Torrgranulering av slagg
Experimentell och numerisk modellering
Vid torrgranulering av masugnsslagg med roterande disk hälls den smälta varma slaggen i en stråle på den roterande disken. Slaggen slungas sedan radiellt ut åt sidorna från disken och sönderdelas till partiklar. Torrgranuleringen bidrar både till att en värdefull produkt i form av cement kan framställas, samtidigt som energin från den varma slaggen återvinns. I dagsläget finns dock inte tillräcklig kunskap om hur olika processparametrar påverkar sönderdelningen och storleksfördelningen av partiklarna för att kunna tillämpa processen inom industrin. Syftet med projektet var att skapa en experimentell och en numerisk modell av torrgranuleringsprocessen med roterande disk för att undersöka hur olika processparametrar påverkar sönderdelningen och storleksfördelningen på partiklarna, samt att utveckla en bildanalysmetod för att validera den numeriska modellen mot de experimentella resultaten.En experimentell modell av torrgranuleringsprocessen med roterande disk skapades i laboratorieskal och förenklades genom att vatten användes istället för masugnsslagg. En numerisk modell konstruerades i Ansys Fluent för att efterlikna den experimentella processen. Två olika multifas-modeller tillämpades i den numeriska modellen; Mixture och Volume of fluid för att beräkna hastigheten respektive storleken på partiklarna. Den genomsnittliga felmarginalen mot den experimentella modellen blev 10,9 % för partikelhastigheten respektive 13,1 % för droppstorleken. En bildanalysmetod utvecklades för att analysera droppsönderdelningen vid granuleringsprocessen. Bildanalysprogrammet ImageJ användes för att beräkna partiklarnas storlek för den experimentella och numeriska modellen, medan programmet PTVlab användes för att analysera partiklarnas hastighet från den experimentella modellen. Sammantaget bidrog studien till en ökad förståelse för sönderdelningen och storleksfördelningen av partiklarna vid torrgranuleringsprocessen med roterande disk, samt hur dessa påverkades av processparametrarna fluidflödet och rotationshastigheten på disken.