Overvågning af smeltet stål med laser - ståleksperter kan spare industrien millioner

Stålarbejdere vil i realtid kunne overvåge temperaturen og den kemiske sammensætning i smeltede metalovne, sparer hvert stålværk op til £4,5 millioner om året, takket være en ny laserteknologi udviklet af et spin-out firma fra Swansea University.

Den nye teknologi har vundet Materials Science Venture Prize tildelt af The Worshipful Company of Armourers and Brasiers, og værd £25, 000. Swansea University er den første institution, der har vundet denne prestigefyldte pris to gange, begge gange for sit banebrydende arbejde på stål.

I øjeblikket i stålfremstilling, produktionen standses, mens engangssonder nedsænkes i det smeltede metal for at måle temperatur og tage prøver. Dette er ineffektivt, da det tager tid, kræver dyre sonder og reducerer produktiviteten.

I modsætning, den nye teknologi bruger lasere, der projiceres ind i den smeltede ovn, som overvåger indholdet løbende. Der er ikke behov for engangssonder, og – afgørende – produktionen skal ikke stoppes.

Teknologien udvikles af Swansea University spin-out selskab Kubal-Wraith Ltd.

Dr. Szymon Kubal fra Tata Steel, stipendiat ved Swansea University, sagde:

"Vores nye teknologi gør det muligt at projicere en laserstråle ind i en smeltet ovn gennem en kanal kaldet en tuyère i ovnvæggen. Vi udnytter de nyeste gasinjektionsteknikker til at beskytte datakanalen.

Et problem var at teste vores innovationer i et operationelt stålværk under produktionsforhold. Imidlertid, ved at arbejde med Tata Steel UK er vi i stand til at foretage forsøg i fuld skala. "

Teknologien kan også anvendes på andre metaller såsom aluminium, kobber og nikkel. Data fra World Steel Association indikerer, at der er mere end 1000 smeltede metalovne på verdensplan, som kunne se fordele i omkostninger og produktivitet ved at bruge den nye overvågningsmetode.

Holdet, ledet af Dr Szymon Kubal, omfatter Swansea University College of Engineering-eksperter Dr. Cameron Pleydell-Pearce og Dr. Adrian Walters.

Professor Bill Bonfield, formand for Armourers and Brasiers Venture Prize -dommerpanelet, sagde:

"Dette projekt viser, hvordan forskning og innovation har potentialet til at transformere længe etablerede fremstillingsprocesser. Vores pris har til formål at tilskynde til videnskabeligt iværksætteri i Storbritannien og give finansiering til at hjælpe innovative udviklinger som denne med at realisere deres potentiale."

Dr. Adrian Walters, Royal Society Entrepreneur in Residence ved Swansea University, sagde:

"Swansea University vandt også Venture Prize i 2016 med en banebrydende metode til at tackle korrosion, forbedring af stålbaserede produkter, der henviser til, at årets vinder forbedrer den første fase af stålfremstillingsprocessen. Det viser, at Swansea University leverer innovation på tværs af stålindustrien."

Dr Gerry Ronan, leder af intellektuel ejendomsret for Swansea University, sagde:

"Dette er en meget prestigefyldt og konkurrencedygtig pris og giver en stor grad af troværdighed til en tidlig start-up.
Denne anden pris på tre år viser styrken af ​​ekspertise inden for materialevidenskab hos Swansea og også kvaliteten af ​​de kommercielle muligheder, som universitetet skaber. Det er også en ære til Dr. Adrian Walters, som har arbejdet tæt sammen med begge disse succesrige teams."