CONCERNING THE FEASIBILITY OF EMPLOYING HOT‑BRIQUETTED IRON IN INDUCTION FURNACE OPERATIONS
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2026-2-11-20Keywords:
hot-briquetted iron, induction smelting, bath boiling, slag, metal yieldAbstract
An overview of the use of hot briquetted iron (HBI) in steel smelting in electric arc furnaces is presented. The application has a number of advantages and disadvantages in comparison with the currently used charge materials (scrap metal and cast iron). The main advantage is that the product obtained from a pure charge practically does not contain “non-ferrous” metals and impurities (Cr, Ni, Cu, Sn, etc.) that are typical for conventional metal scrap. The main disadvantage is the high erosion of the lining during use. During laboratory studies, a stable and high yield (more than 90%) was achieved using an induction furnace. The slag ratio (without the use of slag-forming materials) is 0.07–0.10. The slags have a high erosive activity towards the lining (FeO content of ~29%, MgO content of ~27%). When remelting HBI without using slag‑forming materials, it is possible to achieve a basicity of 0.30–0.32. It is pointed out that it is necessary to ensure the required basicity of the slag by adding lime to the electric furnace units. It is recommended that when conducting liquid start smeltings, the scrap metal should be pre-refilled, and then the series smelting should be carried out with continuous addition of HBI with slag-forming materials to the furnace. It is stated that the carbon content in HBI allows for achieving a product with 0.013% C and successful slag foaming. To reduce the oxidation of the slag, it is possible to use a set of furnace units for blowing in carbon-containing components.
References
Malatji R., Wakalenga M. K., Nyembwe K. D. A review on the usage of biochar as an alternative reductant in the pyrometallurgical treatment of ores // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2024. V. 24, № 4.2. P. 75–83. DOI: 10.5593/sgem2024v/4.2/s17.11.
Ravichandran K., Goncalves N. R., Cavaliere P. D. Comparative numerical study of Fe2O3 reduction using CO and H2 for direct iron production // Fuel. 2025. Vol. 401. 135885. DOI: 10.1016/j.fuel.2025.135885.
Prakash S., Dhindaw B. K., Sengupta S. Smelting reduction of prereduced iron ore // Ironmaking and Steelmak-ing. 1997. Vol. 24, Iss. 6. P. 468–475.
Higashi R., Maruoka D., Iwami Y., Murakami T. Reduction and carburization behaviors of iron oxide composite with iron carbide and free carbon // ISIJ International. 2024. Vol. 64, Iss. 15. P. 2107–2114. DOI: 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2024-271.
Chen Q., Pan J., Zhu D. etc. Metallization sintering of magnetite pellets // Iron and Steel. 2023. V. 58, Iss. 10. P. 12–22. DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230129.
Yang F., Peng Z., Fan W., Wang Y. A novel route for preparation of metallized pellets: synergistic H2/CO cooling reduction of iron ore pellets // International Journal of Hydrogen Energy. 2025. V. 196. 152442. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2025.152442.
Yang F., Zhao B., Xiao H. etc. Research progress and application potential of super iron concentrate // China Mining Magazine. 2025. V. 34, Iss. 7. P. 31–41. DOI: 10.12075/j.issn.1004-4051.20250722.
Dilmaç N., Alsalihi E. A. T. Production of highly metalized direct reduced iron (DRI) in fluidized bed by CO and H2: determination of the kinetic triplet // Metallurgical and Materials Transactions B. 2025. V. 56. P. 1672–1683. DOI: 10.1007/s11663-025-03451-9.
Кондрашкин В. В., Панарин А. В., Крымов Ю. А., Никитченко Т. В. Увеличение производительности уста-новки металлизации ЦГБЖ-2 // Горный журнал. 2017. № 5. С. 70–74. DOI: 10.17580/gzh.2017.05.16.
Romenets V. A., Pitatelev V. A., Galkin V. I. etc. Economic assessment of production of various constructional steel qualities with use of metallized pellets // Steel in the USSR. 1986. V. 16. № 9. P. 452–456.
Васильев И. М., Волобуев В. Ф., Белоусов С. И. Повышение эффективности переработки лома за счет снижения содержания меди в электротехнической стали // Сталь. 1995. № 2. С. 72–75.
Гиммельфарб А. И., Неменов А. М., Тарасов Б. Е. Металлизация и электроплавка железорудного сырья. — М.: Металлургия, 1981. — 152 с.
Меркер Э. Э., Федина В. В., Харламов Д. А. Совершенствование процессов электроплавки металлизо-ванного железорудного сырья в дуговой сталеплавильной печи // Черные металлы. 2004. № 7–8. С. 16–19. EDN: PZPXSD.
Федина В. В., Меркер Э. Э., Кочетов А. И. Шлаковый режим при электроплавке металлизованных ока-тышей в дуговой печи // Известия вузов. Черная металлургия. 2003. № 11. С. 24–26.
Тимофеева А. С., Коршиков Г. В., Никитченко Т. В. Повышение металлургической ценности металлизо-ванного продукта за счет увеличения прочности брикетов // Известия вузов. Черная металлургия. 2007. № 10. С. 12–4. EDN: IBPURD.
Semberg P., Andersson C., Björkman B. Interaction between iron oxides and olivine in magnetite pellets during reduction to Femet at temperatures of 1000–1300 °C // ISIJ International. 2013. V. 53, Iss. 8. P. 1341–1349. DOI: 10.2355/isijinternational.53.1341.
Крахт Л. Н., Меркер Э. Э., Кем А. Ю., Степанов В. А. Металлизованные железорудные окатыши и повы-шение эффективности их применения при электроплавке стали в дуговой печи // Вестник Донского государ-ственного технического университета. 2015. Т. 82, № 3. С. 35–40. DOI: 10.12737/12594.
Тимофеева А. С., Никитченко Т. В., Моисеев И. В. Исследование вторичного окисления металлизованно-го продукта // Сталь. 2014. № 2. С. 12–14. EDN: RXUEZP.
Тимофеева А. С., Никитченко Т. В., Кожухов А. А., Мазур Н. И. Исследование скорости вторичного окисления горячебрикетированного железа с целью прогнозирования длительности сохранения его металлур-гической ценности // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75, № 3. С. 322–327.
Lazutkin S. E., Goncharov S. S., Dovlyadov I. V. etc. Development of technologies for producing, utilizing, and transporting the marketable thermally passivated iron-rich pellets // Petroleum Exploration and Development. 1998. V. 25, № 6. P. 23–24.
Керимов Р. И., Шахов С. И. Использование металлизованного сырья в электросталеплавильном произ-водстве // Металлург. 2020. № 2. С. 42–48. EDN: HOIFRO.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
