Thread by @Anders_Lindberg

LKAB ska börja göra koldioxidfri järnsvamp, men ännu är det järnmalmspellets som gäller. Vi har anledning att vara stolta över dem och hur de produceras också. Dags därför för en tråd om pellets, och en makalös maskin: grate-kiln-verket i Svappavaara från 1969!
📷: Börje Rönnberg

Så vitt vi vet är det världens äldsta pelletsverk av typen grate-kiln som fortfarande är i drift. Konstruktionen är i grunden densamma, men det har hänt väldigt mycket med prestandan under de 52 år som gått. Både vad gäller kapaciteten och påverkan på klimat och miljö.

LKAB bryter ju järnmalm. Det är järn och syre i kemisk förening, som våra kunder stålbolagen smälter och reducerar bort syret ifrån så de får råjärn som de sen kan göra stål av. Under många år sålde LKAB malmen som den var, i stycken. Det kallas just styckemalm.

Om man finmaler malmen och sorterar bort den sand som inte innehåller järnmalm höjer man järnhalten. Den produkten kallas fines, och en del sån säljer vi fortfarande. Men den största mängden bakar vi ihop till kulor, pellets. Eller kulsinter som det också kallas ibland.

LKAB började göra pellets ganska tidigt, det startade på 1950-talet med teknik utvecklad i USA. Det första patentet på metoden togs dock redan 1912 av svensken A G Andersson.

Fördelen med pellets är att man kan blanda i mineral som stålverken vill ha i sina masugnar. De får då en färdig blandning, ungefär som att köpa sockerkaksmix på kartong.

LKAB hade under efterkrigstiden gått från att vara en riktigt stor aktör på världsmarknaden till att ha en allt mer krympande andel, trots att vi bröt mer och mer malm. Konkurrenterna blev större och större. Det gällde att tänka nytt för att behålla kunderna.

1954 byggdes i Malmberget LKAB:s första pelletsverk, det så kallade schaktugnsverket. Anledningen att man började där var att den lite porösare Malmbergsmalmen var lättare att anrika (rena och höja järnhalten på) inför rullningen och bakningen till pellets.
📷: Per Juntti

Pellets sågs från början som en konjunkturprodukt för högkonjunkturer. Med tiden blev produkten mer populär, och 1965 byggdes Kirunas första pelletsverk, det andra i bolaget.

LKAB kunde visa stålbolagen att genom att köpa järnmalmspellets fick de fördelar när de skulle producera råjärn i sina masugnar. De fick förbättrad process och högre kvalitet på sina produkter. Det kostade lite mer, men de kunde i sin tur tjäna lite mer, tack vare bättre stål.

1964 öppnade vi gruvan Leveäniemi i Svappavaara. Dagbrottsgruvan beskrevs som världens modernaste med ny krosstation, sovrings- och anrikningsverk, manskapshus, kontor och malmbangård. Tågen mot Kiruna styrdes med ett datoriserat trafikkontrollsystem. 1964!

Här visar disponent Torsten Göransson 1963 en modell av de toppmoderna anläggningarna i Svappavaara.

1969 invigdes Svappavaaras pelletsverk, eller kulsinterverk som det också kallas. ”Kulis” säger många LKAB:are. Det byggdes av dåvarande Allis-Chalmers.
📷: Börje Rönnberg

Här vill jag pausa och tacka min kollega Johan Breheim som idag arbetar på LKAB Minerals, han tipsade mig om detta trådämne. Johan jobbade i kulsinterverket i Svappavaara direkt efter sin högskoleexamen 2005 och talar fortfarande varmt om skolningen han fick där.

Och det är ett häftigt verk som har drivits och förbättrats av engagerade människor. Det byggdes 1969 med en kapacitet på 1,85 miljoner ton per år, mycket redan då. Sedan dess har det utvecklats och moderniserats så att det varit uppe på 3,8 miljoner ton per år!
📷: Stefan Emmoth

Samtidigt har utsläppen av koldioxid från verket sjunkit från över 100 kg per ton pellets till neråt 12 kg per ton. Jämför det med de sinterverk som används vid vissa stålbolag idag där de själva klumpar ihop järnmalmssanden. De släpper då ut uppåt 200 kg CO₂ per ton.

Men hur fungerar ett pelletsverk då? Jo, först går malmen in från gruvan till sovringen, där den just sovras ut från gråberget. Att vi bryter malmsorten magnetit spelar roll här, för vi kan använda stora magneter för att plocka ut malmrussinen ur stenkakan. Magnetit är magnetisk!

Efter sovringen åker den numera hyfsat krossade malmen vidare till anrikningen. Där mals malmen till formen av fin sand, så att ännu mer sten kan sorteras bort, fast som sand då. Sen transporteras den rena och fina malmsanden över till pelletsverket.

Här skänker vi en tanke till anrikningsverket i Svappis, det är också en veteran. I anrikningen sätts en viss ära i att man aldrig orsakat stopp i kulis på grund av brist på malm, trots haverier som skett. Ett pelletsverk kan inte gå utan att matas stadigt.
📷: Stefan Emmoth

I pelletsverket blandar man i mineral som stålverken vill ha i masugnarna. Det kan vara kalk, kvartsit, olivin, dolomit, med mera. Exakt vad och i vilken blandning kan jag inte berätta, för då kanske ni startar en egen gruva och ett eget pelletsverk och börjar konkurrera med oss!

Nå, när vi blandat det hemliga receptet så kan vi rulla kulor. Man tillsätter bentonit, ett lermineral som klibbar bra. Råkulorna skapas i stora rulltrummor, ungefär som snöbollar som rullar nedför en sluttning och blir större och större.

De råkulorna åker därefter in i pelletsmaskinen. Vi har två olika maskinsorter, i Malmberget ”straight grate” och i Kiruna samt Svappavaara den typ som kallas ”grate-kiln”.

I båda typerna av verk handlar det om att först förvärma och torka kulorna så vattnet försvinner, sen bränna dem precis så lagom att de blir hårda, men inte så mycket att de börjar smälta (det ska ju ske i kundernas masugnar). Hårdheten gör att de klarar transporten till kund.

Straight grate-verken i Malmberget torkar, förvärmer och bränner kulorna på ett långt band bestående av rostervagnar, varje vagn är stor som en småbil, ungefär. Het luft strömmar genom kulorna, varmare och varmare. När pelletsen ploppar ut är de färdiggräddade och lagom kylda.

Ett grate-kiln-verk börjar också med band, lite mer likt kassabandet i matbutiken. Fast större. Och med länkar i stål. Och 4 meter brett. Och 40 meter långt. Och genomströmmat av het luft. Men ANNARS är det precis som ett kassaband!

Från bandet (graten) hälls kulorna ner i en roterande avlång ugn (kilnen) som ett tjockt rör, lång som tre bussar. Den värms av en eldsflamma som sprutas in i ena änden. Kulorna värms där till över 1200 grader innan de trillar ut och ner i kylaren.
📷: Stefan Emmoth

Att vi bryter magnetit har en andra fördel (den första var ju att vi kan använda magneter för att separera bort sten). Magnetit avger nämligen energi när den hettas upp, till skillnad från hematit som de flesta av våra konkurrenter bryter.

60 procent av värmen i våra ugnar kommer från magnetiten själv, alltså från vår råvara! Det betyder att vi sparar enorma mängder kol och olja (och koldioxid) jämfört med våra konkurrenter som måste tillföra mer energi för att bearbeta sina pellets av hematit.

Dessutom var vi tidiga med värmeåtervinning, till stor del tack vare specialisten Roland Drugge (1938-2007). Han utvecklade nya versioner av pelletsverk åt LKAB med ständigt energisnålare teknik. 2002 fick han Svenska Bergsmannaföreningens förtjänstmedalj för sina insatser.

Det går ändå åt mycket kol och olja för att elda i våra ugnar. Men det ska vi sluta med! Vi testkör ett av verken i Malmberget på tallolja idag, men på sikt ska vi gå över till vätgas, eller kanske eldrivna brännare. Senast 2045 ska vi ha nollutsläpp av koldioxid.

Efter ugnen kyls kulorna ner till 50-100 grader så att de ska gå att transportera på tåg till hamnarna, lastas i fartyg och skickas till kunder runt om i världen. Luften som vi blåser på de heta kulorna i kylaren återanvänder vi i graten, för att torka och förvärma pelletsen!

Kylningen görs i en karusellkylare på ett grate-kiln-verk, det är en roterande donut, som en stor barnkarusell med väggar. Den i Svappis har en ytterdiameter på 20 meter. Kall luft blåser upp underifrån och den varma luften leds sen tillbaka in i processen.

När verket i Svappavaara byggdes så släpptes halva värmen från kylaren rakt ut, för så gjorde man då. Tidigt började vi testa värmeåtervinning, och 1974 byggdes verket om. Då kunde vi minska bränsleförbrukningen till ungefär en tredjedel och produktionstakten till det dubbla.

Energiåtervinning och utveckling av bättre brännare och flöden i pelletsmaskinerna har gjort att förbrukningen av fossila bränslen sjunkit genom åren. Tack vare effektiviseringarna har LKAB:s koldioxidutsläpp per ton färdig produkt minskat med 84 procent sedan 1960!

Så även om järnsvampen är på intåg och ska göra oss koldioxidfria, så finns det anledning att skänka en tacksamhetens tanke åt verket i Svappis, över 50 år gammalt, som ständigt uppgraderats och lagt grunden för framtidens LKAB. Och som ska tuffa på i flera år till!

Slut tråd.