science >> Wetenschap >  >> Chemie

Gesmolten staal monitoren met laser – uitvinding van staalexperts kan de industrie miljoenen besparen

Dr. Szymon Kubal afgebeeld met een vat van gesmolten staal in de Tata Steel Port Talbot-fabriek. Krediet:Tata Steel

Staalarbeiders zullen in realtime de temperatuur en chemische samenstelling in gesmolten metaalovens kunnen volgen, besparing van elke staalfabriek tot £ 4,5 miljoen per jaar, dankzij een nieuwe lasertechnologie die is ontwikkeld door een spin-outbedrijf van Swansea University.

De nieuwe technologie heeft de Materials Science Venture Prize gewonnen, uitgereikt door The Worshipful Company of Armourers and Brasiers, en ter waarde van € 25,- 000. Swansea University is de eerste instelling die deze prestigieuze prijs twee keer heeft gewonnen, beide keren voor zijn pionierswerk op staal.

Momenteel in de staalproductie, de productie wordt stopgezet terwijl wegwerpsondes in het gesmolten metaal worden ondergedompeld om de temperatuur te meten en monsters te nemen. Dit is inefficiënt omdat het tijd kost, vereist dure sondes en vermindert de productiviteit.

In tegenstelling tot, de nieuwe technologie maakt gebruik van lasers die in de gesmolten oven worden geprojecteerd en die de inhoud continu in de gaten houden. Er zijn geen wegwerpsondes nodig en – cruciaal – de productie hoeft niet te worden stopgezet.

De technologie wordt ontwikkeld door het spin-outbedrijf Kubal-Wraith Ltd van Swansea University.

Dr. Szymon Kubal van Tata Steel, onderzoeker aan de Universiteit van Swansea, zei:

"Met onze nieuwe technologie kan een laserstraal in een gesmolten oven worden geprojecteerd via een kanaal dat een tuyère wordt genoemd in de ovenwand. We gebruiken de nieuwste gasinjectietechnieken om het datakanaal te beschermen.

Een moeilijkheid was het testen van onze innovaties in een operationele staalfabriek onder productieomstandigheden. Echter, door samen te werken met Tata Steel UK zijn we in staat om grootschalige proeven uit te voeren."

De technologie is ook toepasbaar op andere metalen zoals aluminium, koper en nikkel. Uit gegevens van de World Steel Association blijkt dat er wereldwijd meer dan 1000 gesmolten metaalovens zijn. die voordelen zou kunnen zien in kosten en productiviteit door gebruik te maken van de nieuwe monitoringmethode.

Het team, onder leiding van dr. Szymon Kubal, omvat Swansea University College of Engineering-experts Dr. Cameron Pleydell-Pearce en Dr. Adrian Walters.

Professor Bill Bonfield, voorzitter van de jury van de Armourers and Brasiers Venture Prize, zei:

"Dit project laat zien hoe onderzoek en innovatie het potentieel hebben om reeds lang bestaande productieprocessen te transformeren. Onze prijs is bedoeld om wetenschappelijk ondernemerschap in het VK aan te moedigen en financiering te verstrekken om innovatieve ontwikkelingen zoals deze te helpen hun potentieel te realiseren."

Dr. Adrian Walters, Royal Society Entrepreneur in Residence aan de Universiteit van Swansea, zei:

"Swansea University won in 2016 ook de Venture Prize met een baanbrekende methode om corrosie aan te pakken, het verbeteren van op staal gebaseerde producten, terwijl de winnaar van dit jaar de eerste fase van het staalproductieproces verbetert. Het laat zien dat Swansea University innovatie levert in de hele staalindustrie."

Dokter Gerry Ronan, Hoofd Intellectuele Eigendom voor de Universiteit van Swansea, zei:

"Dit is een zeer prestigieuze en competitieve prijs en biedt veel geloofwaardigheid aan een vroege start-up.
Deze tweede prijs in drie jaar toont de kracht van expertise in materiaalwetenschap bij Swansea en ook de kwaliteit van de commerciële kansen die de universiteit creëert. Het is ook een verdienste van Dr Adrian Walters, die nauw heeft samengewerkt met beide succesvolle teams."