Steel industries consume refractory materials on a large scale. High temperature resistant refractory materials are essential for linings of the steelmaking vessels, to protect them from corrosive environments, high temperatures, molten steels and slags during transportation and steelmaking operations. Furthermore, with the increasing demand in steel production the usage of refractory materials has substantially increased, resulting in an increasing demand for refractory raw materials. However, with the hike in prices and abundancy for raw materials there is a need for recycling and reusing of spent refractory materials, which are otherwise sent to landfill. Nowadays the environmental as well as economic aspect regarding the recycling of spent refractories are of interest for the steel industries for achieving a solution towards zero waste. Several projects have been launched to investigate and generate new ideas with different ways to recycle refractory materials, but there is much more research and planning that needs to be done in order to find a large scale solution towards achieving zero waste. One of the simplest solutions to avoid landfilling of spent refractory is to introduce and manage a good sorting of the breakout scrap refractory, which can later be recycled or reused depending on their condition. The thesis work was carried out in collaboration of KTH – The Royal Institute of Technology/ Stockholm/ Sweden and Jernkontoret – The Swedish Steelmaking Association / Stockholm / Sweden. The work includes a collection of information regarding the current refractory waste management situation within some of the Swedish steel producers as Ovako AB, Uddeholm AB and SSAB. The information were collected on the basis of their refractory usage and practises. The thesis as well provides some suggestions for recycling and reusing of spent refractory waste materials collected from literature. Additionally some experimental work was carried out on whether an MgO-C refractory brick made of recycled materials can perform similarly against slag as a brick made from virgin materials. Experimental corrosion trials with one industrial slag composition were carried out using a hot-finger test apparatus for bricks with different amounts of recycling content in comparison to a brick made of virgin materials. After experiments, the samples were analysed using a Light Optical Microscope (LOM). A similar performance of all bricks against the slag composition was observed. Additional laboratory tests with different slag compositions, holding times and stirring rates are required to reach more profound conclusions. Industrial trials are essential with bricks containing recycled raw materials to reach a final performance status. / Stålindustrin konsumerar eldfasta material i stor skala. Högtemperatur resistenta eldfasta material är nödvändiga för att fodra skänkugnen, för att skydda den från frätande miljöer, höga temperaturer av smält stål och slagg, samt transport och blandning av smält stål under ståltillverkning. Vidare har användningen av eldfasta material ökat avsevärt med den ökande efterfrågan inom stålproduktion, vilket har resulterat i en ökande efterfrågan på eldfasta råvaror. Men i och med prishöjningen och avhållsamheten för råvaror behövs en idé om återvinning och återanvändning av eldfasta material som annars skickas till deponi. Numera är den miljömässiga och ekonomiska aspekten av återvinning av förbrukade eldfasta ämnen av intresse för stålindustrin för att kunna nå en lösning mot zero waste. Flera projekt har påbörjats för att undersöka och generera nya idéer med olika sätt att återvinna eldfasta material, men det finns mycket mer forskning och planering som behöver göras för att hitta en storskalig lösning mot netto noll avfall. En av de enklaste lösningarna för att undvika deponering av använt eldfast material är att införa och hantera en bra sortering av använt eldfast avfall, som senare kan återvinnas eller återanvändas beroende på dess tillstånd. Avhandlingsarbetet utfördes i samarbete med KTH – Kungliga tekniska högskolan / Stockholm / Sverige och Jernkontoret – Svenska stålföreningen / Stockholm / Sverige. Informationen samlades in angående användning och praxis av eldfasta material. Avhandlingen innehåller också några förslag för återvinning och återanvändning av använt eldfast avfall som samlats in från litteraturen. Dessutom utfördes experiment för huruvida en eldfast infodring av återvunnen MgO-C kan motstå reaktioner mot slagg som en infodring tillverkad av ny utvunna råvaror. Experimentella korrosionsförsök med en industriell slaggkomposition utfördes av en ugn designad för hot finger test för eldfasta material gjorda av olika mängd återvunnet material samt inget återvunnet material alls. Efter experimenten analyserades proverna med ett ljusoptiskt mikroskop (LOM). En liknande prestanda för alla tegelstenar mot slaggkompositionen observerades. Ytterligare laboratorietester med olika slaggkompositioner, hålltider och omrörningshastigheter krävs för att nå en djupare slutsats. Industriella försök är väsentliga med eldfast tegel som innehåller återvunna råvaror för att kunna nå en slutlig prestandastatus.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-298064 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Jagtap, Pranav |
| 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 ; 2021:453 |
Page generated in 0.0033 seconds