Minskning av mängden stoft från masugnar med 100 % pellets - JoSEn 2013

DeDust BF

Från konferensen Framtidens Metalliska material 16-17 mars 2016.


Från konferensen "Fler idéer om metaller" 4-5 mars 2015.

Projektets idé

Masugnar i Norden har successivt övergått från sinter till ren pellet som malmråvara. Högre mängd genererat sot och slam från masugnar med 100 % pellet gentemot masugnar med sinter som malmråvara är idag ett accepterat faktum som ingen hittills kunnat ge en fullödig förklaring till. En teori är att sinter, tack vare sin taggiga ytstruktur, kan fånga upp och låsa fast de med gasen förbipasserande stoftpartiklarna. Det är av stort värde, såväl vetenskapligt som industriellt, att bekräfta eller förkasta denna teori. Ökad stoftmängd ger ökade energikostnader genom försämrat råmaterialutbyte och sänkt produktivitet, men också till negativa effekter på närmiljön främst genom ökad deponering av zinkhaltigt hyttslam. Ur såväl energi- som miljömässig synvinkel är det därför av stor vikt att studera såväl bildandet av stoftpartiklar som transporten av dessa genom masugnsbeskickningen. Övergripande målsättning är att minska stoftmängden till samma nivå som sintermasugnar, vilket innebär en minskning med ca 62 % för de svenska masugnarna motsvarande en energibesparing på 90 GWh/år.

Projektets bidrag till programmålen

För att nå det övergripande målet är projektet indelat i flera delmål såsom:

  • att utveckla en modell, vilken på en fundamental nivå beskriver såväl gasflöde som partikeltransport genom olika typer av materialbäddar, t.ex. lager av sfärisk pellet och oregelbunden, ”taggig” sinter
  • genom experimentella försök i laboratorieskala införskaffa ny, fundamental kunskap om mekanisk stoftgenerering i olika typer av materialbäddar. Kunskap som får en direkt användning i utvecklingen av modellen över gasflöde och partikeltranport
  • att omsätta kunskaperna erhållna genom modellering och experimentella försök till praktiskt tillämpbara metoder vilka kan testas i en industriell masugn
  • att genom försök i industriell masugn visa hur masugnsprocessen kan utvecklas för att minska mängden hyttsot och hyttslam, vilket resulterar i en ökad materialeffektivitet och ett minskat energibehov

Leveranser

Några fundamentala processfenomen i masugnen som intern stoftgenerering, gasströmning och partikeltransport genom olika bäddmaterial kartläggs. Initialt görs detta genom modellering för att beskriva interaktionen mellan gas/fasta partiklar och för att beskriva gasens transport. En existerande flödesmodell utnyttjas för vidareutveckling genom experimentella försök i laboratorieskala. En gas-fastfasreaktor används för studier av det dynamiska gasflödet genom tätpackad bädd och en annan utrustning används för kvantifiering av interna friktionskrafter i en pelletbädd. Resultaten ska ligga till grund för planering och genomförande försök i en driftmasugn för att utvärdera de från modellering och försök erhållna resultaten och för validering av energibesparingen.

Projektdeltagare

Projektledare

Maria Lundgren (Swerea MEFOS)
Robert Vikman (Jernkontoret)

Forskningsutförare

SSAB EMEA AB
Swerea MEFOS
Luleå Tekniska Universitet (LTU)
Kungliga Tekniska högskolan (KTH)

Styrgrupp

Jernkontorets teknikområde 21, Malmbaserad metallurgi (TO 21)

Tid

Startdatum

2014-01-15

Slutdatum

2015-12-15


Från Idékonferensen Idéer om metaller, 3-4 mars 2014