De directie van Tata Steel Nederland heeft met volledige steun van de raad van commissarissen en het moederbedrijf uit India besloten om volop te koersen op de productie van groen staal via de waterstof route. Deze route is volgens Tata Steel niet alleen goed voor het klimaat door CO2 reductie, maar heeft ook de meeste voordelen voor de omgeving. Daarmee laat Tata de CCS route los en speelt blauwe waterstof geen rol meer. De vraag is dan ook of daarmee een streep wordt gezet onder het Athos-project.

Tata Steel heeft al eerder uitgesproken om in 2030 een significante CO2 reductie te willen bereiken. Hiervoor zijn, samen met FNV, verschillende scenario’s onderzocht. Uit een tussenrapport blijkt dat zowel de CCS route waarin de CO2 wordt afgevangen en opgeslagen, als de waterstofroute technisch haalbaar zijn. Het besluit van vandaag zal tot gevolg hebben dat het bedrijf zich voor een vervolgfase enkel nog op de waterstofroute zal richten. Om deze koerswijziging te kunnen realiseren, is steun van de landelijke en regionale overheid onontbeerlijk. Daarbij gaat het om subsidies, het aanleggen van infrastructuur voor transport van waterstof en het afgeven van de benodigde vergunningen.

Groen staal

Hans van den Berg, directievoorzitter Tata Steel Nederland: ‘Onze samenleving is gebouwd op staal: we wassen in staal, we eten uit staal, we wonen in staal en we rijden in staal. Het behoud van een eigen staalsector is belangrijk voor Nederland en de energietransitie. Dit is alleen mogelijk als we op een verantwoorde en duurzame manier staal maken, waarbij wij de impact op onze leefomgeving zo snel mogelijk verder verminderen. Dat doen wij via een radicale koerswijziging naar waterstof. Dat doen we niet alleen omdat dit goed is voor het klimaat, maar juist ook omdat deze oplossing ook het beste is voor de omgeving. We gaan in IJmuiden nieuwe innovatieve technieken toepassen om op een andere manier staal te maken. Binnen acht jaar ziet het er hier heel anders uit. Minder schoorstenen en andere installaties. Om zo snel mogelijk te kunnen overgaan naar staalproductie via de waterstofroute, pleiten wij ervoor om samen met de overheid en omwonenden hierin op te trekken: op weg naar groen staal in een schone omgeving.’

Tata Steel CEO T.V. Narendran ziet de site in IJmuiden als voorbeeld voor de andere staalproductiesites van het bedrijf.  En zegt volledig achter het besluit te staan.

Waterstof via DRI

De weg naar de waterstof route wordt bereikt via de inzet van de zogenaamde direct reduced iron (DRI) technologie. Dat is een technologie waarmee ijzer wordt gemaakt op basis van aardgas of waterstof, uitgevoerd in combinatie met een of meer elektrische vlamboogovens. Het Zweedse SSAB produceerde onlangs nog de eerste kilo staal via deze methode.

Waar Tata de waterstof vandaan gaat halen, is nog niet duidelijk. Het bedrijf schets wel een scenario waar het eerst aardgas zal inzetten als brandstof dat ze geleidelijk aan kan aanvullen met waterstof. Gezien het feit dat Tata de CCS route los laat, zal blauwe waterstof geen rol meer spelen. De vraag is dan ook of daarmee een streep wordt gezet onder het Athos-project.

Vervolgtraject

De komende periode zal Tata Steel gebruiken om in gesprek te gaan met alle betrokken stakeholders om deze route verder uit te werken. Ook zal de nog lopende haalbaarheidsstudie worden gebruikt om de DRI technologie nog verder te onderzoeken. Dat gaat dan om elementen als: economische evaluatie, werkgelegenheid, impact op overige emissies, zoals NOx, geur, stof en geluid.

De waterstof route gaat hand-in-hand met de acties uit Roadmap Plus, waarvoor Tata Steel zich ondertussen volledig blijft inzetten. Hier gaat het om het realiseren en versnellen van de maatregelen die gericht zijn op het verminderen van de overlast en emissies voor de omgeving.

 

Na het nieuws over de rechtszaak tegen Tata Steel in Velsen-Noord meldt de staalreus zijn roadmap 2030 naar voren te halen. Met een extra investering van driehonderd miljoen euro in Roadmap Plus zegt Tata de geurbelasting en stofneerslag in twee jaar fors te reduceren.

Het maatregelenpakket Roadmap Plus – 300 miljoen extra investering – leidt in twee jaar tot afname van geurbelasting met circa 85 procent en rond de 65 procent minder stofneerslag door Tata Steel in de omgeving van de staalfabriek. De Roadmap Plus wordt versneld uitgevoerd: Tata Steel Nederland (TSN) rondt de projecten in 2023 af, met uitzondering van de DeNOx- en ontstoffingsinstallatie die in 2025 in bedrijf gaat.

Deze concrete resultaten volgen uit nadere uitwerking en berekening van het effect van de Roadmap Plus. Ook na 2023 zullen de maatregelen tastbare resultaten hebben op de vermindering van door omwonenden ervaren overlast.

Met de Roadmap Plus kondigde TSN in december aan haar acties te intensiveren met een aantal nieuwe maatregelen en versnelling van milieuprojecten in de Roadmap 2030. Verdere analyse en uitwerking leert dat het maatregelenpakket in 2023 leidt tot vermindering van hinder door geur, stof en geluid.

Rechtszaak

Omwonenden van Tata Steel in IJmuiden stapten onlangs naar de rechter om de staalfabriek aan te klagen. Advocaat Bénédicte Ficq deed namens 1100 mensen en acht stichtingen aangifte tegen het bedrijf.

Stof

De Roadmap Plus bevat nieuwe maatregelen in de aanpak tegen stofverspreiding. Een belangrijke maatregel in het verminderen van het zichtbare stof is het beperken van stofverwaaiing bij de opslagen en bij het overstorten op transportbanden in het grondstoffengebied. Dit doet TSN door het bouwen van stofschermen en het overkappen van de bunkers van de Hoogovens en de grondstoffenaanvoer hiernaartoe. Ook het overkappen van het koelproces van converterslak levert hieraan een belangrijke bijdrage. In 2023 verwacht TSN hiermee de stofneerslag in de directe omgeving – in vergelijking met 2021 – met circa 65 procent te verlagen.

Geur

De geurbronnen met een grote impact op de omgeving zijn Kooks- en Gasfabriek 2 (KGF2), de droogstandinstallatie bij de Staalfabriek en Beitsbaan 22 bij de Koudbandwalserij. Tata Steel neemt ook extra maatregelen binnen de Roadmap Plus. Zo voert TSN versneld verbeteringen door bij de KGF2, waaronder aanpassingen van de mechanische afdichting en verlaging van de ovendruk van de 108 kookskamers. Deze projecten zijn inmiddels gestart. Een andere nieuwe maatregel bij de aanpak tegen geur is het installeren van een nieuwe dampwasser bij Beitsbaan 22. Door het totaalpakket aan geurmaatregelen verwacht Tata Steel een vermindering van geurbelasting voor de directe woonomgeving tot ongeveer 85 procent in 2023.

DeNOx en overige maatregelen

Een groot project binnen de Roadmap Plus is de realisatie van een DeNOx- en ontstoffingsinstallatie bij de Pelletfabriek. Naast het verminderen van stikstofoxiden met circa 30 procent (NOx) wordt ook 35 procent minder fijn stof en 55 procent minder zware metalen uitgestoten. Met dit project is een investering van 150 miljoen euro gemoeid.

Door diverse maatregelen tegen de uitstoot van Zeer Zorgwekkende Stoffen (ZZS) realiseert TSN tegen 2023 ook een reductie van circa 30 procent in de uitstoot van Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK).

De Tweede Kamer riep met de motie Moorlag het ministerie op om maximaal te bevorderen dat de Nederlandse staalindustrie kan blijven innoveren en verduurzamen. De afspraken over de CO2-reductie tussen de Rijksoverheid en Tata Steel zijn nu vastgelegd in een expression of principles .

Tata Steel Nederland staat voor een grote verduurzamingsopgave, zowel op het gebied van CO2-reductie als op het gebied van milieu en overlast voor de omgeving. Het staalbedrijf maakte al eerder afspraken met de Rijksoverheid over CO2-reductie. In overleg met EZK scherpte het bedrijf  haar plannen verder aan. De staalproducent streeft er naar om in 2030 jaarlijks vijf megaton CO2-uitstoot minder uit te stoten. Dit gaat een flinke stap verder dan de proportionele bijdrage van Tata Steel aan het Klimaatakkoord.

CCS en blauwe waterstof

Ondertussen diende Tata Steel een notitie in bij de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied. Daarin staan de plannen voor CCS-project Athos. De notitie zal via de Omgevingsdienst ter inzage worden gepubliceerd. Het project kan leiden tot een aanzienlijke vermindering van de CO2  uitstoot van de  staalfabriek in IJmuiden. Het project behelst afvang van CO2 vanuit de Hoogovens en opslag daarvan in lege gasvelden op zee, meer dan 50 kilometer vanaf de kust.

Bovendien wil het staalbedrijf zijn restgassen inzetten voor de productie van jaarlijks 100.000 ton waterstof. De CO2 die hierbij overblijft zal ook worden opgeslagen. Het blauwe waterstofgas kan men inzetten voor de productie van staal of worden geleverd aan een nationaal toekomstig waterstofnet.

Vijf miljoen ton CO2

Als de plannen worden goedgekeurd en de benodigde financiering wordt overeengekomen, zou dit leiden tot veertig procent reductie van de CO2 uitstoot van Tata Steel IJmuiden in 2030. Dit staat gelijk aan vijf miljoen ton minder uitstoot per jaar. Het zou ook een belangrijke stap zijn richting de CO2 neutrale ambitie van Tata Steel in Europa uiterlijk in 2050. Het bedrijf heeft daarbij wel financiële en regelgevende steun nodig van de overheid.

Omgeving

Tegelijkertijd investeert Tata Steel in een betere lokale leefomgeving. Hier zijn al grote stappen gezet, zoals de hal waarin de slak wordt verwerkt waardoor de uitstoot van grafiet niet meer voorkomt. Ook kondigde het staalbedrijf een aanvullend milieu investeringspakket aan van 300 miljoen euro.

Europese fondsen

De voornemens van Tata Steel Nederland voor CO2-reductie zijn ambitieus en passen binnen de doelen van het Klimaatakkoord om te sturen op kostenefficiënte CO2-reductie. Tegelijkertijd is ook duidelijk dat de CO2-reductieplannen niet kunnen worden gehaald zonder dat aan enkele belangrijke randvoorwaarden wordt voldaan. Daarom zet het kabinet zich in om knelpunten op het gebied van bijvoorbeeld infrastructuur en vergunningverlening die noodzakelijk zijn voor de CO2-reductie weg te nemen. Ook denkt de Rijksoverheid mee over mogelijkheden om de nodige investeringen financieel mogelijk te maken met de bestaande fondsen, zowel nationaal als Europees.

Het lukte maintenance manager Pezhman Baharvand de standtijd van segmenten in de continugietmachine van Tata Steel met vijftien weken te verlengen. Een combinatie van levensduurverlengende technieken en een duidelijkere organisatiestructuur zorgde voor een aanzienlijke kwaliteitsverbetering. Daarmee keerde de rust terug in de afdeling, die nu meer tijd heeft om verbeteringen door te voeren.

Maintenance manager Pezhman Baharvand had een mooie loopbaan bij FrieslandCampina in zijn woonplaats Den Haag. Toch hoefde hij niet lang na te denken toen een vacature vrijkwam bij Tata Steel in Velsen-Noord.

‘Maintenance management in de voedselindustrie is uitdagend werk. Je levert immers direct aan de consument waardoor klachten heel snel zichtbaar worden. De zware industrie heeft andere uitdagingen. Zeker bij Tata Steel waar men met hoge temperaturen en een stoffelijk materiaal als ijzererts de hoogste kwaliteit staal maakt. De klant is minder zichtbaar, omdat je levert aan producenten van bijvoorbeeld auto’s of bouwbedrijven. Dat maakt de uitdaging echter niet minder om de overall equipment effectiveness (OEE, red.) te verbeteren. Het in conditie houden van assets die moeten functioneren bij temperaturen van 1500 graden Celsius en zware belasting is een uitdaging die ik graag wilde aangaan.’

Twee jaar geleden stapte Baharvand dan ook over naar de Oxystaalfabriek 2 van Tata Steel.

Staal

In de fabriek komt het vloeibare ruwijzer binnen dat de hoogovens produceren uit ijzererts. Het ruwijzer krijgt eerst nog 25 procent schroot toegevoegd, waarna het mengsel een convertor in gaat. Door zuivere zuurstof op het mengsel te blazen, oxideert het koolstof in het ruwijzer en ontstaat staal.

Dit vloeibare staal zet Tata Steel in de continugietmachine om in dikke plakken staal. Baharvand is met name dagelijks bezig om dit proces in goede banen te leiden. ‘Het vloeibare staal komt in gietpannen aan bij de continugietmachine. De operator kiept de bak om boven de verdeelbak, die het staal verdeelt over twee gietvormen. Het in dikke plakken gevormde staal gaat vervolgens eerst verticaal en daarna horizontaal verder, ondersteund door rollen. Mijn afdeling is zowel verantwoordelijk voor het functioneren van de applicaties als het reviseren van de wisseldelen. Daarbij is het ons doel om de onderhoudsintervallen zoveel mogelijk te rekken met verbetertrajecten. Terwijl we de oorzaak van repeterende storingen proberen te achterhalen om de oorzaak weg te kunnen nemen.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

Pezhman Baharvand (Tata Steel): ‘Dankzij continue monitoring, gekoppeld aan de onderhoudshistorie, kunnen we veilig de grenzen blijven opzoeken.’

Hoewel de taakomschrijving redelijk eenvoudig is te maken, is de uitvoering ervan zeer complex. Alleen al het formaat van de diverse onderdelen is indrukwekkend groot. En dan zijn de afzonderlijke segmenten ook nog eens voorzien van een stelsel aan olieleidingen voor hydrauliek, waterleidingen voor koeling en diverse elektrische systemen die de conditie van het systeem monitoren. ‘Als bijkomende uitdaging is het medium dat de gietvormen en rollen passeert niet alleen heel heet, maar ook verre van steriel. De segmenten waar de rollen in zitten, zitten dan ook vol organische en anorganische vervuiling.’

Kwaliteit leidend

Baharvand stuurt een team van ongeveer vijftig man aan die de onderdelen inspecteren, onderhouden, reviseren en verbeteren. ‘De staalproductie gaat 24 uur per dag zeven dagen per week door, dus werken we in een vijfploegendienst. Gezien de complexiteit van het proces en de extreme procescondities waaronder we werken, moeten we onze taken heel intensief afstemmen met operations en het kwaliteitsteam. Dat betekent nauwkeurige terugkoppeling in de kwaliteitssystemen, maar ook wekelijks overleg tussen de technische beheerorganisatie, de kwaliteitsdienst en productie.’

Baharvand begon zijn loopbaan twee jaar geleden met een maintenancescan om te kijken waar zijn afdeling stond in het company asset management framework. ‘De scan laat zien waar je staat als maintenance-organisatie en waar dient te worden gewerkt. Hij onderscheidt drie niveaus: basic, performance excellent en continuous improvement. Ik wilde weten waar de krachten lagen en waar nog ruimte voor verbetering was. Daarbij kijk je niet alleen naar technische aspecten, maar ook naar asset master data, organisatie, werkvoorbereiding, contractmanagement en flow reduction, et cetera.’

Uit de scan kwam naar voren dat de werkprocessen en organisatie moesten worden verbeterd om de kwaliteit naar een hoger niveau te brengen. Gereviseerde onderdelen kwamen soms eerder terug dan gepland, wat weer extra werkdruk opleverde.

Reorganisatie

De crux zat hem in de organisatiestructuur. Baharvand: ‘In een team zitten werkvoorbereiders, installatiebeheerders, maintenance engineers en de onderhoudstechnici die de revisies uitvoeren. Naast die operationele functies zorgen technische specialisten voor verbeteringsmodificaties en het opstellen en aanpassen van preventieve plannen. De leden van het kwaliteitsteam zorgen voor controle van de werkzaamheden en kwaliteitsbewaking. In de oude organisatie vielen al die functies onder de verantwoordelijkheid van de teamleiders. Die teamleiders rapporteerden weer aan de maintenance manager.’

De teamleiders stonden onder druk om het werk snel af te krijgen en verloren in de waan van de dag de kwaliteit soms uit het oog. ‘Ik wilde een meer afgewogen balans tussen werkvoorbereiding en planning en tussen kwaliteit en doorlooptijd. Als we dingen in één keer goed doen, kost dat eerst meer tijd. Maar dat tijdverlies win je terug door meer rust in de organisatie. Om de kwaliteit te verbeteren, plaatste ik de inspecteurs functioneel naast de teamleiders, zodat de slager niet meer zijn eigen vlees keurde. Assets werden pas vrijgegeven als de kwaliteitsmanager deze had goedgekeurd. Doordat teamleiders en monteurs wisten dat een gereviseerd segment kon worden afgekeurd, werden ze scherper op kwaliteit. Dat kwam uiteindelijk ook de werkdruk en het budgetbeheer ten goede.’

Functiescheiding

Baharvand besloot tevens de functieprofielen beter af te bakenen. ‘In de loop van de jaren hadden de inspecteurs bijvoorbeeld allemaal administratieve taken naar zich toe getrokken die helemaal niet in hun profiel pasten. En teamleiders voerden ook zelfstandig technische verbeteringen door. Allemaal begrijpelijk in een hecht team dat elkaar graag helpt. Maar het is niet altijd even productief. Als iemand heel veel bordjes omhoog moet houden, neemt de kans toe dat hij er één laat vallen. Duidelijke profielen en afgebakende taken en verantwoordelijkheden geven veel meer rust. Je moet wel goede afspraken maken over de schemergebieden op momenten dat functies elkaar overlappen.’

Hij vervolgt: ‘We hebben ons samen in multidisciplinaire teams gebogen over wat een goede revisie nodig heeft en welke stappen de kwaliteit, veiligheid en doorlooptijd verbeteren. En hoewel iedereen nu afgebakende taken heeft, weten ze wel iets van wat de ander doet. Op die manier kunnen we elkaars werk overnemen als iemand om welke reden dan ook niet aanwezig is.’

Gietvorm

Het onderhoud aan de gietvorm is misschien nog wel het meest uitdagende stuk onderhoud voor Baharvand en zijn team. ‘De gietvorm is opgebouwd uit vier koperen wanden met een huid van keramiek. Onder de vorm zitten twee oscillatoren die voor een beetje deining zorgen zodat het staal niet vastkoekt. In die eerste fase vormt het vloeibare staal samen met een toegevoegd poeder een kwetsbare huid. Je wilt niet dat er een stukje staal in de hoek blijft zitten dat later loskomt.’ Dat zou de huid kunnen doorboren waarna het vloeibare staal in de kern doorbreekt. Zo’n doorbraak kost heel veel geld omdat het staal overal in het systeem gaat zitten. Dit leidt tot grote schades.

‘Gelukkig weten we dit soort doorbraken steeds meer te beperken. Door wekelijks te overleggen met zowel productie als maintenance en de beheerorganisatie krijgen we continu inzicht in factoren die vooraf gaan aan bijvoorbeeld een doorbraak of een verzakte rol. We kunnen dan ook zeventig procent van het onderhoud preventief uitvoeren. Het is de uitdaging om ook de overige dertig procent correctief onderhoud zoveel mogelijk terug te dringen.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

Pezhman Baharvand (Tata Steel): ‘Duidelijke profielen en afgebakende taken en verantwoordelijkheden geven veel meer rust.’

De balans tussen kosten voor preventief onderhoud en de gevolgen van een doorbraak is redelijk precair. ‘Het preventieve onderhoud aan de vier platen kost honderdduizend euro. Als je dit te vaak uitvoert, wordt het al snel kostbaar. We volgen nu een gebruiksafhankelijk onderhoudsregime waarbij we de platen na 1800 ladingen uitbouwen en reviseren. De keramieklaag etsen we weg, samen met een klein laagje koper. Vervolgens brengen we een nieuwe keramieklaag aan. Dit etsen kan je niet uitentreuren blijven doen. Dus ook hier moet je zorgvuldig de kosten afwegen tegenover de risico’s op uitval of productieverlies.’

Baharvand en zijn team proberen dan ook de grenzen op te zoeken tussen preventief en voorspellend onderhoud. ‘Met behulp van SAP evalueren we de onderhoudshistorie en koppelen dit aan het gedrag van de machine. Het is ons tot nog toe steeds weer gelukt om de intervallen net iets op te rekken.’

Continu smeren en koelen

Baharvand toont een overzicht van de dagen dat de segmenten van de continugietmachine in bedrijf zijn. ‘Hoe verder je in het proces komt, hoe minder kritisch de assets worden.’ Het staal komt eerst in een gietpan terecht. Om de continuïteit te garanderen zijn er twee van deze pannen die hun lading via een zogenoemde draaitoren beurteling boven de verdeelbak lossen. Eén pan weegt 450 ton en het staal is op dat moment nog 1500 graden Celsius. De verdeelbak is niet anders dan een bassin dat de gietvorm van staal voorziet. Deze kan redelijk eenvoudig worden vervangen.

Na de gietvorm zorgen segmenten met rollen voor het verdere transport van het nog hete staal. In het begin zijn dit nog redelijk kleine rollen die zeer dicht op elkaar zitten. Dit moet onder andere omdat het staal dan nog verticaal wordt verplaatst. Via een geleidelijke helling gaat de verticale verplaatsing langzamerhand over in horizontaal transport. De rollen worden in die horizontale fase groter en krijgen minder stress te verduren. Om de lagers van de rollen te beschermen, worden ze niet alleen continu gesmeerd, maar ook gekoeld.

Standtijden

‘Met name in het laatste deel hebben we de standtijden behoorlijk kunnen rekken’, zegt Baharvand. ‘De grootste uitdaging is dat de rollen weinig speling kunnen hebben. Na een revisie mag de afwijking niet meer dan een halve millimeter bedragen. Maar ook tijdens bedrijf controleren we regelmatig de rollers. De zogenoemde roll cap checker controleert regelmatig de randdikte van de rollers. Bovendien voeren we op geplande tijden een scar clad checker langs de rollen. Dit is een soort ketting met sensoren die een actueel beeld geven van de status van de rollen. Dankzij die continue monitoring, gekoppeld aan de onderhoudshistorie van de verschillende delen van de continugietmachine, kunnen we veilig de grenzen blijven opzoeken.’

In de tussentijd kijkt het team ook naar manieren om slijtage te voorkomen. ‘Zo voorzien we de rollen van een extra stevige laag via lasercladding. Bovendien hebben we net een behoorlijk groot verbeteringsproject achter de rug waarbij we een nieuw type lagers hebben ingezet. Dankzij die ingrepen is de standtijd met vijftien weken verlengd.’

Staalproducent Tata Steel in IJmuiden besloot een derde continugietmachine te bouwen in de oxystaalfabriek. De andere twee machines konden echter niet te lang stilstaan. Projectmanager Ger Boer creëerde een greenfield-situatie in een brownfield-omgeving door een muur van containers te plaatsen. Daarna moest hij nog al zijn creativiteit aanwenden om voldoende ruimte te vinden voor de 220 miljoen kostende uitbreiding.

Voor wie nog nooit op het terrein van Tata Steel is geweest, valt één ding op: alles is buitenproportioneel groot. De hoogovens in IJmuiden, inmiddels de grootste van Europa, hebben een lange historie en in ruim honderd jaar is een complete stad verrezen met eigen voorzieningen. De staalindustrie is een van de meest competitieve industrietakken ter wereld. Om bij te blijven in de mondiale ontwikkelingen, investeert het bedrijf daarom volop in innovatieve technologieën. Zo investeerde Tata Steel onder meer in zijn staalfabriek, warmbandwalserij, de koudbandwalserijen, de dompelverzinklijnen en de fabriek voor verpakkingsstaal.

Misschien wel een van de meest indrukwekkende projecten is echter de bouw van een nieuwe, extra continugietmachine in de oxystaalfabriek. Het project met een investeringssom van 220 miljoen euro vergroot niet alleen de capaciteit, maar stelt het bedrijf ook in staat om staal van nog hogere kwaliteit te produceren. Iets waarvan vooral de veeleisende automobielindustrie zal profiteren.

Ongevalvrij

De grootste prestatie vindt Ger Boer, projectmanager van continugietmachine (CGM) 23, het feit dat er tot nog toe geen ongevallen zijn gemeld. In zijn kamer prijkt dan ook een oorkonde voor één miljoen veilige werkuren. En dat is een hele prestatie voor een bouwproject in een draaiende fabriek. Het siert zijn bescheidenheid, want het veelomvattende project kende heel wat andere uitdagingen die minstens zo prestigieus zijn. ‘De investeringsbeslissing voor dit project is al in 2012 genomen’, vertelt Boer. ‘In 2015 konden we beginnen met de daadwerkelijke bouw. Vlak daarvoor, in 2014, was converter23 nog vervangen. Dit was de oudste van de drie converters die we in bedrijf hadden.’ In een converter wordt staal en schroot gemengd, waarna de aanwezige koolstof er met zuurstof uit wordt verwijderd. Dit staal gaat vervolgens naar de continugietmachines, waar het staal tot plakken wordt gegoten.

De bestaande twee continugietmachines zijn inmiddels veertig jaar oud, maar leveren nog steeds uiterst hoogwaardig staal, stelt Boer. ‘We verwachten echter een toename in de vraag naar steeds hoogwaardiger staal. Bovendien wilden we de kennis die we de afgelopen jaren hebben opgedaan, vertalen naar nog betere staalsoorten. We hebben dan ook samen met leverancier Primetals heel wat modificaties doorgevoerd in de overall system requirements.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

De grootste prestatie vindt Ger Boer het feit dat er tot nog toe geen ongevallen zijn gemeld.

Bijkomende uitdaging was dat de derde machinelijn naast de twee bestaande lijnen moest worden gebouwd. ‘Behalve dat daar eigenlijk te weinig ruimte voor was, wilden we de andere twee lijnen ook niet onnodig stilzetten tijdens de voorbereidingen en de bouw. We besloten dan ook om een greenfield-situatie te creëren in een brownfield-omgeving. Met fysieke barrières schermden we de bouwplaats af, terwijl dertig meter verder vloeibaar staal van meer dan 1.500 graden Celsius werd verwerkt tot dikke plakken.’

IJzeren muur

Die fysieke barrière bestaat uit zeecontainers die driehoog opgestapeld een ijzeren muur vormen. Terwijl aan de ene kant van de muur de warmtewisselaars in deksels worden gemonteerd, giet men aan de andere kant staal. Een bovenloopkraan die zijn gelijke niet kent, tilt een pan met het gewicht van een Boeing 747 van een trein en verplaatst deze met behoorlijke snelheid naar één van de twee continugietmachines. Boer: ‘Het was in het begin best wennen voor mensen die achter de muur werkten. Het letterlijk gloeiend hete staal schijnt namelijk fel op de kraan en als je dat op je af ziet komen, moet je wel even slikken. Je wilt tenslotte geen vloeibaar staal over je heen krijgen. Gelukkig werkte de fysieke scheiding naar behoren. We hebben wel eens een lekkende pan gehad, maar dat leidde nooit tot gevaarlijke situaties.’

Hoewel de hal waarin de derde lijn moest worden geplaatst niet klein is, miste Boer nog wel een stuk ruimte. ‘We hadden een stuk hal van achttien meter beschikbaar, maar dat was niet genoeg. De draaitoren, die een tweetal pannen opvangt en beurtelings boven de gietvorm draait, heeft normaal gesproken al 25 meter nodig om de draai te maken. We moesten dus ruimte creëren. Die ruimte vonden we door de werkplaats, die aan het einde van de hal stond, af te breken en verderop opnieuw te bouwen. Maar we vonden ook extra ruimte door het ontwerp van de draaitoren aan te passen. Door de pannen niet naast elkaar, maar schuin achter elkaar te plaatsen, hoefde giethal 2 niet te worden verlengd. Daarvoor was ook geen ruimte buiten het gebouw.’

Kolom verplaatsen

Een grote uitdaging was de verplaatsing van een van de hoofddragende kolommen die de gietkraanrail dragen. Dit was nodig om de noodzakelijke ruimte van 25 meter te creëren voor de draaitoren zelf. De kolom heeft een doorsnede van 3,5 maal één meter en een hoogte van 35 meter. De kolom zorgt samen met de andere kolommen voor de stabiliteit van de verschillende productiehallen en draagt naast de dakconstructie aan weerszijden van de kolom op 26 meter hoogte twee kraanbanen met een hijscapaciteit van 480 en 120 ton.

Omdat de productie van de twee bestaande continugietmachines niet al te lang stil mocht staan, moest de stalen kolom in dertig uur tijd over een afstand van zeven meter worden verplaatst. Eerst zorgde men ervoor dat de krachten die op de kolom stonden, werden weggeleid naar de overige kolommen. Vervolgens werkte men 24/7 door om binnen de tijdsgrenzen te blijven. Dankzij een zorgvuldige planning en een zeer gemotiveerd team werd die dertig uur gehaald. Dit huzarenstukje leverde Tata Steel in 2018 de Nationale Staalprijs op.

Diep graven

Ondanks de ruimtebeperkende maatregelen is de bouwvloer toch nog een imposante veertig meter breed en 130 meter lang. Tot aan de plakkenhal komt daar zelfs nog 35 meter bij. Boer: ‘Voordat we konden beginnen, moesten we eerst een stuk graven. De hal ligt op acht meter boven NAP, maar om de continugietmachine inclusief rollenondersteuning en plakkenhal te bouwen, moesten we tien meter diep graven. Dat betekende dat we op twee meter onder NAP uitkwamen. In totaal hebben we 34.000 kuub zand afgegraven en weggevoerd. Die hoeveelheid kun je vergelijken met de inhoud van veertien olympische zwembaden.’

Boer: ‘Met fysieke barrières schermden we de bouwplaats af, terwijl dertig meter verder vloeibaar staal van meer dan 1.500 graden Celsius werd verwerkt tot dikke plakken.’

Daarmee ontstond wel een uitdaging voor twee stalen kolommen die de dakconstructie ondersteunden. Die zouden door het graafwerk los komen te staan. Boer: ‘Gelukkig konden we dit oplossen door de grond onder de kolommen met zogenaamd waterglas te verstevigen. Door de bestaande grond te injecteren met water, natriumsilicaat en een verhardingsmiddel ontstond een zogenaamde poer die stevig genoeg was om de constructie te dragen.’

Ook bijzonder was dat de bouwers besloten onder het bestaande fundament te bouwen. De funderingspalen waar de huidige fabriek op rust, werden gedeeltelijk blootgelegd en boden ruimte voor de hydrauliek, waterbeheersingsinstallatie en onder meer schakelruimtes.

Onderhoudsvriendelijk

Het ontwerp van de nieuwe continugietmachine wijkt echter op nog meer punten af van de twee bestaande systemen. Zo koos men ervoor de radius te vergroten. Dit houdt in dat de machine langer wordt, wat de staalkwaliteit verbetert. ‘Bij het gieten van staal begin je altijd verticaal’, vertelt Boer. ‘Je giet het staal in de gewenste dikte en breedte, waarna het langzaamaan horizontaal verder wordt geleid. Hoe geleidelijker dit gebeurt, hoe beter. Als het staal een bocht moet maken, levert dit stress op door temperatuurverschillen en mechanische spanning aan zowel de binnen- als de buitenkant. Door de hellingshoek te verkleinen, neemt de stress af. Maar dat betekent wel dat je een langere baan nodig hebt.’

Ook nieuw is dat de rollen die het staaltransport begeleiden het staal deels meewalsen. ‘Na de continugietmachine gaat het staal naar de warmwalserij, maar straks kunnen we dat proces dus ook al deels voor zijn. We kunnen dan zelfs al op klantspecificatie de dikte van de plakken bepalen.’

Boer is verder zeer tevreden over de open architectuur van de verticale zone. ‘In dit deel van het proces gebruiken we veel koelwater om de assets te beschermen. Je kunt je voorstellen dat de combinatie van water en hoge temperaturen corrosie in de hand werkt. Als alles is afgesloten, kan je dit echter lastig voorkomen of repareren. Nu zijn alleen de delen afgeschermd waar het staal doorheen gaat, terwijl we de ondersteunende assets direct kunnen benaderen.’

Onderhoud is sowieso een uitdaging in de staalindustrie. De verdeelbak waar het vloeibare staal in wordt gegoten, is bekleed met een vuurvaste keramische laag. Die laag laat op den duur echter los, waarna de bak opnieuw moet worden bekleed, oftewel gemetseld. Dit opnieuw bekleden gebeurt bijna continu in de werkplaats die eerder voor de bouw van de nieuwe continugietmachine moest wijken. Inmiddels staat er weer een fonkelnieuwe werkplaats naast de nieuwe continugietmachine, die ook zo goed als klaar is.

Continugieten

Bij een continugietmachine giet men eerst vloeibaar staal uit staalpannen via  een buis in een bassin, de zogenaamde verdeelbak. Twee gietpannen worden om de beurt gevuld en via een draaitoren boven het bassin geplaatst. Vanuit  het bassin wordt de gietvorm gevuld. Dit is een watergekoelde, rechthoekige koperen vorm zonder bodem die verticaal staat opgesteld. In deze vorm koelt de huid van het staal terwijl de kern vloeibaar blijft. Omdat een deel van het staal nog zacht is, moet het materiaal dat de gietvorm verlaat nog wel door rollen  worden ondersteund.Na het gieten wordt het staal naar de koelkamer geleid, waar ze, door middel van watersproeiers, zover afkoelt dat ook het binnenste ervan geheel stolt. Vervolgens wordt de streng met branders in plakken verdeeld. De plakken kunnen verschillende diktes hebben, afhankelijk van de wens van de klant.

Continugietmachine 23 in cijfers

CGM23 heeft een straal van 9,5 meter en een metallurgische lengte van 32,7 meter. De continugietmachine kan plakken met een dikte van tussen de 180 en 305 millimeter produceren in breedtes variërend van 900 tot 2.150 millimeter. De machine verwerkt een breed scala aan soorten stalen, van koolstofstaal tot hogesterktestaal. De machine heeft een rechte, slimme gietvorm met elektromagnetische schudders, die voorkomen dat het staal blijft plakken.

Aanvoer materiaal
Voor de continugietmachine zijn zo’n zevenduizend ton machinedelen, segmenten, pompen, motoren, staalconstructies en vloeren met bordessen aangeleverd. Grotendeels per schip en de rest via wegtransport.

Afmetingen bouwkuip
Fundatie van de continugietmachine is circa 130 meter bij 40 meterFundatie tot de plakkenhal is in totaal circa 165 bij 40 meterFundatie van de totale bouwput is 195 bij 40 meter

Betonaanvoer
Voor de fundatie van de snijhal: circa 4.500 kubieke meter
Voor de fundatie van de continugietmachine: circa 12.000 kubieke meter

Betonijzer en constructiestaal
Voor de snijhal: 1.800 ton (incl berenkiep en schuivenwerkplaats)
Voor de fundatie van CGM 23 aan wapening: 2.000 ton

Tata Steel in IJmuiden heeft een grote stop bij de Warmbandwalserij achter de rug. Nou heeft deze installatie elk jaar wel een grote stilstand, maar deze keer was het de grootste en langste stop van de afgelopen 35 jaar. Tijdens de zestiendaagse stop kwamen 850 onderhoudswerkzaamheden en vier extra investeringsprojecten aan bod.

Tata Steel in IJmuiden heeft de zomerstilstand niet alleen gebruikt voor strategische upgrades aan de Warmbandwalserij, maar ook aan andere installaties, zoals Koudwals 21, Beitsbaan 21 en Dompelverzinklijn 1. De miljoeneninvesteringen zijn verbeteringen die ervoor zorgen dat de site in IJmuiden een duurzame toekomst heeft.

Bij de Warmbandwalserij heeft het bedrijf onder meer gewerkt aan het vergroten van de walskrachtverzwaring, zodat het zwaardere en bredere producten kan walsen. Daarmee onderscheidt Tata Steel zich van de concurrentie en kan het zijn klanten een breder assortiment producten aanbieden. Dat is bijvoorbeeld belangrijk voor bedrijven die kranen en graafmachines bouwen.

De Warmbandwalserij walst dikke plakken staal uit tot dun staal, met een productiecapaciteit van ongeveer 5,2 miljoen ton per jaar. De plakken van 22,5 centimeter dik en 8 tot 12 meter lang worden opgewarmd tot ongeveer 1.100 graden Celsius. Daarna worden ze tot diktes variërend van 1,5 tot 20 millimeter uitgewalst. Aan het einde van de walssectie rollen haspels het staal met een snelheid van zeventig kilometer per uur op. Daarvoor heeft de bijna één kilometer lange Warmbandwalserij drie haspels.

Nieuwe haspel

In 2016 investeerde Tata Steel ruim dertig miljoen euro in een nieuwe haspel voor het oprollen van het gewalste staal. Hoewel de oude haspel eenvoudigweg aan het eind van zijn levensduur was, hing de investering ook samen met een ander project. Dit is inmiddels bijna afgerond, namelijk de bouw van een derde continugietmachine. Daarmee kan Tata Steel in IJmuiden straks meer geavanceerde en ook ultra high strength steels maken.

De nieuwe, zwaarder uitgevoerde haspel aan het einde van de Warmbandwalserij schept voor die hogesterktestalen meer mogelijkheden. Dankzij de nieuwe haspel en de recente aanpassingen kan de staalfabrikant dit staal straks op een dikte en breedte aanbieden die het eerder niet kon produceren. Het sterke en dikke materiaal kon eerder alleen in plaatwalserijen worden gemaakt. Tata Steel is de eerste die het met een dikte tot 25,4 millimeter in een proceslijn gaat produceren.

Vanochtend heeft een explosie plaatsgevonden bij Tata Steel in Velsen-Noord tijdens het onderhoud aan de Kooks- en Gasfabriek, zo meldt het bedrijf op hun website en op Twitter. Er zouden daarbij vier gewonden zijn gevallen.

Er zijn volgens Tata Steel geen gevaarlijke stoffen ontsnapt en de productie is niet onderbroken. Het is nog onbekend wat de oorzaak van de explosie is. De gewonden zijn naar het ziekenhuis gebracht.

Een consortium van toonaangevende universiteiten, instituten en bedrijven is onlangs gestart met een nieuw onderzoek naar corrosie. Met het project ThinCorr willen de initiatiefnemers meer inzicht krijgen in hoe het proces van corrosie – oftewel de aantasting van metalen – in zijn werk gaat.

Om ervoor te zorgen dat de industrie de toegepaste materialen op een veilige manier zo lang mogelijk kan gebruiken, is het raadzaam om de mechanismes van degradatie te begrijpen. Dit helpt bij het ontwikkelen en selecteren van de juiste materialen en zorgt ervoor dat tijdig onderhoud gepleegd kan worden. Bovendien kunnen op deze manier afvalstromen worden gereduceerd.

Corrosie

Atmosferische corrosie is het meest voorkomende type corrosie voor constructieve metalen. Vocht en droogte, luchtverontreinigende stoffen en temperatuur beïnvloeden het corrosieproces. De complexiteit van deze interacties maakt het begrip en de voorspelling van atmosferische corrosie zeer uitdagend. De samenwerking binnen een consortium van toonaangevende universiteiten, instituten en bedrijven is essentieel om serieuze stappen voorwaarts te maken.

Praktijktesten

Het testen van de corrosieweerstand van metalen in de praktijk is noodzakelijk om een geschikte selectie te
maken en om de toepassing van nieuwe materialen mogelijk te maken. Uniek aan het ThinCorr project is de wijze waarop getest wordt. In de testen worden de atmosferische omstandigheden waaraan metalen bloot staan zo goed mogelijk nagebootst. Meer inzicht in het corrosieproces zal leiden tot verbeterde materiaalkeuze en nieuwe onderhoudsprocedures waardoor de levensduur van producten verlengd wordt. Dit zal economische voordelen, verbeterde veiligheid van constructies, verminderd materiaalgebruik en lagere CO2-emissies tot gevolg hebben.

De ontwikkeling van een betrouwbaar model om de corrosieprestaties van de materialen te simuleren, stelt
metaalfabrikanten, zoals Tata Steel en Arcelor Mittal, en industriële eindgebruikers, zoals SKF, in staat de
corrosie mechanisme te begrijpen en hun materiaalontwikkelingsprogramma’s effectief en efficiënt te sturen. Het onderzoek is van belang voor een brede verzameling van toepassingen, van kogellagers en auto’s tot gebouwen en constructies.

Programma

ThinCorr is een van de projecten uit een programma van twaalf projecten op materialen-onderzoek dat door de topsector HTSM (Hightech systemen en materialen) is gehonoreerd met een toeslag van 2,6 miljoen euro. De overige twee miljoen euro die nodig is, wordt gefinancierd vanuit de industriële deelnemers aan het programma. De topsector HTSM ondersteunt de twaalf onderzoeken vanwege het baanbrekende wetenschappelijke karakter en de sterke betrokkenheid vanuit de industrie, met een commitment de innovaties snel om te zetten in nieuwe producten. De coördinatie van het programma is in handen van onderzoeksorganisatie M2i (Materials innovation institute).

Het project heeft een looptijd van 5 jaar en vergt een investering van 1.162.592 euro. Het consortium wordt gevormd door de volgende partners: TU Delft, VUB, NLDA, French Corrosion Institute, Arcelor Mittal, Tata Steel Europe, SKF en Zensor.

Tata Steel is gestart met een proef met een duurzaam alternatief voor het hoogovenproces. Met Hisarna kan de hoeveelheid energie en de CO2-uitstoot van een staalbedrijf met minimaal 20 procent worden gereduceerd. In combinatie met afvang en opslag van CO2 kan de uitstoot daarvan met minimaal 80 procent worden gereduceerd.

Tata Steel is sinds kort 100 procent eigenaar van de rechten op de HIsarna-technologie dat zij beschouwen als de meest kansrijke technologie om de staalindustrie wereldwijd structureel te verduurzamen. Tata Steel onderschrijft de in het Parijs Akkoord vastgelegde afspraken en wil, mede door de Hisarna-technologie, bijdragen aan het realiseren van de benodigde verduurzaming en het creëren van een daadwerkelijk circulaire economie.

CO2-reductie

In het traditionele hoogovenproces worden ijzererts en kolen eerst voorbewerkt tot grote brokken om in de hoogoven te kunnen worden gestapeld. Bij Hisarna is die voorbewerkingsstap niet langer nodig: ijzererts en kolen worden in poedervorm in een reactor geïnjecteerd om vloeibaar ruwijzer te maken. Doordat een volledige processtap kan vervallen, wordt 20 procent minder energie gebruikt en 20 procent minder CO2 uitgestoten. Er is dan maar één fabriek nodig om vloeibaar ruwijzer te maken, met slechts één schoorsteen.
Doordat de Hisarna-installatie nagenoeg zuivere CO2 produceert, kan die relatief eenvoudig worden afgevangen en opgeslagen (Carbon Capture and Storage – CCS), bijvoorbeeld in lege gasvelden op de Noordzee. Bij toepassing van CCS komt HIsarna zelfs tot een CO2-reductie van minimaal 80 procent en een fabriek zónder schoorstenen.

Revolutie

Bovendien leidt Hisarna tot lagere emissies van fijnstof, zwaveldioxide en stikstofoxide. Verder kan in een Hisarna-installatie schroot worden gerecycled en kunnen meer bijproducten van het staalproductieproces worden heringezet.
Theo Henrar, directievoorzitter Tata Steel Nederland is zeer enthousiast: ‘Hisarna vormt het begin van een nieuwe industriële revolutie, waarin CO2-reductie en circulariteit centraal staan. Hisarna is een van de paradepaardjes van het staalbedrijf in IJmuiden. Zodra de technologie commercieel beschikbaar is, kan Hisarna wereldwijd worden toegepast.’

 

tata-steel-hlsarna-technologie-2

Na deze duurtest, die zes maanden in beslag zal nemen, breekt de volgende fase aan van het ontwerpen, bouwen en testen van een Hisarna-installatie op industriële schaal. Hisarna is bij Tata Steel in IJmuiden bedacht en wordt op de site ontwikkeld en getest.