Applikation Microsoft Visual Studio

Arbetet utfört i denna del tillhör ett framtida arbete med att automatisera proces-sen. Tidigare nämnt så är inte denna process operatörsstyrd och inte automatisk, detta skapar problemet med den mänskliga faktorn. Med det menas att det inte är säkert att operatörerna använder strategin på alla möjliga tillfällen eller att de kanske inte använder den på rätt sätt. Genom att automatisera processen skulle vi kunna re-ducera energiförbrukningen ytterligare samtidigt som vi eliminerar den mänskliga faktorn i denna energisparfunktion. I dagens läge körs processen utifrån en Körplan som är skapad i excel, i detta dokument står all information relaterad till processen, se Fig. 12.

Fig. 12. Körplanen för SB62, excel dokument med information om processen.

För att denna energisparfunktion skall kunna automatiseras behöver vi en tidskon-stant för när det är ett planerat stopp på ingång, när material går in eller ut ur ugnen eller om ugnen står tom osv. Detta gör vi enklast genom att skapa en applikation som läser av körplanen, så att vi enkelt kan hämta ut den information vi behöver ur denna applikation, se Fig. 13.

Fig. 13. Applikation gjord för läsning av körplan.

Tanken med applikationen är att inmatningarna skall ske från operatörer antingen direkt in i applikationen eller fortsatt in i excel-dokumentet, därifrån skall vi kunna läsa av all information som behövs för att automatisera processen. Denna applikation är färdig för framtida arbeten med att automatisera processen men tiden räckte inte till för att applicera denna tillsammans med regleringen.

4 Diskussion

Arbetet fick begränsa sig till ett lösningsförslag gällande reglering då tidsplanen inte räckte till för att ta sig an ytterligare projekt. Förhoppningarna med detta arbete är att visa att det finns potential hos fler processer att energieffektivisera och att detta skall kunna implementeras och användas som ett underlag som ett generellt tillväga-gångssätt för optimering även hos andra processer. Detta arbete har skett i en Steg-balksugn på Primary, Sandvik AB.

Arbetet gick främst ut på att hitta relevant data och utvärdera olika lösningsförslag för att energieffektivisera en process. Förhoppningarna var och är att analysen av samlade data kommer att ge ett samband mellan förbrukad energi och temperatur. Ett sådant samband gör att man kan teoretiskt beräkna varje individuellt lösningsför-slag och få ut resultat för dess energieffektivisering. Dessa matematiska beräkningar av förbrukad energi lägger grunden för arbetet och kan förhoppningsvis även appli-ceras på andra processers energieffektivisering.

Regleringen som vart skapad i detta projekt är endast ett av lösningsförslagen som finns för att reducera energiförbrukningen, så det skall bli spännande att följa i fram-tiden hur långt man kan gå för att få denna process så energioptimerad som möjligt, samt hur långt företaget är villiga att gå. Jag har fått som vidare arbete att fortsätta jobba med allt relaterat till denna process och det kommer bli väldigt roligt att följa. Det man inte skall glömma är att detta är beräknade medelvärden utifrån hämtade data, mer data ger mer exakta ekvationer samt att det alltid finns faktorer som kom-mer att påverka. Vid test av energisparfunktionen upptäckte vi att gör man korta stopp behåller ugnen fortfarande värme från tidigare strategi vilket gör att ugnen rampar upp temperaturen fortare inför nästa ämne vilket ger en reducerad energi-förbrukning vid upprampningnen. Med det sagt menas alltså att för kortare stopp gäller inte dem 63 minuterna beräknat i resultatet, utan den tiden blir lägre på grund av att ugnen behåller värmen under kortare stopp, en snabb uträkning visar då istället ungefär 16–17 minuter istället. Så även här finns ett vidare arbete att teore-tiskt ta reda på hur länge ugnen klarar av att hålla temperaturer.

Det är bevisat att energieffektivisering och reducering av koldioxidutsläpp går hand i hand, så inte nog med att man sparar pengar på energieffektivisering utan man spar även på miljön. I och med den växande efterfrågan på material kommer materialpri-ser konstant att öka, det är då man inte får glömma att i och med dem stora mäng-derna producerat material inom processerna så gör minsta lilla optimering stor

skill-Regleringen skapad i detta projekt har en potential att spara, grovt räknat, 200-400kg gas varje stopp då stopptiderna är korta bara på upp- och nedrampning av temperaturen, medan man sparar ytterligare 200kg gas/timme man kör låg tempe-ratur jämfört med hög tempetempe-ratur. Om föreställer oss att det sker ett kortare stopp varje vecka, betyder det att det är 52 kortare stopp om året, vilket resulterar i 20,8ton gas sparat om året bara på dem korta stoppen lågt räknat. Inte bara att detta sparar pengar men kan man applicera denna lösning på fler processer finns det otro-lig potential att reducera koldioxidutsläppen samtidigt.

En lämplig fortsättning på detta arbete skulle kunna vara att generalisera detta tillvä-gagångssätt för eventuell energieffektivisering av fler processer.

FN har som ett av målen med sin ”Agenda 2030 för hållbar utveckling” som vision att fram till 2030 anpassa industrier för att göra dem mer hållbara, få till en effektiv resursanvändning och fler rena och miljövänliga tekniker och industriprocesser [9]:

Till 2030 rusta upp infrastrukturen och anpassa industrin för att göra dem hållbara, med effektivare resursanvändning och fler rena och miljövänliga tekniker och indu-striprocesser. Alla länder vidtar åtgärder i enlighet med sina respektive förutsätt-ningar.

(FN, s.28)

Detta arbete är en början på Agenda 2030 initiativet och förhoppningarna är att fler personer kommer ta klivet in i Agenda 2030 när detta presenteras inom företaget. Arbetet består av kvantitativ datainsamling, detta betyder att inga intervjuobjekt el-ler försökspersoner berörs och att inga etiska aspekter behöver analyseras.

En begränsning som gjordes i detta arbete var av forskning angående alternativ för-bränningsmedia. Sandvik AB gav mig i uppdrag att undersöka naturgas, som ett vi-dare arbete med enegieffektiviseringen av processen. Detta är ett arbete som kom-mer att fortlöpa efter detta projekt, där en teoretisk analys skall utföras, och i det fall det resulterar i ett positivt resultat kommer detta att appliceras i framtiden.

5 Slutsatser

Resultatet av detta projekt har varit positivt och implementeringen av regleringen visade på en minskning i energianvändning som i sin tur resulterar i mindre koldiox-idutsläpp. Problemet med att beräkna hur mycket energianvändningen har minskat ligger i hur många test som gjorts med den nya regleringen. För att få så exakta vär-den som möjligt måste processen fortsätta att köras med vär-den nya regleringen och ett fortsatt arbete kommer ske efter detta arbete för att analysera resultatet.

Tidigare i resultatet beskrevs också en applikation som skapats för processen, denna applikation kommer användas i framtida arbeten med fortsättning av automatisering av flödet till och från ugnen. Genom denna ändrig får man sedan ut tider för respek-tive ämne, hur lång tid tills den skall in i processen, hur lång tid den skall vara inne i processen och när den skall till nästa process. Med dessa tidsaspekter kan man lättare optimera processen samt energieffektiviteten hos ugnen, framförallt även kommuni-cera med dem andra processerna så de vet när nästa ämne skall komma.

En förbättring som kommer att ske som ett framtida arbete är konvertering av ug-nen från gasol till naturgas. Denna konvertering gör man för att enklare kunna kon-vertera till biogas längre in i framtiden. Men själva konverteringen till naturgas är också ett steg i rätt riktning då detta leder till minskade koldioxidutsläpp. Efter vad jag hört på arbetsplatsen kommer jag att få vara delaktig i denna kovertering så det ska bli väldigt spännande att följa hela denna process och sedan jämföra det slutgil-tiga resultatet med dataanalysen jag gjort i detta arbete.

Referenser

[1] Christian Holmström, (2019, November 13). Koldioxidutsläpp i världen [On-line]. Available : https://www.ekonomifakta.se/Fakta/Miljo/Utslapp-internationellt/koldioxidutslapp-i-varlden/

[2] Naturvårdsverket (2019, December 12). Utsläpp av växthusgaser från industrin [Online]. Available :

https://www.naturvardsverket.se/Sa-mar-miljon/Statistik-A-O/Vaxthusgaser-utslapp-fran-industrin/

[3] Christian Holmström (2019, November 13). Koldioxid – Historisk utveckling [Online]. Available : https://www.ekonomifakta.se/Fakta/Miljo/Utslapp-i-Sverige/Koldioxid-historisk-utveckling/

[4] A. Kaur and D. Bansal, "Monitoring and controlling of continue furnace line using PLC and SCADA," 2016 5th International Conference on Wireless Net-works and Embedded Systems (WECON), Rajpura, 2016, pp. 1-5.

[5] S. G. J. van Niekerk, W. J. J. Breytenbach and J. H. Marais, "Developing an optimisation model for industrial furnace gaseous fuel distribution for energy cost savings," 2017 International Conference on the Industrial and Commercial Use of Energy (ICUE), Cape Town, 2017, pp. 1-4.

[6] A. Steinboeck, D. Wild, A. Kugi, “Energy-Efficient Control of Continuous Re-heating Furnaces,” IFAC Proceedings Volumes, Volume 46, Issue 16, 2013, Pages 359-364

[7] L. Huibin, "Energy Conservation and Emissions Reduction in Iron and Steel In-dustry," 2011 Third International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation, Shangshai, 2011, pp. 41-44.

[8] I. A. Gurin, N. A. Spirin and V. V. Lavrov, "MES development for optimal dis-tribution of fuel and energy resources in blast-furnace production," 2017 Inter-national Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), St. Petersburg, 2017, pp. 1-6.

[9] Glokala Sverige, Arbetsbok – Agenda 2030,

[Online]. Available : https://fn.se/wp-content/uploads/2019/03/Arbetsbok-Agenda-2030-i-kommuner-uppdat-190228-web.pdf