt av för— oreningar och flammans karaktär. Med de erhållna kravspe— cifikationerna som grund inventera möjligheterna att an— vända alternativa, helst inhemska bränslen.

Projektet drivs som en litteraturstudie och kan eventuellt i ett senare skede behöva kompletteras med försök i labora—

torieskala och fullstor skala.

Tidsåtgång: För litteraturstudier 0,5 år Resursbehov: 0,5 manår

Kostnad: 100 000 kr

04. Verkningsgradshöjande åtgärder i eldningsanord—

ningar, främst sodahus

Mål Att förbättra värmeekonomin vid förbränning av avlutar i

massafabrikernas sodahus.

Bakgrund

De höga bränslepriserna, som kan förväntas bli bestående, gör det nödvändigt att undersöka möjligheterna att förbätt— ra verkningsgraden vid överföring av energi från bränsle till ånga. Eftersom sodahusen svarar för den övervägande delen av sulfatfabrikernas värmebehov är förbättringar i

sodahusens värmeekonomi av stor betydelse. Värmeekonomin kan förbättras på två olika sätt.

Ur miljövårdssynpunkt gäller det att hålla sodahusaggrega— tens emission av HZS så låg som möjligt. En ökning av luft— flödet till eldstaden underlättar reduceringen av rökgaser—

nas HZS—halt. Varje ökning av luftflödet innebär emellertid

• Sida 181
•  Original

SOU l974z74 FoU-program och projekt

en ökad rökgasförlust, d v 5 en försämring av värmeekonomin. Det är därför från ekonomisk synpunkt nödvändigt att redu— cera luftöverskottet. Miljövården och ekonomin står här i motsatsförhållande. Undersökningar som gjorts bl a av Kon— taktgruppen för emissionsmätningar har visat vikten av att processparametrarna kring sodahuset kontrolleras. P g 3 de komplicerade sambanden har det tidigare ej varit möjligt

att på ett någorlunda enkelt sätt ta hänsyn till alla pro— cessparametrar. Tillkomsten av s k mikrodatorer innebär här helt nya möjligheter att direkt i sodahuset beräkna hur för— bränningsförhållandena skall styras för att miljö— och eko—

nomikrav skall kunna samordnas på ett optimalt sätt.

Den andra metoden att förbättra värmeekonomin är att sänka avgastemperaturen genom utökning av värmeytorna. Dagens sodahusaggregat har avgastemperaturer kring lSOOC. Med be— fintliga konstruktioner kan man ej komma så mycket längre ned, beroende på korrosionsrisker. Det är sannolikt att an— vändning av nya material kan möjliggöra en sänkning av av— gastemperaturen. Problemen bör studeras både teoretiskt genom utformning av olika tänkbara kopplingar och praktiskt

genom prov i olika aggregat.

Förväntat resultat

En normal storlek för ett sodahusaggregat i dag är ca 500 t massa per dygn, varvid ca 100 t ånga/h produceras. En för— bättring av verkningsgraden med 1 % ger därför en ökning av ångproduktionen med ca 8 000 t/år, motsvarande en besparing i bränsle av ca 0,2 Mkr/år. För den svenska sulfatmassein— dustrin torde varje procents förbättring betyda en bespa—

ring av ca 7 Mkr/år. Det bör finnas möjligheter att på sikt

förbättra verkningsgraden med minst 1,5 — 2 %.

Beskrivning

Projektet delas upp i två delar

a) Optimering av processparametrar genom teoretiska

beräkningar och praktiska prov.

• Sida 182
•  Original

182. Kap 3: Skogs-, massa-. pappersindustri samt gra/isk industri SOU 1974:74

b) Studium av möjligheterna att sänka rökgastempera— turen dels genom minskning av rökgasernas korro— sivitet, dels genom användning av korrosionsbestän- diga material.

Tidsåtgång: a) 2 år

b) 3 år Resursbehov: a) 2 manår plus mätutrustning m m

b) 1,5 manår plus diverse utrustning Kostnad: 3) 550 000 kr

b) 550 000 kr

D MOTTRYCKSKRAFT

Projekten syftar till ett bättre utnyttjande av de värme— fall som finns inom industrin för generering av mottrycks— kraft. Man har uppskattat att det är möjligt att ungefär fördubbla mottryckskraftalstringen inom massa- och pappers—

industrin från i dag ca 3,5 TWh/år till 6 ä 7 TWh/år.

DZ Kartläggning av tillgängliga ej utnyttjade värme— fall

Mål Att öka industrins interna elproduktion. Beskrivning

Inventering och kartläggning av tillgängliga ej utnyttjade värmefall. Beräkning och sammanställning av erforderliga investeringskostnader för ökad mottryckskraftproduktion. Beräkning av de faktiska produktionskostnaderna. Värdering av dessa kostnader gentemot de faktiska kostnaderna för al— ternativ elproduktion. Bedömning av den nationalekonomiska

betydelsen.

Anmärkning: Projektets resultat kommer antagligen att in— dikera behov av översyn av avskrivningsregler, taxefrågor och dylikt. En utredning om sådan översyn bedöms ej falla

inom EPK:S ram.

• Sida 183
•  Original

SOU 1974:74 FoU-program och projekt 183

Tidsåtgång för genomförandet: 3/4 år

Resursbehov: l manår

Kostnad: 200 000 kr

DZ Optimala ångtrycknivåer för optimal mottrycks- kraftproduktion

Mål

Att genom att optimera trycknivåerna i fabrikernas ångnät erhålla optimal elproduktion.

Beskrivning

Under beaktande av de krav som de olika processernas ge— nomförande ställer beräknas de trycknivåer på primär— och sekundärångnäten som ger optimal elproduktion i en avtapp— nings—/mottrycksturbin. Projektet kan betraktas som en

komplettering till projekt A3 "Idealfabriken".

Resultaten kan successivt tillämpas vid om— och nybyggna—

der.

Tidsåtgång för genomförande: ca 0,5 år

Resursbehov: 0,5 manår

Kostnad: 100 000 kr

E NÖDVÄWDIGÅ FUNKTIONELLÅ PRODUKTEGENSKÅPER Bakgrund

Av bl a marknads— och konkurrensskäl framställs en del pro— dukter med för höga eller för funktionen irrelevanta egen— skaper. Ibland kräver åstadkommandet av dessa "onödiga" egenskaper extra insatser av råvaror och energi. Orsaker till framställning av ej funktionsanpassade produkter kan också vara att regler (standarder) och metoder för karak— terisering av produktegenskaper saknas. I ett samhälle med tilltagande knapphet på råvaror och energi kan det vara motiverat med större funktionsanpassning av tillverkade pro—

• Sida 184
•  Original

184. Kap 3: Skogs-. massa-, pappersindustri samt gra/isk industri SOU 1974:74

Mal

— att långsiktigt minska den specifika energi— och råvaruförbrukningen genom framställning av mer funk— tionsanpassade produkter

— att utarbeta standarder och metoder för karakterise— ring av funktionella produktegenskaper

Beskrivning

Översiktlig utredning av vilka produkter som i dag fram— ställes med för funktionen onödigt höga eller irrelevanta

" kva—

egenskaper. Beräkning av vilken effekt denna "onödiga litetshöjning har på den specifika och för landet totala

råvaru— och energiförbrukningen. Inventering av behovet av standarder och metoder för karakterisering av funktionella produktegenskaper. Utarbetande av förslag till framtagning

och utveckling av sådana standarder och metoder.

Tidsåtgång för genomförande: ca 1 år

Resursbehov: ca 1,5 manår Kostnad: ca 300 000 kr 3.6 Resurser för FoU

Inom skogsbruket och skogsindustrisektorn finns bl a föl—

jande resurser för FoU:

- Skogshögskolan — Skogsbolagens förskningsavdelningar

- Svenska Träforskningsinstitutet (STFI) (Ref 15, 16, 17)

— Grafiska Forskningslaboratoriet

— Vissa av de tekniska högskolornas institutioner — Industrins Vatten— och Luftvård (IVL)

— Jordbrukets Utredningsinstitut (JUI)

— Ångpanneföreningen (ÅF)

Tillgängliga resurser inom ovan nämnda organ bedöms vara

helt tillräckliga för genomförande av föreslagna projekt

• Sida 185
•  Original

SOU l974z74

utan att detta inverkar menligt på annan FOU.

Här bör även nämnas att de olika branschförbunden i vissa fall bildat särskilda energikommittéer för att utreda ener— gifrågor och stimulera till FoU. Särskilt märks Svenska

Cellulosa— och Pappersbruksföreningens (SCPF) energikommitté.

De nordiska dagstidningarna har en teknisk samarbetsnämnd

som bl a gett bidrag till FoU på energiområdet (Ref 18).

Resurser/ör FoU 185

• Sida 186
•  Original

• Sida 187
•  Original

SOU 1974:74 BIHANG l

Förkortningar

3 . . M(m ) miljoner m toe ton ekvivalent olja TWh terawattimmar, 1012 Wh = 3 600 TJ TJ terajoule, 1012 J GJ gigajoule, 109 J JUI Jordbrukets Utredningsinstitut STFI Svenska Träforskningsinstitutet

kt kiloton = 1 000 ton = 1 miljon kilogram

• Sida 188
•  Original

• Sida 189
•  Original

SOU 1974:74

BIHANG 2

Referenser

Stockman, Lennart: Den svenska skogsindustrins ut— veckling. Svensk Papperstidning nr 10, 1974, sid 332.

Gunnarsson, Olle: Handelsgödsel och energi. Artikel

i SUPRAS informationsorgan "Växtpressen".

Wiberg, Rolf och Hartler, Nils: Värme— och elkraft— förbrukning vid massatillverkning. STFI Meddelande

Serie B Nr 210, oktober 1973.

Skogsindustrins anpassning till den framtida energi—

marknaden. Föredrag vid SPCI:s årsmöte, april 1974.

Lundberg, Sigurd: Energihushållning inom industrin. Massa— och pappersindustrin. Föredrag vid industrins

energidag, maj 1974.

Swan, G: Beredskapssynpunkter på energi och råva— ror — hur påverkar de förpackningsmaterialen av

papper? PM från Billerud AB l974—05—08.

Eriksson, Karl—Erik: Mikroorganismer och enzymer som redskap i en ny utveckling inom skogsindustrin.

Norsk Skogindustri nr 5, 1975, sid 125.

Arnamo, Alf: Föredrag angående energikrisen vid

Offsetkollegiets årsmöte i februari 1974.

Forskningsförslag inom energiområdet för massa,

papper och fiberskivor från STFI, l974—06—17.

• Sida 190
•  Original

190. Kap 3, Bihang 2: Referenser SOU 1974:74

10.