Uusi tutkimusprojekti kehittää erikoislujia, vähähiilidioksidisia teräslaatuja ja uudistaa terästuotantoa kestävän kehityksen mukaiseksi tuotantojärjestelmäksi.
Käänteissuunnittelussa erikoisterästen valmistusketju mallinnetaan lopputuotteista, kuten laivoista, nostureista ja metsäkoneista, takaisin terästehtaaseen.
Uutta kolmevuotista Ris4e-projektia (Revolutionary and Intelligent Steel Solutions for Sustainable Environment) vetää Oulun yliopisto. Hankkeessa ovat mukana LUT-yliopisto, Tampereen yliopisto ja joukko yrityskumppaneita. Ris4e:n budjetti on 23 miljoonaa euroa.
Hanke on valittu osaksi Business Finlandin rahoittamaa ja teräsyhtiö SSAB:n johtamaa veturiohjelmaa, jonka kokonaiskustannukset ovat 50 miljoonaa euroa.
Taustalla prosessien simulaatiot
Kehitystyön taustalla ovat edistyneet matemaattiset ratkaisut ja prosessisimulaatiot.
”Simulaatioiden käyttöä on laajennettu onnistuneesti, ja terästuotantoprosessin eri vaiheista on luotu digitaalisia kaksosia eli erittäin tarkkoja virtuaalisia kopioita”, kertoo Ris4e‑hankkeen johtaja, professori Jukka Kömi Oulun yliopistosta.
Suunnittelulogiikka etenee lopusta alkuun päin. Lähtökohtana ovat lopputuotteen vaatimukset, kuten teräksen lujuus, sitkeys, hitsattavuus ja pinnanlaatu. Niiden pohjalta mallinnetaan, millainen tehtaan valmistusketju tuottaa halutun tuloksen.
”Viemme tietoa loppukäytöstä ja jopa jälkikierrätyksestä takaisin teräksen valmistusvaiheisiin”, Kömi kuvailee.
Kierrätysteräksen käyttö kasvaa
Oulun yliopiston työelämäprofessorin ja SSAB:n tuotekehityspäällikön Pasi Suikkasen mukaan terästeollisuuden toimintaa muuttavat tulevaisuudessa sekä uusien prosessien käyttöönotto että teräksen raaka-ainepohjan muutos.
”Projektissa mallinnamme valokaariuunipohjaiseen teräksenvalmistukseen perustuvia muuttuvia tehdasprosesseja ja yhdistämme niihin erikoisterästen laatuvaatimukset”, Suikkanen kertoo.
”Tavoitteena on käyttää yhä enemmän kierrätysterästä rautamalmin sijaan.”
Projektin tuloksista hyötyy myös hitsaava konepajateollisuus.
Erikoislujien terästen hitsattavuus on hankalaa, sillä kuumennus voi muuttaa teräksen mikrorakennetta ja ominaisuuksia. Tutkijat rakentavat virtuaalisen konepajan, jossa hitsausta voidaan optimoida.
”Tarkkojen simulaatioiden avulla voidaan testata vaihtoehtoja ilman hitaita prosessikokeiluja yrityksen ja erehdyksen kautta”, Kömi kertoo.
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
