Replacing fossil carbon materials with renewable biocarbon is one way to reduce the net carbon dioxide emissions of the iron and steelmaking industry. Carburization is an important application in the electric arc furnace (EAF), and is mostly achieved by adding fossil-based carbon materials into the melt today. Bio carbon have lower densities and carbon concentrations. It therefore requires densification and blending with higher carbon-containing materials. This project studied the factors influencing the mechanical strength of renewable iron-carbon briquettes designed for carburization. The briquettes were made of coal (a fossil carbon) of higher carbon concentration, hydrochar (a biocarbon), and iron powder. The variable parameters for briquetting include the particle size of coal (<45 μm, 45-63 μm, 63-100 μm, 100-200 μm) and the percentage of hydrochar in the briquettes (4,8,16 wt%), while the particle size of hydrochar, percentage of iron powder in the briquette, and briquetting pressure (50 MPa) were kept constant. The results indicated that all briquettes were destroyed by the fifth drop, and the rate of destruction of all briquettes were similar. The reason could be that the pressure used was not high enough to activate the binding properties of the hydrochar. Another reason could also be because of the hydrochar particles being larger than the coal particles. A variation of drop test procedure was proposed which might give more reliable and reproducible results. / Ett sätt att minska koldioxidutsläppet från stålindustrin är genom att ersätta dem fossila kolkällor som används mot hållbara biobaserade källor. Uppkolning är ett viktigt fenomen inom ljusbågsungar och i dagens industri så utnyttjas fossila kol för att uppnå detta. Biokol har lägre densitet och kolkoncentration än fossila kol. Vilket gör att man måste öka dessa egenskaper genom att blanda biokolet med material som har högre kolkoncentration. Denna rapport undersöker därför faktorer som påverkar mekaniska egenskaper av kol-järn briketter för uppkolning. Briketter som undersöktes var gjorda av en blandning av fossilt-kol, hydrochar (en typ av biokol) och järnpulver. Det fossila kolet används för dess höga kolkoncentration. Rörliga parametrarna var partikelstorlek (<45 μm, 45-63 μm, 63-100 μm, 100-200 μm) och hydrochar viktprocent (4,8,16 wt%), medans briketteringstrycket (50 MPa) samt mängden järnpulver hölls konstant. Enligt resultaten så var samtliga briketter vid det femte droppet, samt att viktförlusten för varje dropp var liknande för alla skapade briketter. Detta skulle kunna bero på att trycket som användes ej var tillräckligt för att aktivera hydrochar:ets bindande egenskaper. Det skulle även kunna bero på att hydrochar:et hade större partiklar än kolet. Diverse förbättringar föreslås när det gäller testningen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-314977 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Hodgson, Daniel Zaharije, Karadag, Efe, Saillen, Maxime Pierre Jean-Claude |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2022:230 |
Page generated in 0.002 seconds