Utilisation of Jhama coal as a carbon source in hematite ore pelletising

Abstract

Carbon has been used as an in-situ heat source in hematite ore pellets for the last few decades. In general, coke breeze is used for this purpose. The natural coke (named Jhama coal in India) is derived from the metamorphosis of coking coal under in-situ conditions due to intense magmatic-induced heat and overburden pressure in the earth's crust. It has around 60-70% fixed carbon and a very hard and compact structure. However, it is neither used in coke making nor in any other metallurgical purposes due to certain drawbacks, viz. heterogeneous structures, compactness, and crumbling during heating. Its use in hematite ore pellets can replace the use of coke breeze. This study has been conducted to optimise its addition level and other parameters for developing blast furnace quality pellets. The addition of Jhama coal can reduce the induration temperature requirement of the hematite pellet by 50 K. The study shows that 1% carbon (equivalent to 1.37% Jhama coal) use is optimum, wherein the obtained pellet properties are comparable with coke-added pellet containing 1.5% carbon. As per the present pellet production capacity in India, 1.2 million tonnes of Jhama coal can replace 1.6 million tons of coke breeze. On a utilisé le carbone comme source de chaleur in situ dans les boulettes de minerai d’hématite au cours des dernières décennies. En général, on utilise du poussier de coke à cette fin. Le coke naturel (appelé charbon Jhama en Inde) provient de la métamorphose du charbon à coke in situ, en raison d’une chaleur magmatique intense et de la pression géostatique dans la croûte terrestre. Il contient environ 60 à 70% de carbone fixe et possède une structure très dure et compacte. Cependant, on ne l’utilise pas dans la fabrication du coke ni à aucunes autres fins métallurgiques en raison de certains inconvénients, soit des structures hétérogènes, une compacité et un effritement lors du chauffage. Son utilisation dans les boulettes de minerai d’hématite peut remplacer le poussier de coke. On a réalisé cette étude afin d’optimiser son niveau d’ajout et d’autres paramètres pour le développement de boulettes de qualité haut fourneau. L’ajout de charbon Jhama peut réduire de 50 K la température de durcissement requise pour les boulettes d’hématite. L’étude montre que l’utilisation de 1% de carbone (équivalent à 1.37% de charbon Jhama) est optimale, tandis que les propriétés des boulettes obtenues sont comparables à celles des boulettes avec ajout de coke contenant 1.5% de carbone. Étant donné la capacité de production actuelle de boulettes en Inde, 1.2 million de tonnes de charbon Jhama peuvent remplacer 1.6 million de tonnes de poussier de coke.