Stålarbetare kommer att i realtid kunna övervaka temperaturen och den kemiska sammansättningen i smältmetallugnar, sparar varje stålverk upp till 4,5 miljoner pund per år, tack vare en ny laserteknik utvecklad av ett spin-out-företag från Swansea University.

Den nya tekniken har vunnit Materials Science Venture Prize som delas ut av The Worshipful Company of Armourers and Brasiers, och värd £25, 000. Swansea University är den första institutionen som har vunnit detta prestigefyllda pris två gånger, båda gångerna för sitt banbrytande arbete på stål.

För närvarande inom ståltillverkning, produktionen stoppas medan engångssonder sänks ner i den smälta metallen för att mäta temperatur och ta prover. Detta är ineffektivt eftersom det tar tid, kräver dyra sonder och minskar produktiviteten.

I kontrast, den nya tekniken använder lasrar som projiceras in i den smälta ugnen som övervakar innehållet kontinuerligt. Det finns inget behov av engångssonder och – avgörande – produktionen behöver inte stoppas.

Tekniken utvecklas av Swansea Universitys spin-out-företag Kubal-Wraith Ltd.

Dr Szymon Kubal från Tata Steel, forskarassistent vid Swansea University, sa:

"Vår nya teknik gör att en laserstråle kan projiceras in i en smält ugn genom en kanal som kallas en tuyère i ugnsväggen. Vi utnyttjar de senaste gasinsprutningsteknikerna för att skydda datakanalen.

En svårighet var att testa våra innovationer i en fungerande stålfabrik under produktionsförhållanden. Dock, genom att arbeta med Tata Steel UK kan vi genomföra fullskaliga försök."

Tekniken är även tillämpbar på andra metaller som aluminium, koppar och nickel. Data från World Steel Association indikerar att det finns mer än 1000 smältmetallugnar världen över, som skulle kunna se fördelar i kostnad och produktivitet genom att använda den nya metoden för övervakning.

Laget, ledd av Dr Szymon Kubal, inkluderar Swansea University College of Engineerings experter Dr Cameron Pleydell-Pearce och Dr Adrian Walters.

Professor Bill Bonfield, ordförande för Armourers and Brasiers Venture Prize-domarpanelen, sa:

"Detta projekt visar hur forskning och innovation har potential att förändra sedan länge etablerade tillverkningsprocesser. Vårt pris syftar till att uppmuntra vetenskapligt entreprenörskap i Storbritannien och tillhandahålla finansiering för att hjälpa innovativ utveckling som denna att förverkliga sin potential."

Dr Adrian Walters, Royal Society Entrepreneur in Residence vid Swansea University, sa:

"Swansea University vann även Venture Prize 2016 med en banbrytande metod för att hantera korrosion, förbättra stålbaserade produkter, medan årets vinnare förbättrar det första steget i ståltillverkningsprocessen. Det visar att Swansea University levererar innovation över hela stålindustrin."

Dr Gerry Ronan, Chef för immateriella rättigheter för Swansea University, sa:

"Detta är en mycket prestigefylld och konkurrenskraftig utmärkelse och erbjuder stor trovärdighet till en tidig start-up.
Detta andra pris på tre år visar styrkan hos expertis inom materialvetenskap vid Swansea och även kvaliteten på de kommersiella möjligheter som universitetet skapar. Det är också en kredit till Dr Adrian Walters, som har arbetat nära med båda dessa framgångsrika team."