Prestanda och slitage prediktering i rörverkskvarnar

Syfte och mål

Finmalning anses ske genom nötning, men det är okänt om malnings effekten begränsas av hydrostatiskt tryck, skjuvspänningar eller genom visköst flöde. Visionen för projekt är att ta fram förutsättningarna för ett framtida optimeringsverktyg för minimering av energiförbrukning och slitage i industriella malkretsar. Huvudmålet för projektet är att bygga fysikbaserade numeriska modeller för malning med rörverkskvarnar. I förstudien har detta mål uppnåtts genom att kombinera olika numeriska metoder som tillsammans återskapar fysikaliskt- och mekaniskt beteende i kvarnen.

Resultat och förväntade effekter

I projektet har det gjorts experimentella försök för att undersöka malningseffektiviteten och dess koppling till energiförbrukning för olika belastningsfall och slurryegenskaper såsom pulpdensitet och viskositet. Mätningar av energiförbrukning, effekt, energiförlust genom kylning, partikelstorlek och även reologimätningar har genomförts. Resultaten från simuleringen av rörverkskvarnen visar att modellen kan fånga interaktionen mellan pulp-struktur-malkulor. Slurryegenskaper och dess påverkan på fluid och malkulors flödesmönster kan påvisas i simuleringarna.

Upplägg och genomförande

Avancerade mätningar i kombination med numerisk modellering samt validering har utförts. Experimentella studier och analys av malning i rörverkskvarn för skapande av data för kalibrering av numeriska modeller är en viktig bas. Även skapande av en fysikaliskt baserad numerisk modell av rörverkskvarnen är en betydelsefull del av projektet. Simuleringar av olika lastfall för prediktering av belastningsintensitet och nötning har utförts. Preliminär validering av multifysik beräkningar mot pulp- och kylvattenflöden, energi och nötningsmönster data visar på överensstämmelse.