Metallurgisk studie av pellets avsedd för LRI tillverkning
LKAB deltar i ett forskningsprojekt som går under namnet ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking), där det övergripande målet är att minska koldioxidutsläppen med 50% vid stålframställningen. Inom ULCOS innebär ett av delprojekten att chargera delvis reducerad pellets (LRI, Less Reduced Iron) i masugnen. LRI är en produkt som är delvis reducerad till en metalliseringsgrad på ca 65%. I denna studie används nio olika typer av pellets för LRI framställning. Dessa är KPBO, KPRS, MPBO, KPBA, HYL samt fyra nya pelletprodukter som framställs från filtrerad KPC slig i pot furnace anläggningen vid CK-laboratoriet i Malmberget. Alla material testas enligt ett speciellt testprogram, där ett antal tester görs på vanlig oreducerad pellets och ett antal tester görs på färdig LRI. Sammantaget använde jag mig av nio testmetoder, metoderna som används undersöker bl.a. hållfasthetsegenskaper, reduktionsegenskaper samt egenskaper gällande smältningsförfarandet. Alla resultat tillsammans med kemiska analyser och mikroskopi utvärderas. Resultat gällande hållfasthet under reduktion vid olika förhållanden och LRI:s egenskaper gällande tryckhållfasthet samt fall och abrasionsrörelser anses vara mest utslagsgivande. Dessa antagandet medför att några pelletmaterial anses som mer lämpliga än andra enligt mina resultat. De som enligt min bedömning anses vara mest lämpliga för tillverkning redovisas i listan nedan, mest lämplig överst för att minska neråt i listan: • KPRS är enligt de försök som utförts den bästa pelleten. Den har överlag den bästa hållfastheten, både på bränd pellets och LRI. Samtidigt är den lättreducerad vilket är positivt ur ekonomisk synpunkt. • KPBO bedöms vara något sämre, tryckhållfastheten på LRI ligger farligt nära den antagna minimigränsen, samt även ITH resultaten ligger en aning lägre än för KPRS samtidigt som den inte är lika lättreducerad. • Potta 4 är även den en pellets med bra resultat, det som framförallt skiljer denna från de två ovan är att dess smälttemperatur ligger lite lågt. Detta kan medföra en för tidigt smältning i masugnen vilket medför en dålig permeabilitet. • Även KPBA uppvisar bra resultat men med en lägre smältpunkt samt ett material som inte är lika lättreducerat. • MPBO och HYL pelleten är två varianter som uppvisar ojämna resultat, MPBO:n uppvisar väldigt dåliga resultat gällande dess hållfasthet under reduktion. Detta anses som väldigt dåligt vilket medför att denna är en bland de mindre lämpliga pelletarna. HYL pelleten uppvisar resultat som har något större sönderfall vid exv. TTH och ITH på LRI:n i jämförelse med övriga pellets samt även något sämre hållfasthet under reduktion, dock inte lika lågt som MPBO:n. • Då återstår tre pelletsorter, dessa är Potta 1-3 som alla uppvisar en dålig mekanisk tryckhållfasthet på LRI:n. Vilket medför att dessa faller under den antagna gränsen på 60 daN. • Det skall även nämnas att utvärderingen av resultaten anses komplicerade tack vare att det är en så pass ny produkt. Detta medför att det är osäkert exakt vilka testresultat som anses vara mest relevanta för just LRI tillverkning.