Новые изобретатели: переработка стали с использованием древесных отходов

В заключительной части нашей редакционной серии «Новые изобретатели» мы узнаем о BioCarbon. Брент Балински беседует с Джоном Меллоузом, чье внимание сместилось с сельскохозяйственных клиентов на производителей стали.  

Этот веб-сайт регулярно сообщает о попытках сократить выбросы парниковых газов в сталелитейной промышленности, которая, по данным Всемирной ассоциации производителей стали, производит от 7 до 9 процентов всех мировых выбросов CO2.

От водородного восстановителя до переработки и более новых концепций, таких как электролиз расплавленных оксидов, ведется поиск способов сделать незаменимую сталелитейную промышленность более экологичной.

В январе прошлого года BioCarbon, казалось, появилась из ниоткуда и была объявлена ​​получателем гранта на ускорение коммерциализации в размере 294 000 долларов США на разработку брикетов на основе биоугля для исследований и разработок совместно с Molycop. Компания заявляет, что это «первые в своем роде в мире».

Их брикеты содержат пиролизованную биомассу – древесные отходы, нагретые в специализированной печи с небольшим содержанием кислорода или вообще без него – с высоким содержанием углерода, а также связующее, удерживающее вместе тонкий пористый уголь.

Год назад BioCarbon объявила об успешных испытаниях 50-процентной замены коксующегося угля на предприятии Molycop. Примерно в то же время BioCarbon также привлекла компанию Infrabuild, принадлежащую британскому миллиардеру Сандживу Гупте, в качестве партнера по исследованиям и разработкам. 

Это оказалось особенно удачным после новостей в прошлом месяце о том, что Molycop прекратит более чем столетнее производство стали на своем заводе в Варате.

Спонсором этой серии является Fusion5. Загрузите бесплатную электронную книгу Fusion5 — Производство: новые изобретатели — по этой ссылке.

На предприятиях Molycop и Infrabuild в Рути-Хилл, штат Новый Южный Уэльс, BioCarbon Bricks работал в качестве замены кокса при производстве стали в электродуговых печах.

«Мы проверили нашу продукцию в двух различных электродуговых печах», — рассказал @AuManufacturing Джон Меллоуз, директор BioCarbon .

«Эти испытания [прошли] очень хорошо. Мы заменили шихтовый углерод на 100 процентов, и ни один из этих сталелитейных заводов не заметил разницы… Они производили 1100 тонн стали в день в Рути-Хилл с нашей продукцией, и все прошло хорошо. Так что мы были на седьмом небе от счастья».

Согласно веб-сайту компании, Меллоуз и соучредитель Чад Шеппард помогли внедрить древесный уксус (еще один продукт пиролиза биомассы) в сельскохозяйственный сектор Австралии в течение последних семи лет через PyroAg. Компания BioCarbon была основана совсем недавно, в 2018 году.

По словам Меллоуза, ведущего проектировщика и изготовителя печи, теперь она способна производить уголь с 95 процентами связанного углерода и со скоростью от 50 до 60 килограммов в час. Для скрепления этого материала используется «достаточно углеродистое связующее».

Он говорит, что пиролизатор способен обрабатывать древесную щепу с содержанием влаги 50 процентов – «что немного влияет на производительность, но не имеет большого значения» – и работает с хорошим уровнем контроля над параметрами процесса, такими как время пребывания и температура. Он также «очень прочный и не заедает; он не привередлив к размеру и форме материалов».

Это было одним из ограничений на использование биомассы в производстве стали. Как говорится в статье CSIRO (которая уже более десяти лет разрабатывает « процесс автотермического пиролиза»): производство «слишком дорогое, потому что эти процессы требуют определенного размера сырья и ограничены в масштабе. Это является препятствием для использования древесного угля в сталелитейном производстве».

BioChar разработала два семейства IP, посвященных производству древесного угля и его переработке в кирпичи.

Компания переносит свою печь на лесопилку к северу от Ньюкасла и собирает капитал для строительства второй машины на месте. Он будет иметь доступ к 20 000 тоннам отходов лесопиления в год.

Меллоуз говорит, что компанию посетили «парочка японских сталелитейщиков», интерес со стороны немецкого предприятия, и она надеется провести испытание с другим предприятием из Кореи. 

Он видит растущие возможности в промышленности, поскольку экономика угля «становится довольно уродливой», включая его использование в производстве ферросплавов.

На данный момент основное внимание уделяется производству электродуговой стали, для которого необходимы объемы, которые «хорошо и аккуратно соответствуют» выходному току.

«Обычная лесопилка сможет снабжать лесоматериалами такой участок, как Рути-Хилл», — говорит Меллоуз. 

«Но если мы собираемся отправиться в Порт-Кемблу и попытаться снабдить этих ребят, нам придется найти чертовски много биомассы, а сейчас это трудная работа. Но это не значит, что этого не может произойти в будущем».