Published June 5, 2020 | Version v1
Publication Open

Effect of the Ash from H<sub>2</sub>‐Rich Carbonaceous Materials on the Physicochemical Properties of Raceway Slag and Coke Reactivity

  • 1. Luleå University of Technology
  • 2. Central Metallurgical Research and Development Institute
  • 3. Swerim

Description

The iron and steel industry is one of the most important sectors worldwide, and it has a great impact on the global economy; however, this sector is still highly dependent on fossil carbon. To decrease this dependency, approaches to partially replace the injected pulverized coal with secondary, highly reactive, renewable (biomass) and H 2 ‐rich materials are studied. The injection of such materials is expected to significantly decrease the emitted CO 2 from blast furnaces. However, due to the different ash composition of these alternative materials (especially alkali and alkaline earth metals) compared to that of ordinary injected coal, these materials are expected to alter the raceway slag properties and affect the coke reactivity. Herein, the effect of the ash from different hydrogen‐rich carbonaceous materials on the raceway slag physicochemical properties as well as coke reactivity is reported. The melting characteristics of the ash briquettes in contact with the coke and wettability of the melted ash on the coke surface are determined visually using an optical heating microscope. The effect of the ash on the coke reactivity is studied by means of thermogravimetry under a continuous flow of CO 2 .

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

صناعة الحديد والصلب هي واحدة من أهم القطاعات في جميع أنحاء العالم، ولها تأثير كبير على الاقتصاد العالمي ؛ ومع ذلك، لا يزال هذا القطاع يعتمد بشكل كبير على الكربون الأحفوري. لتقليل هذا الاعتماد، يتم دراسة طرق استبدال الفحم المسحوق المحقون جزئيًا بمواد ثانوية عالية التفاعل ومتجددة (الكتلة الحيوية) وغنية بالهيدروجين. من المتوقع أن يقلل حقن هذه المواد بشكل كبير من ثاني أكسيد الكربون المنبعث من أفران الصهر. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف تركيبة الرماد لهذه المواد البديلة (خاصة المعادن القلوية والقلوية الأرضية) مقارنة بالفحم المحقون العادي، من المتوقع أن تغير هذه المواد خصائص خبث المجرى المائي وتؤثر على تفاعل فحم الكوك. هنا، يتم الإبلاغ عن تأثير الرماد من المواد الكربونية المختلفة الغنية بالهيدروجين على الخواص الفيزيائية الكيميائية لخبث المجرى المائي وكذلك تفاعل فحم الكوك. يتم تحديد خصائص ذوبان قوالب الرماد الملامسة لفحم الكوك وقابلية ترطيب الرماد المذاب على سطح فحم الكوك بصريًا باستخدام مجهر تسخين بصري. تتم دراسة تأثير الرماد على تفاعل فحم الكوك عن طريق قياس الجاذبية الحرارية تحت التدفق المستمر لثاني أكسيد الكربون.

Translated Description (French)

L'industrie sidérurgique est l'un des secteurs les plus importants au monde, et elle a un grand impact sur l'économie mondiale ; cependant, ce secteur est toujours très dépendant du carbone fossile. Pour réduire cette dépendance, des approches visant à remplacer partiellement le charbon pulvérisé injecté par des matériaux secondaires, hautement réactifs, renouvelables (biomasse) et riches en H 2 sont étudiées. L'injection de tels matériaux devrait réduire considérablement le CO 2 émis par les hauts fourneaux. Cependant, en raison de la composition différente en cendres de ces matériaux alternatifs (en particulier les métaux alcalins et alcalino-terreux) par rapport à celle du charbon injecté ordinaire, ces matériaux devraient modifier les propriétés du laitier de chemin de roulement et affecter la réactivité du coke. Ici, l'effet des cendres de différents matériaux carbonés riches en hydrogène sur les propriétés physicochimiques du laitier de chemin de roulement ainsi que sur la réactivité du coke est rapporté. Les caractéristiques de fusion des briquettes de cendres en contact avec le coke et la mouillabilité des cendres fondues à la surface du coke sont déterminées visuellement à l'aide d'un microscope optique chauffant. L'effet des cendres sur la réactivité du coke est étudié par thermogravimétrie sous flux continu de CO 2 .

Translated Description (Spanish)

La industria siderúrgica es uno de los sectores más importantes a nivel mundial, y tiene un gran impacto en la economía mundial; sin embargo, este sector sigue siendo altamente dependiente del carbono fósil. Para disminuir esta dependencia, se estudian enfoques para reemplazar parcialmente el carbón pulverizado inyectado con materiales secundarios, altamente reactivos, renovables (biomasa) y ricos en H 2. Se espera que la inyección de dichos materiales disminuya significativamente el CO 2 emitido por los altos hornos. Sin embargo, debido a la diferente composición de cenizas de estos materiales alternativos (especialmente metales alcalinos y alcalinotérreos) en comparación con la del carbón inyectado ordinario, se espera que estos materiales alteren las propiedades de la escoria de canalización y afecten la reactividad del coque. En este documento, se informa el efecto de la ceniza de diferentes materiales carbonosos ricos en hidrógeno en las propiedades fisicoquímicas de la escoria de la canalización, así como la reactividad del coque. Las características de fusión de las briquetas de ceniza en contacto con el coque y la humectabilidad de la ceniza fundida en la superficie del coque se determinan visualmente utilizando un microscopio óptico de calentamiento. El efecto de la ceniza sobre la reactividad del coque se estudia mediante termogravimetría bajo un flujo continuo de CO 2 .

Files

srin.202000098.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7042fc451cd836bdf6bda3d6f67765df
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير الرماد من المواد الكربونية<sub></sub> الغنية بالهيدروجين على الخواص الفيزيائية والكيميائية لخبث المجاري المائية وتفاعل فحم الكوك
Translated title (French)
Effet des cendres des matériaux carbonés riches en H<sub>2</sub> sur les propriétés physico-chimiques des scories de chemin de roulement et de la réactivité du coke
Translated title (Spanish)
Efecto de la ceniza de materiales carbonáceos ricos en H<sub>2</sub> sobre las propiedades fisicoquímicas de la escoria de canalización y la reactividad del coque

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3032337015
DOI
10.1002/srin.202000098

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1978724330
  • https://openalex.org/W1980129002
  • https://openalex.org/W1987341088
  • https://openalex.org/W1999157936
  • https://openalex.org/W2013135049
  • https://openalex.org/W2029866115
  • https://openalex.org/W2077608094
  • https://openalex.org/W2088474864
  • https://openalex.org/W2576077818
  • https://openalex.org/W4253691783