A study on the reciclability of EAF steel slag from low and high alloy steel

The present study analyses the condition of EAF slag in Lucchini RS sited in Lovere (BG). It is divided in two important parts: the first one is dedicated to the study of the actual working condition of the EAF in terms of foaming slag practice and the second one is related to the possibility to give new life to the slag considered till now as an industrial waste starting from the condition defined in the first part. The foaming depends on a lot of different factors, such as basicity index, gas generation inside the metallic bath and presence of a second solid phase. This last one is considered as the most influencing in this work and it is analysed looking at the saturation condition of the furnace with respect to MgO. A comparison with the electric consumptions of the EAF is built up to complete the analysis. The results of this first part represent the actual production condition of the Lucchini RS’ slag. From here starts the second part which consists in an experimental analysis to establish which kinds of optimizations can be applied to the slag’s treatments in order to obtain a product which complies with the actual norms that regulates its utilization as by-product. Iron removal and cooling step are optimized and different results are obtained. Finally, a small excursus regarding the water treatments and the most common applications of EAF slags as by-product are taken into consideration evaluating advantages and disadvantages with respect to natural aggregates.

Il presente studio analizza le condizioni della scoria dal Forno Elettrico ad Arco nell’azienda Lucchini RS situata a Lovere (BG). La prima parte del lavoro è dedicata allo studio delle attuali condizioni di lavoro dell’EAF in termini di schiumeggiamento della scoria, mentre la seconda parte riguarda la possibilità di creare una seconda vita per la scoria, considerata fino ad ora come scarto industriale, a partire dalle condizioni identificate nella prima parte dell’elaborato. Lo schiumeggiamento dipende da diversi fattori, come per esempio la basicità, la generazione di gas all’interno del bagno metallico e la presenza di una seconda fase solida. Quest’ultimo fattore è considerato di maggiore importanza: è stato analizzato considerando le condizioni di saturazione rispetto all’ossido di magnesio contenuto all’interno del sistema ed è stato sviluppato un confronto con i consumi elettrici del forno. I risultati di questa prima parte rappresentano le attuali condizioni di produzione della scoria nell’azienda e da qui è stata sviluppata la seconda parte dello studio, la quale consiste nell’analisi sperimentale di alcuni campioni per capire quale sia il miglior modo per ottimizzare la qualità della scoria. Sia la deferrizzazione che il tipo di raffreddamento sono stati modificati per ottenere un prodotto conforme alle normative che regolano il suo utilizzo come sottoprodotto industriale. Infine, un piccolo excursus sul trattamento delle acque e sulle più comuni applicazioni della scoria è stato preso in considerazione valutando vantaggi e svantaggi rispetto agli aggregati naturali comunemente utilizzati.