Straumleiðir í Kísilofni, bætt orkunýtni - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Framleiðsla kísils og kísiljárns fer fram í svokölluðum ljósbogaofnum. Framleiðslan er knúin með rafhitun en þriggja fasa rafstraumur fer milli þriggja skauta, sem stungið er ofan í hráefnin sem fylla ofninn, svokallaða fyllu. Varminn losnar ýmist í ljósboga við allt að 20.000°C, og keyrir áfram orkufrekasta efnahvarfið sem er síðasta þrepið í því að framleiða kísilmálm, eða þegar rafstraumurinn berst um hráefnafylluna ofar í ofninum og knýr áfram efnahvörf á fyrri stigum ferlisins.
Orkunýtni og kísilnýtni eru þeir tveir þættir sem segja mest um hversu góður rekstur er á ofninum og hvort vel gengur að lágmarka umhverfisáhrif og auðlindanotkun við framleiðsluna. Jafnframt hafa þessir þættir mikið áhrif á fjárhagslega sjálfbærni rekstrarins. Kíslnýtni og orkunýtni eru mjög háð því hversu stór hluti varmans losnar í ljósboga neðarlega í ofninum, þar sem síðasta hvarfið sem framleiðir kísilinn þarf næstum 2000°C til að góðri kísilnýtni verið náð. Þessu er stýrt með vali á hráefnum, og rafstýringu sem felst í því að færa rafskaut upp og niður í ofninum og breyta þannig viðnámi fyrir hvern fasa um sig. Ekki er í dag fyrir hendi búnaður í stjórnklefa kísilvera sem sýnir hlutfall varmalosusnar í ljósboganum, enda er ekki hægt að mæla þessa stærð beint.
Á síðasta áratug hafa nokkuð margir ljósbogaofnar í Noregi verið grafnir út, sem veitir yfirsýn yfir hvernig mismunandi hráefni og halfumbreytt efni eru dreifð um ofninn. Þar með er unnt að meta eignleika efnanna sem gerir kleift að herma straumdreifinguna í ofninum. Í þessu verkefni var sett up líkan til að herma straumdreifingu í ljósbogaofni fyrir mismunandi tilfelli á dreifingu efna í ofninum og mismunandi höldurstöðu og stöðu skautenda í ofninum, sem gaf margvíslegar upplýsingar um hvað skiptir mestu máli varðandi straumdreifinguna í ofninum, og hvaða mæligildi gefa marktækar upplýsingar. Jafnframt var sett upp einfaldara líkan í Simulink, byggt á reiknuðum stærðum frá Stóra líkaninu, þar sem ljósboginn er hermaður sem ólínulegt rásarelement, sem keyra má í rauntíma. Það líkan, ásamt gagnasöfnunar og -úrvinnslu kerfi veitir tækifæri til markvissari stýringar á ofninum með bestun straumdreifingar að markmiði.
HEITI VERKEFNI: Áhrif leyfðra endotoxin-styrkja á stofnfrumur
Verkefnisstjóri: Guðrún Sævarsdóttir
Styrkþegi: Háskólinn í Reykjavík
Tegund styrks: Hagnýt rannsóknarverkefni
Fjöldi styrkára: 1
Fjárhæð styrks: 25.883.000 ISL kr. alls
VERKEFNIÐ VAR STYRKT AF TÆKNIÞRÓUNARSJÓÐI.
