Energianvändningen i världen ökar på grund av ökad befolkningstillväxt och industrialisering. En av de viktigaste nycklarna för att bromsa den rådande utvecklingen är att genomföra energieffektivisering, främst inom industrisektorn där det ofta finns outnyttjad energi som skulle kunna återanvändas med hjälp av ny teknik.Valmet AB är ett företag som nyligen köpt ett gjuteri av ett konkursdrabbat företag. Köpet var tvunget då deras verksamhet är beroende av unika delar som gjuteriet producerar. Valmet AB, som profilerar sig som ett företag med energi- och miljöfrågor i fokus, vill undersöka om den nya verksamheten går att energieffektivisera.Smältning av metall är energikrävande och därför har gjuteriet ett stort energibehov smtidigt har de flera processer som genererar spillvärme. Första delen av arbetet syftar till att visa hur mycket och vilken sorts energi som gjuteriet använder samt hur elbehovet fördelas mellan olika processer. I andra delen kartläggs gjuteriets spillvärmeflöden och i sista delen behandlas olika fall av värmeåtervinning utav spillvärme.Energikartläggningen visade att gjuteriet använder flera olika energislag men att el är det dominerande. Av det totala energibehovet är 81 % el, vilket är ungefär samma resultat som har erhållits i tidigare kartläggningar som gjorts hos andra gjuterier i Sverige. Smältugnarna har det största elbehovet vilket också har pekats ut som den mest elkrävande processen i tidigare arbeten.Spillvärmekartläggningen påvisar tre intressanta spillvärmeflöden. Det ena är ett spillvattenflöde från ugnarnas kylsystem och de andra två är de luftflöden som värms upp då gods och sand svalnar. Det flöde som valdes att gå vidare med var kylvattenflödena från smältugnarna. Temperaturen på returvattnet från ugnarna varierar mellan 25 och 0°C. Den låga temperaturen gör att det betraktas som lågvärdig spillvärme. Med denna spillvärme kan vatten som har en lägre temperatur förvärma exempelvis duschvatten och radiatorvatten. Förvärmning av inkommande ventilationsluft är också ett alternativ. Det sistnämnda alternativet väljs ut och studeras utifrån energisparande ekonomiskt och miljömässigt perspektiv.Genom att värma ingående luft med hjälp av ett spillvärmebatteri som drivs av vattnet från de två kylsystemen ifrån ugnarna kan temperaturen på ingående luft i snitt höjas 5-25°C. Detta gör att det befintliga fjärrvärmebatteriet inte behöver värma luften lika mycket. Valmet AB sparar 648 000 SEK varje år vid installation av ett spillvärmebatteri samtidigt som fjärrvärmeleverantörerna kommer att minska sin bränsleenergianvändning med 9500 kWh per dygn. / Energy consumption is increasing worldwide due to population growth and industrialization. To slow down the current trend it is important to implement energy efficiency.Valmet AB is a company that recently bought a foundry of a bankrupt company. It was necessary because the company relies on a unique part that the foundry produces. Valmet AB, which is a company with energy and environmental issues in focus, wants to investigate whether the foundry can be more energy efficient or not.Melting of metal is an energy intensive process and therefore a large energy supply is needed, but at the same time they have several processes that generate waste heat. The first part of this work is meant to show how much and what kind of energy that the foundry uses and how the electricity use is distributed among different processes. The second part is about identifying waste heat flows and the last part deals with various cases of heat recovery of waste heat.The mapping shows that the foundry uses several different types of energy but electricity is the dominant. 81% of the total energy is electricity, which is the same result obtained in previous surveys conducted in other foundries in Sweden. The process that has the greatest electricity use is the melting furnaces, which has also been identified in previous work as the most demanding electrical process.Waste heat mapping shows three interesting waste heat streams. One is a waste water flow from the furnace cooling system and the other two are the air that is heated as castings and sand cools. The cooling water from the melting furnaces was selected as the most interesting flow. The temperature of the water returning from the ovens varies between 25 and 0°C. The low temperature means that it is regarded as low-grade waste heatThis waste heat can preheat water flows that have a lower temperature such as shower water and radiator water. Preheating the incoming ventilation air is also an option. The last option was chosen and was examined from an energy saving, economic and environmental perspective.By heating the incoming air with a waste heat battery, operated by the two cooling systems from the furnace, the temperature of the inlet air rate increased 5-25°C / hour. The result is that the existing district heat battery does not need to heat the air as much as before. Valmet AB saves 648 000 SEK every year with installation of a waste heat battery, while the fuel energy use of the original battery will be reduced with 9500 kWh per year.

Syftet med denna studie är att undersöka hur Norsok M-650 kan appliceras i processen för att säkerställa kvaliteten på ett gjuteriföretag. Målet är att upptäcka eventuella avvikelser mellan företagets produktion och standarden samt att ta fram den dokumentation som krävs vid en framtida certifiering, en så kallad ”Qualification Test Record”. Studien har utförts genom dokumentering av Norrhults Stålgjuteri AB:s produktion och en analys av standarden.

Volvo Powertrain i Skövde tillverkar motorer och motorkomponenter som levereras till Volvokoncernens globala fabriker. Gjuteriet är en av flera produktionsprocesser i Skövde och är i dagsläget norra Europas största gjuteri. Här produceras över 100 000 gjutgods varje år i form av cylinderblock, cylinderhuvud och svänghjul. I gjuteriet och framförallt smältverket blir miljöpåverkan och miljökonsekvenser allt viktigare att ta hänsyn till. På sikt vill gjuteriet förbättra produktionsprocesserna ur ett miljöperspektiv och minimera miljöpåverkan. Syftet med examensarbetet är att identifiera fokusområden och parametrar som bidrar till potentiell miljöpåverkan med kombinationen av DES och LCA. Med syftet i åtanke och viljan att analysera miljöpåverkan ur ett processorienterat perspektiv byggdes en lämplig projektmetod fram. Med stöd av relevanta metoder, teoretisk referensram och litteraturstudie utvecklades projektmetoden. Examensarbetet fortlöpte genom att bygga upp en konceptuell modell som grundlade möjligheterna till datainsamling. Utifrån den konceptuella modellen och insamlade data påbörjades uppbyggnaden av simuleringsmodell. Simuleringsmodellen byggdes upp på ett användarvänligt tillvägagångsätt med en integrerad Excel-fil för att enkelt kunna justera indata. Huvudsyftet med simuleringsmodellen är att direkt kunna analysera miljöpåverkan i form av global uppvärmning, försurning och övergödning utifrån automatiskt genererade data. I simuleringsmodellen sammanställs data i en kvantifierad inventeringsanalys som sedan beräknas om med tillhörande potentiella miljöpåverkansfaktorer. En miljökonsekvensanalys sammanställs sedan automatiskt i simuleringsmodellen med möjligheten att exporteras till Excel-fil. I detta examensarbete presenteras analysresultatet över identifierade parametrar i en procentuell fördelning till varandra och i förhållande till vald funktionell enhet. Analysresultatet indikerar var eventuella insatser bör läggas och vidare analyser bör utföras. Resultatet visar att resurstillsatsen koks är en stor bidragande parameter till potentiell miljöpåverkan. Därför bör fokusinsatser och vidare analyser genomföras på koks och eventuella alternativa lösningar identifieras.  Utöver miljökonsekvensanalysen genomfördes en jämförande elektricitetsanalys på ett historiskt och alternativt produktionsscenario i förhållande till den funktionella enheten. Analysen påvisar att det alternativa produktionsscenariot nyttjar 28%-enheter mindre elektricitet i förhållande till den funktionella enheten. / Volvo Powertrain in Skövde manufactures engines and engine components for the Volvo Group's global factories. The foundry is one of the production facilities in Skövde and is the largest foundry in Northern Europe. Over 100 000 castings are produced every year in the form of cylinder blocks, cylinder heads and flywheels. In the foundry and especially the smelter, environmental impacts are becoming significant due to its large energy demand. In the long term, the foundry needs to improve production processes from to minimize its environmental impact. The purpose of the thesis work is to identify focus areas and parameters that contribute to potential environmental impacts with the combination of DES and LCA. An analysing methodology was developed based on a process-oriented perspective. Based on relevant methods, theoretical reference framework and literature study, the project was developed. The thesis work continued by building a conceptual model for data collection. Based on the conceptual model and collected data, the simulation model is developed on an integrated Excel file for easy interface of the input data. The main purpose of the simulation model is to estimate the environmental impacts in terms of global warming, acidification and eutrophication. Two data processes are performed in the simulation model. Firstly, the input data from the conceptual model is compiled into a quantified inventory analysis. Secondly, the quantified inventory results are further categorized into potential environmental impacts, thereafter the results of the assessed environmental impacts are compiled and export to Excel file. The analysis results are presented over identified parameters with regards to the defined functional unit. The results indicate that the usage of coke is the major contributor to potential environmental impact. Therefore, efforts and further analyses should be focus on the usage of coke and identifying alternative solutions. In addition to the environmental impact assessment, a comparative analysis was conducted on a historical and alternative production scenario.  The analysis shows that the alternative production scenario utilizes 28% less electricity compared to the historical scenario.

Volvo Group Trucks Operations tillverkar motorer, växellådor och lastbilar till koncernens varumärken Volvo, Renault, Mack och UD-Trucks. Powertrain Production är produktionsenheten inom AB Volvo som producerar dieselmotorer och motorkomponenter. I Skövde består Volvos produktionsprocesser av gjutning, bearbetning och montering. Gjuteriet använder metaller och legeringar för att producera färdiga komponenter och delar. Tillverkningsmaterialet förvaras och hämtas från fabrikens materialgård. Materialgårdens tillväxt har skett okontrollerat genom åren. Material har placerats efter möjlighet och skapat ett komplext flöde. Volvo uppfattar området vara riskfyllt på grund av det trånga utrymmet personalen delar med inkommande och utgående trafik. Logistiken upplevs därför rörig, ineffektiv och oorganiserad. Syftet var att utföra en nulägesanalys av materialgården utifrån kriterierna layout, personal och fordon, inköp och materialhantering, flöde, arbetsmätning samt riskanalys. Därefter konstruerades ett nytt förslag baserad på nulägesanalysen. Metodiken har baserats på intervjuer och observationer. Teori har studerats för att praktiskt genomföra en layoututformning, analys av logistik och flöde samt arbetsmätning och riskanalys. Revit Architecture har använts för att visa dagens layout och ett koncept av en ny materialgård. Dagbok användes som hjälpmedel efter varje besök. Resultatet av nulägesanalysen visar att aktuell layout skiljer sig avsevärt från tidigare upplägg. Logistiken och materialhantering visar en hög omsättning och ett komplext materialflöde. Arbetsmätningen indikerade på onödiga transportsträckor och långa väntetider. Riskanalysen stärkte tidigare misstankar om osäker arbetsplats.   I förslaget på ny layout presenteras ett upplägg baserat på ”Struktur, Effektivitet och Säkerhet” med en avsevärd minskning av både materialhantering och trafik inne på materialgården. Materialgården är ett exempel på en del av verksamheten som inte har utvecklats i takt med Volvos expansion. Det visar på en oprioriterad verksamhet där planering och struktur har varit eftersatt. För materialgården rekommenderas att Volvo ser över sin materialverksamhet och strukturerar om från grunden. Genom tydligare planering erhålls en effektivare produktion och därigenom bättre lönsamhet. Det kräver att företaget ligger steget före i utvecklingen. Åtgärder bör implementeras om gjuteriet ska uppvisa konkurrensfördelar i Volvos verksamhet. / Volvo Group Trucks Operations manufactures engines, transmissions and trucks to the Groups brands Volvo, Renault, Mack and UD Trucks. Powertrain Production is the production unit within AB Volvo producing diesel engines and engine components. Volvo´s production in Skövde consists of casting, machining and assembly. The foundry uses metals and alloys to produce finished components and parts. The material is stored and retrieved from the factory´s material yard. The material yards growth has occurred uncontrollably through time. Materials have been placed according to feasibility and has created a complex flow. Volvo perceives the area to be unsafe because of the confined space the staff shares with incoming and outgoing traffic. Therefore the logistics are turbid, inefficient and disorganized. The purpose was to perform a current state analysis of the material yard based on the criteria´s layout, employees and vehicles, purchasing and material handling, material flow, work measurement and risk analysis. Subsequently a new proposal was created based on the current state analysis. The methodology was based on interviews and observations. Theory has been studied for the practical implementation of a layout design, analysis of logistics and flow as well as work measurements and a risk analysis have been performed. Revit Architecture has been used to demonstrate the current layout and a concept of a new material yard. Diary was a used tool after each visit. The result of the current state analysis shows that the current layout differs substantially from previous layout. Logistics and material handling shows a high turnover and a complex material flow. Work measurements indicate in unnecessary distances and long waits. The risk analysis strengthened earlier suspicions of an unsafe workplace. The new proposal presents a layout based on "Structure, Efficiency and Security" with a significant reduction in both material handling and traffics inside the material yard. The material yard is an example of a part in the company that has not evolved in line with Volvo´s expansion. This shows an unprioritized part of the business where planning and structure has been neglected. For the material yard it is recommended that Volvo reviews their material activities and tackle their operations from the basis. Through planning, a more efficient production is obtained and thereby improved profitability. It requires that the company is at the forefront of development. Actions should be implemented if the foundry seeks a competitive advantage in Volvo´s operations.

The gating system transfers the iron melt from the ladle to the void in the casting mould. The gating systems dimensions and designs are crucial for the success of a casting and a poor gating system is a leading cause of scraps. The main goal of this thesis is to improve the pouring basins and sprues at Norrlandsgjuteriet, an iron foundry located in northern Sweden. The step in the offset step basin and other variables that affect the gating system is explained, investigated and simulated in MAGMASOFT. Furthermore, put to practice at Norrlandsgjuteriet. Adding a step in the offset basin fills a very important function in the system, fending off air bubbles that might enter the mould and reduce the horizontal velocity of the melt. The basin’s height and the sprue’s cross-section control the casting time and simulations conducted in this thesis show that a step can create a beneficial rounding to the flow over the step, creating a laminar flow of the melt, down the sprue contributing to a lower casting time. A narrower sprue is better, in which the melt’s surface tension is maintained, creating an oxide pipe-layer that protects the flowing melt entering the mould and from entrainment defects. The results show that replacing the offset basins used today with offset step basins, which are 30% smaller in volume, together with a tighter sprue will not only reduce the annual material consumption by 1% or 13 000 kg but more importantly increase the quality of the casting. This due to lower melt velocity, a more homogenous temperature, better flow in the basin with less air entering the mould. / Ingjutsystemet   transporterar   det   smälta   järnet   från   skänken   till   gjutformens   hålrum. Ingjutsystemets dimensioner och utformning är avgörande för en lyckad gjutning och ett dåligt utformat ingjutsystem är den främsta orsaken till kassationer. Syftet med denna rapport är att förbättra  gjutskålarna  samt nedlopp  som  Norrlandsgjuteriet,  ett  järngjuteri  i  norra  Sverige, använder. Steget i den förskjutna gjutskålen och andra variabler som påverkar ingjutsystemet förklaras, undersöks och simuleras i MAGMASOFT. Utöver detta testas det även praktiskt hos Norrlandsgjuteriet.  Att  lägga  till  ett  steg  i gjutskålen  fyller  en  väldigt  viktig  funktion  i ingjutssystemet i och med att luftbubblor avvärjs från att följa med in i formen samt minskar även  smältans horisontella  hastighet.  Gjutskålens  höjd  och  nedloppets  tvärsnittsarea  avgör gjuttiden  och  simulationer  som  genomfördes  visade  också  att  stegets rundning  i  gjutskålen skapar ett fördelaktigt flöde över steget vilket skapar ett laminärt flöde ner i nedloppet vilket samtidigt bidrar till en minskad gjuttid. Ju smalare nedlopp desto bättre upprätthålls smältans ytspänning vilket skapar ett oxidskikt som skyddar den flytande smältan, som ska fylla formen, från inblandning  av  luft  och  oxider.  Resultaten  visar  att  genom  att  byta  ut  de förskjutna gjutskålarna som används idag med förskjutna steggjutskålar, som är 30% mindre i volym, tillsammans med en smalare nedlopp så kommer inte bara den årliga materialförbrukningen att minska med 1% eller 13 000 kg men ännu viktigare att höja kvaliteten på de gjutna detaljerna. Detta på grund av lägre smälthastighet, en mer homogen temperatur, bättre flöde i gjutskålen samt mindre luft som tränger in i formen.