Eit notat av Randi Bårtvedt og Halvor Johan Bådsvik

Kalkstein, kalk og kalkovner brukt ved produksjon av kalsiumkarbid i Odda.

Den første utbyggingen i 1906 for karbidfabrikkens vedkommende omfattet blant annet kalkovnshus med fem kalkovner av Fanehjelms konstruksjon for indirekte fyring. Kapasiteten var 30 tonn brent kalk pr. ovn og døgn. Meningen var at fire skulle være i drift og en i reserve. Kalksteinen brukt fram til 1921 kom fra et lokalt kalksteinsbrudd i Skaftå på Osterøy.

Kalkstein er det viktigste råmaterial ved framstilling av kalsiumkarbid, og det var derfor svært viktig for det nye selskap fra 1924, Odda Smelteverk, å sikre kalksteins-forsyningene. Albys tidligere kalksteinsbrudd Skaftå og Mosterhavn ble kjøpt av Odda Smelteverk i desember 1924 sammen med Albys tidligere kalksteinslekter “Sørfjorden”.  Skaftåbruddet ble satt i drift og dekket Oddas kalksteinsbehov helt fram til 1960.

Fra ca. år 1938 måtte kalksteinsbrytingen på Skaftå etter hvert foregå  i dypet, og Mosterhavn kalksteinsbrudd var i full drift som dagbrudd.

På Skaftå gikk en videre på dypet; der ble påbegynt en sjaktsynk og sprengt ut ventilasjonskanaler. Forekomsten på Mosterhavn så ut til å minke sterkt. Her ble det satt i gang diamantboring for om mulig å finne kalkstein på dypet.

1950 ble et godt “vannår” med 3 enfaseovner i drift i tillegg til den nedslitte trefaseovnen, ovn 1. Det viste seg at den nye Priest oljefyrte kalkovn, som kom i drift i august 1950, ga uvanlig mye finstoff og visse driftsvansker. Den var kresen på kalksteinstørrelsen, og selv om brikettanlegget for finstoff var i drift, måtte mye verdifull kalkstein kjøres på tipp.

1950-1960 ga kalksteinsforsyningen fortsatt bekymringer. På Skaftå måtte en gå enda lenger på dypet, langt under havflaten. Kalksteinsgangen fortsatte riktignok, men dens utstrekning skrumpet inn og gruvedriften ble stadig dyrere. På Mosterhavn begynte det å gå ut med forekomsten i dagen. Imidlertid hadde diamantboringer vist at det var tilsynelatende lovende forekomster på dypet. På dette grunnlag ble det besluttet å gå ned med en 50 meters dyp sjakt og bygge nytt silo- og losseanlegg. For transport av kalkstein ble det fra Direktoratet for fiendtlig eiendom i juni 1950 kjøpt en tidligere hollansk elvelekter, døpt “Moster”. Den måtte påkostes adskillig før den ble brukbar. Det var imidlertid klart at hverken Skaftå eller Mosterhavn var annet en utsettelse av det store problem: kalksteinsforsyningen på lengre sikt.

Driften av Priestovnen bedret seg smått om senn etter justering av steinstørrelsen og andre forbedringer, men en måtte la noen av de eldste kalkovnene stå i reserve. I 1952 måtte Priestovnen omfores, og noen av de gamle kalkovnene tas i bruk for en tid. I 1953 var kalksteinssituasjonen lite oppmuntrende. Fra tid til annen var kalksteinsgangen på Skaftå isprengt mye gråstein og smalnet faretruende av. Det var tydelig at forekomsten ikke ville kunne møte Oddas behov lengre enn et begrenset antall år. På Mosterhavn nådde sjaktsynken det planlagte dyp på 50 meter, og herfra var det meningen å drive strossebryting når heise- og andre anlegg i dagen ble ferdig. I 1955 begynte  brytingen omsider fra bunnen av sjakten, men det viste seg at kalksteinsforekomsten dessverre var så oppblandet med tilfeldige gråbergpartier at en måtte ta håndskeiding i bruk. Dette falt naturligvis uforholdsmessig dyrt, samtidig som den stein som ble sendt til Odda skapte problemer for bedriften. Kalksteinsbruddet ble derfor nedlagt 1. januar 1956, og anlegg og rettene der måtte selges billig.

Bedriften hadde omkring 1955 ganske kort tid på seg til å modernisere det gamle, foreldede og sterkt nedslitte anlegget. BOC og Oddas ledelse hadde i lengre tid diskutert i detalj hvilke deler av anlegget som burde moderniseres i første omgang, og dette førte fram til vedtak om en etter forholdene ganske stor moderniseringsplan. Selskapet ble gitt rett til å utføre en del nyanlegg/moderniseringer, blant annet anskaffelse av to nye kalkovner, levert av firmaet Warmestelle. Disse var for såkalt “mixed” fyring, d.v.s. kalksteinen ble blandet med en tilpasset mengde hard grovkoks som ga den nødvendige varmetilførsel for kalkbrenningen. De nye kalkovner ble utformet også med tanke på levering av kulldioksydgass (CO2) til dicyproduksjonen.

Trefaseovn 2 ble satt i drift januar 1956. Ovn 2 var en lukket ovn, den første i sitt slag ved Odda Smelteverk. Karbidovnsgassen (CO) skulle brukes til kalkbrenning og fyring av dampkjelanlegget på dicyfabrikken. En annen uforutsett ulempe var at den lukkete ovnen viste seg å være mer kresen på stykkstørrelsen av kalken, og på samme tid ga kalkbrenningen visse problemer. Det tok flere år før kalkproblemene ble løst, og i årene 1955/58 ble av disse årsaker forbruket av kalkstein pr. tonn karbid 25% høyere enn normalt. En måtte sikte ut småfallen kalk og kalkstein, og mange tusen tonn kjørtes til den nye avfallstippen på Hjøllo. En av årsakene var at den norske kalksteinen som måtte brukes ikke tålte brenningen i de nye høyere kalkovner. I mindre og mindre grad kunne Skaftåbruddet dekke behovet, som måtte dekkes ved kjøp av brudd på Nordmøre. Et av disse var Glærum. For å sikre selskapets behov for kalkstein på lang sikt, ble det satt i gang diamantboring i Glærum  for å undersøke mengde og kvalitet av kalksteinsforekomstene der. Samtidig undersøktes diverse forekomster i Trøndelag etter at diamantboringer hadde vist at kalksteinsforekomsten på Smelteverkets eiendom ,Kverkillen, ikke var egnet for karbidframstilling. En lovende og stor forekomst ble funnet ved Skreppåsen i Verdal, og en sikret seg opsjon på utnyttelse av denne forekomsten ved avtale med eierne Værdalsbruket A/S.

1958/59 ble et godt år, med rikelig kraft og stor produksjon. Men kalksteinsproblemene økte. Kvantum kalkstein fra Skaftå ble mindre for hvert år, og det var nå helt klart at det bare var et spørsmål om få år før forekomsten ville være uttømt. Bedriften besluttet derfor at bruddet skulle legges ned fra juli 1961. Det hadde da vært i gang  forsyning til Odda siden 1908. Av de alternativer som nå forelå for framtidig kalksteinsforsyning var to som pekte seg ut. Enten å bryte ut i egen regi i Skreppåsenfeltet, hvor diamantboringer hadde gitt lovende resultater, eller å kjøpe utenfra. Skreppåsen måtte sjaltes ut blant annet fordi de nødvendige investeringer ville overstige vårt selskaps økonomiske evne. Bedriften festet seg da ved mulige leveringer under langsiktige kontrakter fra et stort dagbrudd i det nordlige Wales.

Jeg var tilsett som forskningsingeniør ved Odda Smelteverk fra 1.februar 1958 til 1.april 1960. En oppgave som jeg fikk i denne tiden var å utvikle en undersøkelsesmetode for kalkstein for å finne fram til kalksteinsforekomster som var best egnet til å bli brukt som råmaterial for produksjon av kalsiumkarbid. Denne testmetode viste klart at kalksteinen fra nordlige Wales var den kalksteinen som egnet seg best. (Utstyret som ble utviklet samt rapporter som beskriver metoden og testresultater, finnes fortsatt på Smelteverket.)

Stein fra nordlige Wales hadde med godt resultat vært prøvd ved drift i Odda. Bruddet eides av firmaet William Robertson Shipowners Ltd i Glasgow, som også hadde en flåte av passende skip for kalksteinstransporten. Firmaet kunne derfor tilby kalksteinen på meget tilfredsstillende vilkår levert ved kai Odda. Forhandlingene med dette firma førte til en langtidskontrakt som ble effektiv fra 1.juli 1960. Årskvantum kalkstein var i flere år oppe i 200.000 tonn. Kontraktsretter m.v. til Skreppåsen ble derfor solgt til Hafslund.

Den siste kalksteinslasten fra Skaftå kom i mai 1961.

Etter ombygging ble den gamle åpne karbidovnen lukket og startet opp igjen som lukket ovn 4.mai 1961. Da begge ovnene var lukket, fikk vi mer CO gass, og Priestkalkovnen kunne derfor gå over til gassfyring fra august 1961.

Tysse 2 utbyggingen ble behandlet og godkjent av stortinget i juni 1962. Anleggsarbeidene ble satt i gang i mars 1964. Planleggingen for økning i produksjon av karbid i forbindelse med at selskapet ville få mer kraft til disposisjon etter start av Tysse 2, resulterte i at styret tok et løft og bevilget 2,1 millioner til ombygging av en av Warmestelle ovnene til såkalt høykapasitetsovn av Union Carbide utførelse. Vi ville få bedre kalk, spare brensel og bemanning samt doble produksjonskapasiteten. Den andre Warmestelle kalkovnen ble ombygget til høykapasitetsovn noe senere.

Ombygging av de to Warmestelleovner til HC ovner (høykapasitetsovner), gjorde det mulig å produsere tilstrekkelig kalk til å utnytte full kapasitet på karbidovnene 1 og 2 etter dobling av produksjon fra 1970 og full kapasitet på ovn 3 fra 1982.

I over 30 år var så godt som all kalkstein til Odda Smelteverk blitt levert fra Nord-Wales. Etter hvert begynte bedriften å se seg om etter andre konkurransedyktige leverandører. En av disse var Tilcon Ltd. I Yorkshire, England. Fra Gotland ble det også tatt inn en del prøvepartier, det samme fra Skreppåsen i Verdal. De siste driftsårene ved Odda Smelteverk ble det tatt inn betydelige kvanta kalkstein fra Frankrike.

Odda, 13.03.11

Halvor Johan Bådsvik

Norsk Vasskraft og Industristadmuseum

V/ Direktør Randi Bårtvedt

NOTAT nr. 2

vedrørende

Kalkstein, kalk og kalkovner brukt ved produksjon av kalsiumkarbid i Odda.

Kalkstein, som er det viktigste råmaterial til produksjon av kalsiumkarbid, ble fra oppstart i 1908 brent til kalk i 5 kalkovner av Fanehjelms konstruksjon for indirekte fyring. Kapasiteten var 30 tonn brent kalk pr. ovn og døgn. Disse 5 Fanehjelms ovner var et framtredende trekk i bygningsmassen på Smelteverket fram til de ble revet i 1957. Fra da av er det Priestovnen og de 2 Warmestelleovner (senere HC kalkovner) som viser seg som et minst like dominerende trekk i kalk/karbidområdet.

Kalksteinen som brukes til karbidproduksjon består av ca 98% kalsiumkarbonat (CaCO3). Ved oppvarming i kalkovn til ca 1000 0C spaltes kalsiumkarbonat til kalk (CaO) og CO2. Kalk og tørket koks blandes i rett forhold og mates inn på karbidovn. CO2 gassen slippes ut av systemet sammen med avgassen fra kalkovnen.

Fra 1951 startet produksjonen av dicyandiamid (dicy) på Smelteverket. Råmaterialet til denne produksjon er kalsiumcyanamid i vanndig oppløsning. Ved produksjonen av dicyandiamid er det nødvendig med tilførsel av CO2 gass for utfelling av kalsiumkarbonat fra den vanndige løsningen.  CO2 gass fra kalkbrenningen er naturlig å bruke til dette. Fanehjelmsovnene var ikke konstruert for dette, og det ble bestemt å investere i en oljefyrt sjaktovn, en Priestovn til erstatning for Fanehjelmsovner.  Kapasitet 6000 kg kalkstein/time som etter brenning ga ca 3000 kg kalk/time eller 72 tonn kalk per døgn. Priestovnen løste oppgaven med å levere CO2 gass til dicy-prosessen, men av problemer kan nevnes for høyt og ujevnt innhold av restkarbonat i kalken, sammensintring av kalk i brennsonen og lav termisk effekt.

I 1955 ble det bestilt 2 nye kalkovner levert av firmaet Warmestelle Steine und Erden. Warmestelleovnene er sjaktovner hvor kalksteinen blandes med en riktig mengde hard grov koks som ga den nødvendige varmetilførsel. Kapasiteten på hver av disse kalkovnene var ca 100 tonn kalk per døgn. Ovnene ga vesentlig høyere termisk effekt, høyere innhold av CO2 i avgassen som var gunstig for dicyprosessen, og ikke minst var kalken av jevnere i kvalitet og hadde lavere innhold av restkarbonat, (ubrent kalkstein).

Jeg var tilsett som forskningsingeniør ved Odda Smelteverk i perioden 1958-1960. Mye tid ble brukt til å analysere problemer og muligheter med de 2 kalkovnstyper Priestovn og Warmestelleovn.  Dette er omtalt i rapporten: Work Research on the Limeburning at Odda Smelteverk A/S , 29 th September 1959.

Fra 1961 var karbidovn 1 og 2, begge i drift som lukkede smelteovner for produksjon av ca 50.000 tonn karbid/år. Dette tilsvarte den beregnede kapasitet på smelteovnene, normal kapasitet på de 2 Warmestelleovner samt tilgjengelig kraftmengde.

Tysse 2 utbyggingen ble behandlet og godkjent av stortinget i juni 1962. Anleggsarbeidene ble satt i gang i mars 1964. Dette ville gi Odda Smelteverk betydelig mer elektrisk kraft, totalt 317 GWH/år.

På Odda Smelteverk begynte planleggingen med å kunne nyttiggjøre seg en kraftmengde på totalt 317 GWH/år. Styret i Odda Smelteverk tok et løft og bevilget 2,1 millioner kr til ombygging av en av Warmestelleovnene til HC ovn (høykapasitetsovn) av Union Carbide utførelse. Ombyggingen var basert på en endret og mer kontrollert tilførsel av gass og olje til brennsonen. Ved denne ombygging kunne vi forvente en betydelig økning av kapasiteten til ca 240 tonn kalk/døgn for en ovn. Dette var tilstrekkelig kalkmengde til den forventede økte karbidproduksjon. I tillegg ville vi få bedre kalkkvalitet, spare brensel og bemanning samt mer enn doble produksjonskapasiteten.

Det kan også nevnes at det ble bestilt ny kokstørke av type etasjetørke med elektrofilter for  rensing av avgassen fra tørka.

Fra Union Carbide ble det også kjøpt lisens på det såkalte hulelektrode (HE) system for innmating av finkornige råmaterialer på karbidovnene gjennom elektrodene.

Jeg ble tilsatt som driftsingeniør ved Odda Smelteverk 1.september 1966 med ansvar for kalk/karbidavdelingen.

Ombyggingen av den første Warmestelleovn til HC ovn  og oppstarting av denne, var klart til Tysso 2 kraft kom på nettet. Økningen av lasten på smelteovnene kunne starte. Ved starten av HC ovnen, var det erfarne spesialister fra Union Carbide til stede. Tom Lopuszinski fra Union Carbide, var den som hadde ansvaret fra Union Carbide sin side. Han var en internasjonal spesialist på kalk og karbid, og jeg har hatt kontakt med han vedrørende dette fagområde helt fram til i dag.

I løpet av 1967-1970 viste det seg at ovnslasten på karbidovnene 1 og 2 kunne økes over den belastning som var planlagt i forbindelse med øket tilgang på elektrisk kraft. Ovnslasten kom opp i 23-24 MW på hver ovn. Karbidmarkedet var til stede, vi kunne selge mer karbid enn det vi kunne produsere. Warmestelle ovn 2 ble bygget om til HC ovn, og kalkovnskapasiteten var etter det slik at vi hadde nok til høyere karbidproduksjon. Grunnlaget for å bygge en karbidovn 3 var til stede. Byggingen av ovnen startet i mai 1976 og ovnen ble startet i slutten av februar 1978.

Beregnet årlig produksjonskapasitet på ovn 3 var 133.000 tonn karbid. Med begge HC kalkovnene i drift var det rikelig kapasitet til å dekke kalkbehovet. Skulle dette behovet dekkes med Warmestelle ovner ville det vært nødvendig med 5 ovnsenheter. En ville heller ikke kunne nyttiggjøre seg gass fra karbidovnen til å kunne dekke hele varmebehovet ved kalkbrenningen.

De tre steder i verden hvor jeg kjenner til at HC kalkovner benyttes i forbindelse med karbidproduksjon er:  Odda,  Union Carbide i Ashtabula,  Ohio og Denki Kagaku i Japan. En kan også merke seg at disse 3 karbidprodusenter har vært blant de aller fremste i verden.

Odda, 23.06.11

Halvor Johan Bådsvik