Fossilfri förbränning i grate-kiln pelletsverk med hjälp av co-jet brännare

Syfte och mål

Syftet med projektet är att undersöka möjligheten att ersätta fossila bränslen med vätgas i LKABs kiln, där utmaningen ligger i att åstadkomma en lång, jämnvarm flamma. Vätgasflammans egenskaper styrs av blandningen mellan bränsle och syre och en lång flamma kräver en hög inloppshastighet kombinerat med långsam blandning. Uppgiften kompliceras av stora mängder het processgas, vilket resulterar i ett flödesfält med betydande inverkan på blandningsprocessen. Målet är att utveckla tekniker för att kontrollera gasflammans egenskaper genom en så kallad co-jet brännare.

Förväntade effekter och resultat

Ersättning av fossila bränslen i järnmalmspelletsprocessen krävs för en koldioxidfri stålproduktion. Genomförbarheten för att helt ersätta kol med vätgas i kiln m.h.a. en co-jet brännarlösning kommer att utvärderas. Resultaten omfattar strömningsmekaniska simulerings- och experimentmodeller där de viktigaste utmaningarna gällande rörelsemängd, värme- och massöverföring vid byte av bränsle i kiln kan identifieras och lösningar testas. Om tekniken bedöms genomförbar kommer ett koncept som är redo för testning i LKABs pilotugn att utvecklas i slutet av projektet.

Planerat upplägg och genomförande

Projektet involverar både simuleringar och experiment och är uppdelat i fyra arbetspaket: WP1 - Projektkoordinering, WP2 - Simuleringar av kalla flöden, WP3 - Valideringsexperiment av kalla flöden, WP4 - Simulering av flöden med vätgasförbränning.