Sedan 1993 har kallbundna restproduktsbriketter tillförts masugnarna vid
SSAB Tunnplåt AB i Luleå. De ersätter en del järnbärare, slaggbildare, koks
och kol, men medför också en något ökad slagg- och stoftmängd. Restprodukter
som vanligtvis briketteras är hyttsot, filterstoft, brikettfines, LD-
grovkorn, fines från stålskrot och avsvavlingsskrot. Brikettfabriken körs nu
i det närmaste på maximal kapacitet men det har gjorts försök att injicera
hyttsot direkt via formorna i masugn. Kontinuerlig injektion av hyttsot
skulle medföra en möjlighet att genom brikettering recirkulera andra
restprodukter. SSAB utreder därför hur ersättningsmaterial för hyttsot kan
inverka på briketternas egenskaper och deras processpåverkan. Under hösten
2002 producerades det tillfälligt en ny brikettsort där hyttsotet ersatts
med glödskal. Briketter med den alternativa sammansättningen har på försök
chargerats i Masugn 3 under en vecka.
I detta arbete granskas och jämförs briketten innehållande glödskal och den
ordinarie briketten där hyttsot ingår. De metoder som använts är
termoanalys, isoterma reduktionsförsök, optisk mikroskopi,
svepelektronmikroskop (SEM) med röntgenanalys, pulverröntgendiffraktion
(XRD) samt utvärdering av driftsförsöket. Termoanalys användes för få en
uppfattning om vad som sker i oreducerade briketter när de utsätts för
ökande temperatur, upp till 1200°C. Försöken utfördes i inert miljö så att
briketternas självreducerande förmåga skulle kunna undersökas. För att
ytterligare studera briketternas reducerbarhet och egenskaper efter
upphettning gjordes ugnsförsök, både i inert miljö och i reducerande
gasblandning vid 950°C. Genom att i optiskt mikroskop studera och jämföra
oreducerade glödskals- och hyttsotsbriketter samt briketter från de isoterma
ugnsförsöken erhölls kännedom om förekomst av olika järnoxider och i vilken
omfattning dessa reducerats. Med hjälp av SEM kunde grundämnen i
brikettproven identifieras. För att få information om kemiska föreningar och
förändringar i materialen efter ugnsförsöken utfördes XRD på pulverformigt
material från briketter. Med utgångspunkt från data ur SSAB:s
processuppföljningssystem MÖSS har driftsförsöket granskats och jämförts med
valda referensperioder. Tim- och minutdata har använts men även
veckorapporter, materialbalanser, rapporter gällande driftsstörningar mm har
studerats. För att statistiskt försöka säkerställa om det förekommer några
skillnader mellan försöksveckan och referensperioderna har processanalys
utförts med hjälp av Simca-P 7.01.
Glödskalsbriketter hade högre densitet och var därmed kompaktare än
hyttsotsbriketter. Kolhalten i glödskalsbriketter var låg, 2,5%, jämfört
med hyttsotsbriketter vars kolhalt var drygt 14%. Glödskalsbriketter hade
hög järnhalt, nära 57% medan hyttsotsbriketter innehöll ungefär 42% järn.
Av den totala järnhalten var 41% i metalliskt form i glödskalsbriketten och
53% i hyttsotsbriketten. De vanligaste järnoxiderna i glödskalsbriketter
var magnetit och wustit medan hematit dominerande i hyttsotsbriketter.
Reduktionsgraden för glödskalsbriketten var låg efter ugnsförsöken i inert
miljö men hyttsotsbrikettens självreducerande förmåga var bra.
Glödskalsbriketten var också mindre reducerad än hyttsotsbriketten efter
ugnsförsök i reducerande gasblandning. Detta berodde på att
glödskalsbriketterna innehöll så lite kol. Kol är inte bara ett
reduktionsmedel utan åstadkommer också porositet vilket underlättar
gastransport i briketten. En annan orsak till glödskalsbrikettens sämre
reducerbarhet kan vara att den innehöll mycket magnetit som är svårare att
reducera än hematit. Hytts...
