Mer produktiv järnutvinning
Genom att utvinna järn genom direktreduktion kan produktionseffektiviteten öka och påverkan på miljön minska, till exempel genom sänkta koldioxidutsläpp.
Den 16 september disputerade Mania Kazemi på KTH, avdelningen för Materialvetenskap. Hon försvarade då sin avhandling ”Fundamental studies related to gaseous reduction of iron oxide”.
Vid traditionell ståltillverkning reduceras järnmalm med kol och koks som reduktionsmedel i masugnar. Behovet av ökad effektivitet och minskad miljöpåverkan inom järn- och ståltillverkningen har ökat intresset för direktreducerat järn, så kallad DRI-baserad tillverkning. Det innebär att järnet reduceras i fast fas utan att smältas. Mania har i sitt arbete bland annat studerat effekten av olika reduktionsgaser vid reduktion av järnoxid. Studien har visat att höga halter väte i reduktionsgasen leder till högre reaktionshastigheter vilket är positivt ur processynpunkt. Vidare studier visade att reduktionen styrs av både kemisk jämvikt och gasdiffusion
− Manias arbete har gett oss viktig förståelse för utveckling av DR-pellets och hur de framtida produktionssystemen i industrin kan komma att använda sig av våra produkter. Det är en bra grund för vårt kommande arbete med vätgasbaserad järnframställning som vi driver tillsammans med SSAB och Vattenfall, säger Magnus Tottie, specialist på produktutveckling vid LKAB.
I arbetet, som har finansierats av LKAB, har Mania tagit fram en reduktionsmodell baserat på resultaten från de experimentella studierna. Modellen tar hänsyn till både kemisk jämvikt och gasdiffusion vid modellering av olika typer av järnmalmspellets. Huvudhandledare för arbetet har varit professor Du Sichen, KTH.
− Manias doktorsarbete har varit mycket värdefullt för forskningsämnet och har gett ökad förståelse för reduktion av järnmalm med höga vätehalter. Jag ser fram emot att kunna fortsätta detta framgångsrika samarbete, säger professor Du Sichen.
Mania arbetar sedan i augusti på Swerea Mefos, vid avdelningen för processintegration, där hon främst kommer att arbeta med processintegrationsfrågor som rör material- och energieffektivitet.