Kohti pienempiä CO2-päästöjä raudan ja teräksen valmistuksessa – Vetyavusteinen pelkistys ja sementittömät briketit

Väitöstilaisuuden tiedot

Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika

Väitöstilaisuuden paikka

L5, Linnanmaa, Oulun yliopisto

Väitöksen aihe

Kohti pienempiä CO2-päästöjä raudan ja teräksen valmistuksessa – Vetyavusteinen pelkistys ja sementittömät briketit

Väittelijä

Diplomi-insinööri, ympäristötekniikka Ahmed Abdelrahim

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Prosessimetallurgian tutkimusyksikkö

Oppiaine

Prosessitekniikka

Vastaväittäjä

Professori, lämpötekniikka Prof. Henrik Saxén, Åbo Akademi

Kustos

Professori, prosessimetallurgia Prof. Timo Fabritius, Oulun yliopisto

Lisää tapahtuma kalenteriin

Kohti pienempiä CO2-päästöjä raudan ja teräksen valmistuksessa – Vetyavusteinen pelkistys ja sementittömät briketit

Tässä työssä on tutkittu vedyn ja vesihöyryn vaikutusta happamien rautapellettien pelkistymiseen masuunia jäljittelevissä olosuhteissa. Vetyä sisältävässä kaasu-atmosfäärissä pelkistetyt pelletit pelkistyivät nopeammin ja saavuttivat korkeamman pelkistysasteen suuremman BET pinta-alan ja huokoisuuden ansiosta.

Lisäksi useita raudan ja teräksen¬ valmistuksen sivuvirtoja käytettiin kylmä¬puristettujen masuunibrikettien valmistuksessa hyödyntäen ettringiitti-pohjaista sideainetta. Ettringiitti-pohjainen sideaine valmistettiin etupäässä senkka¬kuonasta ja sillä korvattiin perinteinen Portland-sementti briketin side¬aineena. Ettringiitti-pohjaisesta sideaineesta valmistetuissa briketeissä havaittiin useita teknisiä, taloudellisia ja ympäristöön liittyviä etuja verrattuna Portland-sementistä valmistettuihin referenssi-briketteihin kuten erinomainen puristuslujuus ja vähäinen vaurio¬alttius pudotuksessa erityisesti 2 ja 7 päivän kovettumisen jälkeen.

Lisäksi selvitettiin sivutuotevirroista valmistettujen itsepelkistyvien ja kuonaa muodostavien brikettien soveltuvuutta valokaariuuni¬prosessiin laboratoriokokein. Briketeissä käytettiin sekä orgaanisia että epäorgaanisia sideaineita. Mekaanisia, kemiallisia ja korkealämpötilaominaisuuksia arvioitiin tekemällä erilaisia testejä kuten termogravimetria (TGA) yhdistettynä massa¬spektrometriin (MS) sekä dilatometri- ja sulamiskokeita. Laboratoriotestitulosten pohjalta seitsemästä brikettilaadusta kahden todettiin soveltuvan valokaariuuniin, kolme brikettilaatua osoittautui ei-soveltuviksi valokaariuuniin ja kahden arvioitiin soveltuvan rajoitetusti valokaariuuniin.
Viimeksi päivitetty: 17.4.2023