Comparison of electric arc furnace dust treatment technologies using exergy efficiency

Suetens, Thomas; Klaasen, Bart; Acker, Karel Van; Blanpain, Bart

doi:10.1016/j.jclepro.2013.09.053

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“…a the temperature as a function of the distance from the entrance as derived from Kirschen et al [12], and b temperature as a function of the reaction time Fig. 5 The four particle size distributions used in this work, each defined by 27 particle sizes Table 2 The Zn and Fe content of the artificial dust compositions (in wt%) [13] Zn/Fe ratio (B) 0. Zn loss values for the three profiles defined in Fig.…”

Section: The Impact Of Distance and The Time-temperature Profilementioning

confidence: 99%

Zn Loss into ZnFe2O4 in an Open Type Electric Arc Furnace: An In-Process Separation Performance Model

Suetens

Guo

Acker

et al. 2015

J. Sustain. Metall.

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In order to reduce the burden of electric arc furnace dust on steel recycling plants, a new technology called in-process separation (IPS) was proposed. By separating Zn vapor from the solid particles in the electric arc furnace off-gas, production of Zn-containing electric arc furnace dust may be prevented. However, the spinel formation reaction at high temperatures and its impact on the technology's feasibility still require better understanding. This paper demonstrates a model that was developed to provide this insight, based on the results of our previous work on the kinetics of the spinel formation.This model evaluates the performance of IPS based on four key process parameters: the position of the separation unit, the timetemperature profile inside the off-gas duct, the solid particle size distribution, and the initial Zn and Fe content of the off-gas. The impact on the efficiency of each parameter was demonstrated using the results of the model for a specific off-gas treatment setup.

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Section: The Impact Of Distance and The Time-temperature Profilementioning

confidence: 99%

Zn Loss into ZnFe2O4 in an Open Type Electric Arc Furnace: An In-Process Separation Performance Model

Suetens

Guo

Acker

et al. 2015

J. Sustain. Metall.

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“…O processo Waelz recebeu a nota de Melhor Tecnologia Disponível (BAT) no Documento de Referência para as Melhores Técnicas Disponíveis (BREFs) da comunidade europeia [3,4]. Em 2009, da quantidade total de PAE reciclada no mundo, de 2.558 kton, 2.046 kton o foram através do forno Waelz -ou seja, cerca de 80% deste resíduo [4]. Hoje há, no Brasil, uma única planta, em Juiz de Fora, RJ, operada pela Votorantim.…”

Section: O Forno Waelzunclassified

“…O forno deste processo é do tipo rotativo, com comprimentos relatados de 38,5 a 75 m e diâmetros de 2,5 a 4,5 m, possuindo uma leve inclinação a fim de garantir o fluxo da carga à medida que mantém uma rotação constante, entre 0,5 e 1,6 rpm [6][7][8][9]. Para compor a carga, o PAE é pelotizado com um agente carbonífero redutor, geralmente coque, e um agente escorificante, cal ou sílica [3,4,6,10]. A opção pela cal determina o modo de operação do forno como básico; neste caso, a relação PAE/COQUE/CAL é de aproximadamente 85%/6%/9% em massa.…”

Section: O Forno Waelzunclassified

“…Suetens et al [4] ainda narram temperaturas de 1200°C durante a redução e de 850°C na reoxidação, também dentro do forno. De maneira geral, as temperaturas relatadas pelas diferentes fontes estão próximas àquelas encontradas em resultados operacionais de uma planta industrial do forno Waelz [7].…”

Section: O Forno Waelzunclassified

“…Diversos pacotes de software e de bancos de dados comerciais estão disponíveis hoje em dia para executar esses cálculos: FactSage, [4], quando investigaram a exergia envolvida no processo. Já o KilnSimu© é um grande projeto desenvolvido para a modelagem de fornos rotativos que considera inclusive a cinética em conjunto com a termodinâmica computacional voltada a processos [13].…”

Section: Simulação Termodinâmicaunclassified

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Modelo Termodinâmico Para O Forno Waelz

Reis¹,

Heck²

2018

ABM Proceedings

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ResumoO pó de aciaria elétrica (PAE) é um importante subproduto da indústria siderúrgica devido ao seu alto teor de Zn. Assim, tecnologias vêm sendo desenvolvidas visando seu aproveitamento, sendo o forno Waelz a mais difundida delas atualmente. Sua operação, por contar com um forno rotativo de grandes dimensões, que abriga uma infinidade de fenômenos físico-químicos, apresenta difícil previsibilidade ab initio. Por essa razão, este trabalho faz uso de uma ferramenta avançada da termodinâmica computacional, destinada à modelagem de processos, chamada SimuSage, a fim de modelar o seu comportamento. Para a criação do modelo utilizou-se também uma base de dados termodinâmicos advinda do software FactSage e a plataforma Lazarus. Com base em dados e resultados operacionais da literatura, foi possível realizar simulações no modo adiabático e comparar os resultados com os da prática industrial. Constatou-se uma grande sensibilidade do modelo com relação à quantidade de ar de entrada considerada no sistema, mas, também, boa aproximação dos resultados com relação à composição química dos produtos Óxido Waelz e Escória Waelz. Palavras-chave: Pó de aciaria elétrica; Forno Waelz; SimuSage. THERMODYNAMIC MODEL FOR THE WAELZ KILN AbstractThe electric arc furnace dust (EAFD) is a by-product of the steel industry due to its high content of Zn. Thus, technologies have been developed aiming for its use, and the Waelz Kiln is the most widespread of them today. However, counting on a very large rotary kiln that houses an infinity of physico-chemical phenomena, its operation is difficult to predict ab initio. For this reason, this work uses an advanced tool of computational thermodynamics, designed to process modelling, called SimuSage in order to model its behavior. To create the model, a thermodynamic database coming from the FactSage software and the Lazarus platform were also used. Based on operational data and results from de literature, it was possible to perform simulations on adiabatic mode and compare its results with the industrial practice. A high sensibility of the model was found related to the amount of input air considered in the system, but also good approximation of results regarding the chemical composition of products, Waelz Oxide and Waelz Slag.

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Current research status and development trends in rolling oil sludge treatment

Ge,

Mai,

et al. 2024

Asia-Pacific J Chem Eng

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Rolling oil sludge (ROS) is a type of solid waste produced during steel rolling; this waste contains not only a high iron content but also many harmful organic components and is a very attractive secondary resource. This paper introduces the sources and hazards of ROS, summarizes the recycling methods integrated with steel production, classifies traditional treatment technologies, and analyzes their advantages and disadvantages. Combined treatment is the main direction of ROS treatment methods in the future. The ROS recycling techniques applied in different industries are summarized. Finally, existing problems and future work are described to promote the remediation and resource utilization of ROS.

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Comparison of electric arc furnace dust treatment technologies using exergy efficiency

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Zn Loss into ZnFe2O4 in an Open Type Electric Arc Furnace: An In-Process Separation Performance Model

Zn Loss into ZnFe2O4 in an Open Type Electric Arc Furnace: An In-Process Separation Performance Model

Modelo Termodinâmico Para O Forno Waelz

Current research status and development trends in rolling oil sludge treatment

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