<p dir="ltr">We have been working with the Canadian Carbonization Research Association (CCRA) <a href="http://www.cancarb.ca/">http://www.cancarb.ca/</a> to explore the use of biocoal (biochar), in steel making.</p>
<p dir="ltr">Preliminary tests show that with low ash and low sulfur content (feedstock and process dependant), biochar can be a viable substitute for coal.</p>
<p dir="ltr">The challenge is the massive volume of material that's required in steel making.  We are talking in the 1000's of tons per day.</p>
<p dir="ltr">The other issue is the characterization of the biochar.  Coal furnaces require very durable and hopefully non dusty material.</p>
<p dir="ltr">Kelly</p>
<div class="gmail_quote">On Aug 16, 2014 2:31 AM, "Rex Zietsman" <<a href="mailto:rex@whitfieldfarm.co.za">rex@whitfieldfarm.co.za</a>> wrote:<br type="attribution"><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex">
Hi Geoff,<br>
<br>
South Africa exports some 65m tons of iron ore per year. All of this ore is<br>
>6.3mm as fines block gas flow in blast furnaces. We have millions of tons<br>
of fines on dumps as a result. We have developed a biogas from biomass<br>
process that can provide methane into the iron ore industry. Initially this<br>
gas will be compressed and used to replace diesel in the mine haul trucks.<br>
The second use for the gas is to supply a pellet plant that feeds an HBI<br>
(hot briquetted iron) plant. Milling and upgrading the fines (upgrading<br>
removes clay and other impurities) raises the iron content in the milled ore<br>
to about 67% Fe. These fines are made into 10 to 15mm diameter pellets.<br>
Carbon is added to the mix when making the pellet. The pellet is then fed to<br>
the HBI plant. Methane (CH4) is steam reformed to syngas - CO and H2 and fed<br>
to the HBI plant. The H2 and CO react with the iron oxide stripping away the<br>
oxygen. Typically pellets leaving the HBI have about 93% metallisation.<br>
While still hot, the reduced pellets are fed to compactors that produce a<br>
high density briquette. The briquettes are cooled and exported.<br>
<br>
When the briquettes are fed to a blast furnace, they have three major<br>
benefits:<br>
  - they require less carbon to strip out the balance of oxygen<br>
  - they bring their own carbon into the blast furnace<br>
  - the high strength of the briquettes reduces mechanical breakdown in the<br>
blast furnace providing low pressure drop gas flow paths<br>
<br>
All three benefits result in high blast furnace productivity that uses less<br>
coke. Coke is devolatalised coal as volatiles cause operational difficulties<br>
in blast furnaces. Coking coal is rare compared to thermal coal and its<br>
price is significantly higher. Hence a saving in coke and an increase in<br>
production results in a reduction in the cost of hot metal production.<br>
<br>
This addresses part of the story. The second part is that there is always a<br>
solid fraction coming out of anaerobic digestion. These solids will be<br>
filtered, dried and pyrolysed with pyrolysis gas used as a thermal energy<br>
source while the char is sent to pelletization for mixing in with the iron<br>
ore.<br>
<br>
The main problem with replacing coke in blast furnaces is the amount of<br>
char(coal) required. One industry we have smelts silicon. As silicon reports<br>
to the "slag" in the furnaces, the purity is affected by all elements that<br>
report to the slag fraction. This includes the ash fractions in coal. As a<br>
result, coal is not suitable as a reductant. Charcoal has the double benefit<br>
of high fixed carbon and low ash making it the only realistic carbon source<br>
that can be used. These guys have charcoal retorts spread across the entire<br>
country. The cost of charcoal delivered to the furnace consequently has a<br>
high transport element. As charcoal has low density, this simply exacerbates<br>
the transport problem. Needless to say, charcoal for the metallurgical<br>
industry is a major challenge. I simply cannot see how the world can grow<br>
enough biomass to be able to supply the requirements adequately as long as<br>
there is "cheap" coal available.<br>
<br>
There - my 2c worth.<br>
<br>
Rex Zietsman<br>
<br>
<br>
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