Characterization of self-reducing briquettes made by mill scale and biogenic carbon

In the present study the properties of self-reducing briquettes produced from a mixture of mill scale and four different biogenic carbon sources (olive pomace pyrolyzed at 350°C, olive pomace pyrolyzed at 750°C, biochar and hydrochar) used as reducing agent were assessed. Gelatinized starch was the binder of the powder mixture needed to produce the briquettes, within which a stoichiometric amount of carbon was used for complete mill scale reduction. The mechanical tests carried out before the reduction heat treatment were intended to check the impact resistance and disintegration tendency of the briquettes, their UCS and inclination to absorb water. From the mechanical tests conducted after the reduction heat treatment, which was conducted at 750, 900, 1050, 1200 °C, the degree of reduction, i.e., the percentage of oxides reduced as a result of the treatment, swelling and abrasion resistance after reduction, were achieved. The biogenic charcoal that was found to be most promising was the olive pomace pyrolyzed at 750 °C since, in addition to being the one that provided the best performance in all pre-heat treatment tests, it also gave appreciable results in post-heat treatment tests. However, despite more or less satisfactory results in each test for the other reducing agents, all the values obtained were within the acceptable limits established in the literature. Therefore, it was concluded that these could be introduced into metallurgical processes as a possible secondary feedstock.

Nel presente studio sono state valutate le proprietà di bricchette autoriducenti prodotte da una miscela di scaglia di ferro e quattro diverse fonti di carbonio biogenico (sansa di oliva pirolizzata a 350°C, sansa di oliva pirolizzata a 750°C, biochar e idrochar) utilizzate come agente riducente. L'amido gelatinizzato è stato il legante della miscela di polveri necessaria per produrre le bricchette, all'interno delle quali è stata utilizzata una quantità stechiometrica di carbonio per la completa riduzione della scaglia. Le prove meccaniche condotte prima del trattamento termico di riduzione avevano lo scopo di verificare la resistenza all'impatto e la tendenza alla disgregazione delle bricchette, la loro massima resistenza alla compressione e la propensione ad assorbire acqua. Dalle prove meccaniche effettuate dopo il trattamento termico di riduzione, condotto a 750, 900, 1050, 1200 °C, si è ottenuto il grado di riduzione, cioè la percentuale di ossidi ridotti a seguito del trattamento, il rigonfiamento e la resistenza all'abrasione dopo la riduzione. Il carbone di origine biogenica che si è rivelato più promettente è la sansa di oliva pirolizzata a 750 °C poiché, oltre a fornire le migliori prestazioni in tutte le prove che precedevano il trattamento termico di riduzione, ha dato risultati apprezzabili anche nelle prove successive. Tuttavia, nonostante risultati più o meno soddisfacenti in ogni prova per gli altri agenti riducenti, tutti i valori ottenuti erano entro i limiti di accettabilità stabiliti in letteratura. Pertanto, si è concluso che questi carboni di origine biogenica potrebbero essere introdotti nei processi metallurgici come possibile materia prima secondaria.