I djevelens smeltedigel

I helvete er det hett, sies det. Djevelsk varmt er det også i smelteovner for jern og stål – det aller meste du stikker ned i det glødende infernoet av flytende metall, forsvinner på et blunk. Så ekstrem er varmen at det hittil bare har vært mulig å måle temperaturen i noen sekunder om gangen. Men en ny type lomme for temperaturfølere kan overvinne infernoet:

Verdensnyheten Siament lar seg ikke smelte. Beskyttelsesrøret ser ut til å kose seg like godt i flytende metall ved temperaturer på 1500-1600 grader, som vinterbleke nordmenn på solferie i Syden – lett svidd utenpå, men steike bra inni.

Sensorrøret, som er utviklet av det norske tomannsfirmaet Cotech AS og Elkem Materials, tåler angivelig tåler den intense varmen over lang tid.

Problemfelt

Industrien har i alle tider hatt kjempeproblemer med temperaturmåling i smelteovnene. I metallstøperi er det vanlig å bruke tynne elementer som dyppes manuelt i det flytende metallet i noen sekunder. Disse elementene er kostbare og varer ikke lenge, mens Siament skal klare temperaturer opp til 1850 grader.

I tillegg til å tåle ekstremt høye temperaturer, har materialet den egenskapen at det tåler termosjokk. Måten temperaturen vanligvis måles i smelteverkovner, er ved å montere temperatursensorer i lokket på ovnen. Men når ny smeltemasse blir fylt på, slår voldsomme stikkflammer opp og tar knekken på sensorene. Siament skal også tåle slike sjokk.

Full tenning?

Hvis noen av Europas store produsenter av temperatursensorer får tenning på det unike røret, kan det komme til å selge som varme hvetebrød til smelteverk og metallstøperi over hele verden.

Den belgiske produsenten Heraeus Electro-Nite utfører for tiden en omfattende test av Siament. Resultatet kan bli avgjørende for om selskapet vil gå inn for å bruke beskyttelsesrøret til sine temperatursensorer.

– Produktet må eksporteres hvis det skal være noe å leve av. Det norske markedet er for lite; vi må minst dekke hele Skandinavia og helst også store deler av Europa, sier daglig leder i Cotech AS, Nils Bjørdal.

Hett produkt

Cotech brenner seg neppe alvorlig seg selv om Heraeus Electro-Nite skulle takke nei til Siament. Interessen er i ferd med å flamme opp i mange andre leirer. Bjørdal har planer om å besøke flere europeiske produsenter av temperaturfølere under den tyske automatiseringsmessen Interkama i Düsseldorf i september.

De norske produsentene Autek, Autronica og Teck samt svenske ABB, Inor og Pentronic står også på Bjørdals liste. – Sensorprodusentene må med på laget hvis vi skal lykkes. I løpet av to år må vi gå skikkelig i pluss, mener Bjørdal.

Testing pågår

Foreløpig er sensorer med Siament-rør blitt testet i flytende støpejern hos Sintef Materialteknologi, i sinkdamp hos Larvik Pigment og hos Heraeus Electro-Nite. I august startet det norske selskapet Energos et energigjenvinningsanlegg på Averøya med Siament-lommer installert. Energos kan bli Cotechs første regulære kunde på produktet.

– Vi har tidligere brukt lommer av Cyalon. De er kostbare og slites fort i det tøffe miljøet. Nå tester vi litt forskjellige materialer, og er spent på resultatene med Siament. Til jul regner vi med å ha en del driftserfaringer, sier Svein Tønnesen, driftsingeniør ved Energos,

Hos Sintef ble sensorene brukt til å måle temperaturen i flytende jern i perioder på en halv time, etter først å ha blitt forvarmet. Ifølge seniorforsker Arne Nordmark var det ingen problemer med selve Siament-røret, men elektriske forstyrrelser fra den høyfrekvente ovnen skapte problemer for målesignalet fra elementet som ligger inne i røret.

Ved slike høye temperaturer brukes vanligvis termoelementer type S, som er en legering av platina og rhodium. Målesignalet er i millivolt.

Sprøtt produkt

Sensorrørene støpes inntil videre hos Elkem Materials. Planen er at seks standardlengder fra 200 til 600 millimeter og med to forskjellige diameterdimensjoner skal produseres.

I mellomtiden går produktutviklingen videre. Materialets største svakhet er at det er sprøtt og ikke tåler slag. Men neste generasjon Siament skal bli enda bedre, lover Bjørdal.

Avfall som råstoff

Temperatursensorer med beskyttelsesrør av det nye materialet Siament gir metallstøperier og smelteverk nye muligheter til å måle temperaturen i ovnene. Pussig nok er en av temperaturlommens hovedkomponent basert på avfallsprodukter fra smelteverkindustrien.

Det ultrafine pulveret Elkem Microsilica dannes i produksjonen av ferrosilisium og silisiummetall. Pulveret brukes blant annet som tilsetningsstoff i betong, fibersement og ildfaste materialer. Siaments støpemasse består i hovedsak av Microsilica og prosessert aluminiumoksid (Al2O3).

Det var rene slumpen som førte til at produktet ble drevet fram. Grunnleggeren av Cotech AS, Nils Bjørdal, var for et par år siden lei av å jobbe med temperaturmåling, og i ferd med å gi seg inn på nye fagområder. Etter å tidligere ha jobbet som sjef for Termoelektro AS i mange år, var den før så glødende interessen for temperaturmåling kjølnet betraktelig.

Men en delegasjon fra Elkem Materials, som han ved et tilfelle traff på en messe i Düsseldorf, blåste liv i glørne. Da Elkem-ingeniørene luftet ideen om å bruke silikonkvarts som beskyttelsesrør på sensorer for høye temperaturer, blaffet interessen opp.

Etter to års felles utviklingsarbeid er første generasjon av produktet nå klar for markedet. – Det har vært enormt mye testing, prøving og feiling. Vi skylder de tålmodige kundene som lot oss få holde på så lenge, en stor takk, sier Nils Bjørdal. (hr)