Ny digital 3D modell av Grate-Kiln pelletsprocessen för minskad energianvändning och utsläpp

Syfte och mål

Projektets syfte och huvudmål var att utveckla en ny digital 3D-modell som kan användas för att kontrollera och optimera flödet i roterugnar för minskad energiförbrukning och miljöpåverkan med ökad pelletskvalitet. Detta har uppfyllts genom en modell/lösare implementerad i öppen källkod där flödesfält, förbränning, värmeöverföring och bäddreaktioner är inkluderade. Projektet har vidare demonstrerat möjligheterna att göra avancerade mätningar av flödesfält i industriell miljö samt tydliggjort hur viktig strömningsmekaniken är för förbränningsprocessen i roterugnen.

Resultat och förväntade effekter

Implementeringen av modellen kan innebära minskad miljöpåverkan av gruvdrift och bidra till ett hållbart samhälle när det gäller en mer optimal användning av energi och minskade utsläpp, samt en ökning av järnmalmspelletsens kvalitet. Resultaten är också en grund för innovativa lösningar för direkt flödesreglering och kontroll av flammans egenskaper, och möjliggör att köra simuleringar i prediktivt syfte vid förändringar av processparametrar och för att upptäcka och förhindra fel innan de uppstår för att undvika kostsamma produktionsstopp.

Upplägg och genomförande

Projektet har bestått av fyra arbetspaket (WP) innehållande både numeriska datorsimuleringar och experimentella mätningar i labbskala och i mer verklig, industriell miljö i pilotskala. En viss justering av den ursprungliga tidsplanen fick göras för att kunna genomföra alla delmoment. Arbetet har dock flutit på bra med hänsyn till problemen och begränsningarna som har uppstått pga Covid-19.