Metallurgical coke production with biomass additives. Part 1. A review of existing practices

ABSTRACT

An increase in steel production causes an increase in the use of carbon fuels and reducing agents, which in turn leads to greenhouse gas emissions. It is possible to reduce the environmental impact without compromising the quality of metallurgical products through the use of renewable carbon materials. In this paper, the applicability of biocoke production for various metallurgical processes has been considered. The fuels and reducing agents required in the main metallurgical industries are specified and the practice of adding biomass to a coal blend for coking is presented. The current biomass application to producing fuel and reducing agents in coal blends reveals their real potential for obtaining products of the required quality. The use of biomass as a component of coal blends is most effective when it is in a compressed or preliminary carbonised form. The outlined critical review is the base for conducting research on the production of biocoke using various biomass additives. The most promising sources for biocoke production are found to be biomass pellets.

Une augmentation de la production d’acier entraîne une augmentation de l’utilisation de combustibles carbonés et d’agents réducteurs, ce qui conduit à son tour aux émissions de gaz à effet de serre. Il est possible de réduire l’impact environnemental sans compromettre la qualité des produits métallurgiques grâce à l’utilisation de matériaux carbonés renouvelables. Dans cet article, on a considéré l’applicabilité de la production de biocoke pour divers procédés métallurgiques. Les combustibles et agents réducteurs requis dans les principales industries métallurgiques sont spécifiés et la pratique consistant à ajouter de la biomasse au mélange de charbon pour la cokéfaction est présentée. L’application actuelle de la biomasse à la production de combustibles et d’agents réducteurs dans les mélanges de charbon révèle leur potentiel réel dans l’obtention des produits de qualité requise. L’utilisation de la biomasse en tant que composante des mélanges de charbon est plus efficace quand elle se présente sous forme comprimée ou préalablement carbonisée. L’examen critique souligné constitue la base de cette recherche sur la production de biocoke utilisant divers additifs de biomasse. Les sources les plus prometteuses pour la production de biocoke sont les pastilles de biomasse.

KEYWORDS:

• Coking coal
• biomass
• pyrolysis
• coke quality

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This study was funded by Ministry of Education and Science of Ukraine (grant number 0117U003919).