Du är här

Svavelrening

Svavel har en (oftast) negativ inverkan på färdiga stålprodukter. Raffinering av svavel är dessutom relativt svårt när väldigt låga svavelhalter önskas. På grund av detta brukar svavelrening som enhetsoperation utföras vid flera eller samtliga processteg under ståltillverkningen.

Beskrivning
Illustration av Svavelrening

Hur fungerar metoden

Svavelrening är en enhetsoperation vid järn- och stålframställning som innebär att svavelhalten hos smältan sänks. Denna raffinering är möjlig då termodynamiska och kemiska förhållanden i smältan styrs noggrant. Svavelhalten önskas bli så låg som möjligt, med ett krav på under ca 200 ppm. För att möjliggöra att en sådan låg halt nås utförs svavelrening oftast i flera omgångar. 

Enkelt uttryckt sker svavelrening då man via addering av reagensmedel skapar sufilder, som sedan fångas upp av slaggen. Vanligaste är tillsats av kalk, vilket leder till bildande av kalciumsulfider (CaS). Omrörning och ett bra slagg-metallbad förhållande resulterar i god svavelrening. Kalciumsulfider kan orsaka svårigheter vid valsning, varför det är av stor vikt att dessa fångas upp av slaggen. 

Då järn eller stål framställs är det ursårungliga råmaterialet antingen malm eller skrot. Malm som råmaterial innehåller varierande mängder av svavel beroende på vart malmen bryts samt vilka processer som används för att  bereda malmen. Råjärnframställning med masugnsprocessen innebär även ökade svavelhalter på grund av inneboende svavel hos kokset. När koks reagerar i masugnen för att reducera järnoxid till järn löses även svavel från koks in i råjärnet. Redan i masugnen sker viss svavelrening, vilket tillgodoses av slaggen i masugnen. Det höga svavelhalterna i råstålet från masugnen innebär att en separat svavelrening utförs direkt efter masugnsprocessen.

Järn eller stål framställd via masugn genomgår svavelrening som ett separat processteg, vid konverteringssteg, samt vid slutgilitig skänkmetallurgi. På så sätt sänks svavelhalten gradvis innan gjutningssteget. Av termodynamiska och processekonomiska skäl är en gradvis sänkning fördelaktig.

Skrot som råmaterial innehåller ej höga halter svavel.

Järn
Om man inte direkt syftar på grundämnet Fe så menar man kol-legeringar på över 2%, vanligtvis mellan 3,5-4,5%, som gör att den ej är smidbar.
Läs mer
Koks
Förädlat stenkol som används som reagensmedel vid exempelvis järnframställning i en masugn.
Läs mer
Raffinering
Behandling av ett material eller en vätska för att minimera föroreningsämnenas halter
Skänkmetallurgi
Behandling av flytande stål i en ugn för rening, komplettering, och finjustering innan gjutningen. Kallas även för sekundär metallurgi.
Läs mer