Analysis on possible sustainable reuses for slag produced in DRI smelting
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
69
Series
Abstract
This thesis reviews the reuse solutions for slags generated in modern steel production and how the slag from Metso's new electric smelting could replace current alternatives. The literature section explores direct reduction reactors and converters used in the steel industry, standard and regulatory requirements for slag usage in various business areas globally, the ideal slag composition for different business areas, and the effects of cooling solutions, feed grade, and hot metal carbon content on the slag’s physical and chemical composition. The experimental section examined the usability of slag as an aggregate material from Metso's latest pilot run. The research material used was slag obtained from the beginning of the slag tapping process. The material was tested by a third-party company, JLAB, utilizing two different standard tests. The test results showed that the slag from Metso’s electric smelting furnace is not suitable for to be used as an aggregate due to the high Los Angeles and micro-Deval values, indicating that the slag is too fragile. The thesis ends with a discussion on recommended steps for testing the slag, value analysis on slag reuse, and the reasons behind the fragility of the slag.Tässä diplomityössä käsitellään nykyisin teräksentuotannossa syntyvien kuonien uudelleenkäyttöratkaisuja, ja miten Metson uuden sähkösulatusuunin kuona sijoittuisi näihin ratkaisuihin. Kirjallisuusosiossa tarkastellaan terästeollisuuden käyttämiä suorapelkistysreaktoreita ja konverttereita, standardi- ja asetusvaatimuksia kuonan käytölle eri käyttökohteissa globaalilla tasolla, kuonan ideaalikoostumus eri käyttökohteisiin, sekä jäähdytysratkaisujen, syötteen ja sulan metallin hiilipitoisuuden vaikutusta kuonan fyysiseen ja kemialliseen koostumukseen. Kokeellisessa osuudessa tutkittiin Metson viimeisimmän pilottiajon tuottaman kuonan käytettävyyttä kiviaineksena. Tutkimusmateriaalina käytettiin kuonanlaskun alusta saatua kuonaa. Materiaali testattiin kolmannen osapuolen yrityksen JLAB avulla kahdella eri standarditestillä. Testitulokset osoittivat, että Metson sähkösulatusuunin kuona ei sovellu kiviaineskäyttöön. Kuonan korkeat Los Angeles- ja micro-Deval-luvut viittaavat siihen, että kuona on liian haurasta. Työn lopussa tuodaan esille mahdollisia jatkotoimia kuonan tutkimiselle, kuonan uudelleenkäytön suuntaaminen taloudellisesta näkökulmasta, sekä syitä kuonan hauraudelle.Description
Supervisor
Lindberg, DanielThesis advisor
Kekkonen, MarkoVallo, Kimmo