Research Institute of Building Metarials — FEhS (Duisburg, Germany):

D. Algermissen, Mag. Sci., Head of dept. of secondary and slag metallurgy
A. Ehrenberg, Dr. Eng., Head of dept. of building materials, e-mail: a.ehrenberg@fehs.de

The results of laboratorial testings on reduction process and on formation of clinker of granulating slag phases are positively evaluated from the technical point of view. Technological properties of obtained materials for further usage in the cement industry practically completely meet the requirements of industrially manufactured clinker or granulated blast furnace slag with comparative composition. It should be taken into account at present time that reduction and conditioning processes for clinker production can't be conducted during one melting owing to substantial increase of toughness of reduced EAF slag. Thereby this slag should be transferred still in hot state in another unit where it will be processed via conditioning and sintered in clinker-like material. Special attention should be paid to slag foaming during reduction and time adaptation for these processes to melting tap-to-tap duration. It should be noted also that large amount of conditioning remedies (approximately 1/3 for reduced EAF slag) is required for clinker production, while manufacture of granulated blast furnace slag needs rather less expenses for conditioning. It is displayed that carbon is a good reducing agent, but the balance of carbon dioxide emissions and ecological advantages should be also evaluated in comparison with the traditional technology of clinker production. It is recommended to conduct pilot testings for evaluation of capital and operating expenses as well as specifi c carbon dioxide emissions.

1. World Steel Association, Brüssel, Belgien.
2. Rekersdrees, T.; Schliephake, H.; Schulbert, K.: Aufbau und Prozessführung des Lichtbogenofens unter besonderer Berücksichtigung des Schlackenmanagements, [in:] Schlacken aus der Metallurgie, Bd. 3, TK Verlag, Nietwerder-Neuruppin, 2014, S. 209/29.
3. Merkel, T.: Report des FEhS-Instituts 24 (2017) Nr. 1, S. 15.
4. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Merkblatt über die Verwendung von Eisenhüttenschlacken im Straßenbau, Ausgabe 2013.
5. Mudersbach, W.; Ehrenberg, A.; Algermissen, D.: Umweltentlastung durch Schonung von Primärressourcen und Vermeidung von Kohlendioxidemissionen bei der Rohstoff aufbereitung sowie Nutzung des Energieinhaltes von flüssiger Elektroofenschlacke bei gleichzeitiger Vermeidung der Deponierung von Reststoffen durch Umwandlung der schmelzflüssigen Elektroofenschlacke in ein Material mit Klinkereigenschaften, DBU-Abschlussbericht 29689-21/2, 2016.
б. Ehrenberg, A. et al.: Die Verwendung von Elektroofenschlacke für hochwertige Bindemittel, 19. Int. Baustofftagungibausil, 16.–18. Sept. 2015, Weimar.
7. v. Ende, H.; Grebe, K.; Jäger, W.: stahl u. eisen 87 (1967) Nr. 5, S. 246/55.
8. Piret, J.; Dralants, A.: stahl u. eisen 104 (1984) Nr. 16, S. 42/46.
9. Ludwig, H.-M.; Wulfert, H.: Aufbereitete Stahlwerksschlacke als reaktiver Zementhauptbestandteil, 18. Int. Baustofftagungibausil, 12.-15. Sept. 2012, Weimar.
10. Espinasse, E.: Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Stahl und Zement, Reichspatentamt Nr. 399724, 21. Aug. 1924.
11. Mannesmann AG: Verfahren zur Herstellung eines gegen Sulfatlösung bestän digen Zementes aus Stahlwerksschlacke. Deutsches Patentamt, Auslegeschrift 1646685, 25. Nov. 1965.
12. Drissen, P.; Mudersbach, D.; Schulbert, K.; Zehn, T.: Report des FEhSInstituts 19 (2012) Nr. 1, S. 10/14.
13. Ehrenberg, A.: Granulated blast furnace slag — From laboratory into practice, 14^th Int. Congress on the Chemistry of Cements, 13.–16. Okt. 2015, Peking, China.