Grate Aerodynamik ”Studie av processgasflöden i Grate”

LKAB Contact    LTU Contact
Posted in Smart pellets

Bakgrund

LKAB har idag sex pelletsverk, varav fyra använder sig av Grate-Kiln (GK) och två av Straight-Grate (SG) teknologi. Skillnaden är att i GK-verk sker värmebehandlingen av järnmalmpellet i tre ugnar (bandugn, roterugn och kylare) jämfört med en ugn (bandugn) i SG-verk. Roterugnen i GK verken bidrar till att värmebehandlingen av pelleten blir jämnare och mer likformig än i SG-verken eftersom pelleten tumlas runt i roterugnen istället för att vara fixt placerade i bandugnens pelletbädd under hela värmebehandlingscykeln.

Uppvärmning och styrning av temperaturerna i respektive ugn sker genom att elda ett externt bränsle, vanligtvis kol, olja eller gas, och genom att leda tillbaka de heta processgaserna från de sista kylzonerna till de föregående ugnszonerna (värmningszonerna).

För att få en så jämn och effektiv värmebehandlingsprocess som möjligt måste processgasen anpassas till pelletbädden, gratebandet och ugnsutformningen. Resultatet kan annars bli varierande och/eller ofullständig värmebehandling av järnmalmpelleten. Detta leder i sin tur till reducerad produktionskapacitet, sänkt produktkvalité, ökat underhåll samt ökad miljöpåverkan. Att kunna styra och kontrollera processgaserna är därför viktig ur ett konkurrenskraftigt, ekonomiskt- och ett miljömässigt perspektiv. 

Projekt

Syftet med projektet är studera de strömningsmekaniska och värmetekniska fenomen som uppträder i GK-verkens bandugn (Grate) när processgasen kommer in i bandugnen. Speciellt hur inkommande processgas, läckage, pelletbädd, grateband, och bandugnens utformning interagerar. Projektet består av ett seniorarbete som fokuserar på pelletbädden och ett doktorandprojekt behandlar hela systemet, d.v.s. pelletbädd, grateband, ugnsutformning, läckage och inkommande processgas. Resultat från seniorarbetet matas in i doktorandprojektet.