Effective Waste Management in Steel Manufacturing

   Career summaryPossess +20 years of experience in the field of Environmental and IH Engineering Educational • Masters  in Environmental & Water Resources from KFUPM, 

Dhahran, KSA - 1996 • Dip in Business Administration – Bangalore University - 1992  Professional Certification • Qualified Environmental Professional ( QEP) from Pittsburg – 

USA - 2005• Radiation Safety Officer from KACARE - KSA,  2011SHUAIB SALMAN

Senior Environment Engineer Saudi Iron and Steel Co. (Hadeed)

Table of content Introduction

Overview of Steel Process 

Mission and Vision

Challenges

Onsite Storage

Waste Classification

Type of By Products / Waste (DR Plant , Steel Plant & RM) Disposable Wastes

Key to Success

Acknowledgement

Waste Management  is  a  global  problem  -  each  year millions  of hectares are lost …

Consequently,  effective  waste  management  is  a  crucial  part within the operations of all organization's

Introduction

Industrial operations generate waste, must find proper reuse / recycling options, Exercise control during storage / disposal and must opt for Environmental friendly options 

Overview of Steel Process

Steel Industries generate large quantity of by-products/wastes. Generation  of  byproducts/waste  during  industrial  activity  is   inevitable. However with efforts and innovative ideas potential reuse/recycle options can be explored to conserve the natural resources.

  Saudi  Iron  and  Steel  Co  (HADEED)  Affiliate  of  SABIC  is  the  only steel making  subsidiary  of  SABIC.  Its  an  integrated  steel making company that  comprises of 

Direct Reduction (DR) PlantSteel Plant (SP) (Long Product & Flat Product Facility)Rolling Mill (Hot Strip Mill & Cold Rolling Mill)

Mission : To be provider of competitive steel products through employees empowerment with Safe and environmentally sounds practicesVision :     To be the leading producer and marketer of steel products in the middle East & North Africa 

Mission & Vision

Challenges

As a commitment to the protection of natural resources, company made efforts in carrying out research to find potential reuse option that is sustainable and environmental friendly. 

Waste Classification

During the steel making  the following :

• Municipal  Waste:  Includes  refuse,  food  waste,  paper,  carton, etc. from offices and cafeteria.

• Inert Waste :  Ex., Construction materials, wood, paper etc.

• Industrial waste: Generated from production process.

Types of Byproducts/wastesTypes of Byproducts/wastes

Plant Type of byproducts / Waste

DR Oxides FinesDR SlurrySP EAF Dust SP Slag

RM/SP Mill ScaleCMC Ferric/Red Oxide

Maintenance Mixed Miscellaneous Waste

Byproducts /Waste from DR Plant

Oxide Fines (<6 mm)

Iron Ore

Slurry

DR Plant (+6 mm)

Oxide Fines ( < 6mm)

Iron Ore is screened , +6mm containing (96%-97% Fe2O3) is used  for  Production.  Less  than  6mm    is  the  byproducts which is called as Oxide fines

Oxide Fines are used in cement industries as a raw material to manufacture cement.

Oxide Fines are also used in making briquettes and used back in the furnace.

Current Use:  

2013 20140

50000

100000

150000

200000

250000

300000251212

195230212539

160415

Generated Sold

Oxide Fines ( < 6mm) Management

Slurry

Process and Thermal fragmentation in the reduction process generate fines within  the  furnace. The fines are diverted  to clarifier where it is sedimented as sludge. 

Slurry  is  predominantly  similar  to  Ore  fines  but  finer  and laden with moisture.

Slurry Management

Slurry is used in cement industries as a raw material to manufacture cement.

Also used in Making Iron Pellets by pelletizing plants 

2013 20140

20000

40000

60000

80000

100000

120000115197

9660896405

84233

Generated Sold

Byproducts /Waste from Steel Plant

Mill Scale

EAF Dust

Slag

SLAG

Slag  is a   major byproduct generated steel production from EAF & LF.

Until potential option were found the generated quantity of  slag was being stored within the premises .

 Solution: R&D  work  was  carried  in  Research  labs  such  as  Ministry  of transport Riyadh, KFUPM and  German Slag Research Institute.

Based  on  studies  and  field  trials,  it  was  found  Slag  is  excellent feed/additive for  the following:• Road Asphalt Pavement 

• Road sub base

• Concrete for Nuclear Radiation Shielding  

• Production of Silico Manganese & Ferro Silica

• Used as Filter bed Media 

SLAG Management

Cao30%

MgO10%

SiO215%

Feo37%

Mno3%

Al2O3 5%

It  is  successfully  used  in  the  following projects/areas:

• Ministry of Roads and Transport - Dammam Airport Road

•  Dammam Kuwait Road•  Municipality of Dammam, Khobar, 

Jubail  Roads.•  Gazlan Power Plant•  Sabic Industries 

SLAG Management

2013 2014560000580000600000620000640000660000680000700000720000740000

726555

623428

726555

623428

Generated Sold

EAF Dust

Melting  operation  in  Electric  Arc  Furnace  (EAF)  generates fumes with dust. 

Dust  is  filtered  off  from  flue  gas/fumes  via  bag  filters  and stored onsite for recycling. 

Hadeed  together  with  Sabic  conducted  research  at  king Saud University to find the reuse options. 

Continued…

The research studies concluded the material has advantages when used as additive with cement. 

can be used as an effective set retardant for concrete and can substitute  the chemical retardants used presently

Property EffectSetting time of concrete Increased

Compressive strength Increased (10 - 20%)

Flexural and Bond Strength Improved

Concrete Corrosion Potential Reduced 

Uses as a set Retarder Uses as a set Retarder

(Austria, Germany,France, Italy and UK)

Use of Electric Arc Furnace By-products in concrete

1. US Patent for use of EAF Dust

2. European Patent for use of EAF Dust

2013 20140

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

4000039162

23088

39162

23088

Generated Sold

Site Studies

Mill Scale

Mill  scale  is byproduct generated during casting and rolling operation of steel billets and slabs.

Mill Scale

Current Uses:

• Utilized by cement manufacturing companies•Mill scale is recycled back into the furnace for steelmaking• Used for the manufacturing of ceramics.

Mill Scale Management

2013 20140

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000 83173

6651969476

56994

Generated Sold

Red Oxide

Red Oxide is generated from  pickling  (Cold Rolling Mills) 

 

Generation  is  about  2500 t/year. It is packed in jumbo bags  and  sold  to  Paint, Construction  and  Brick manufacturing companies. 

1390263 1348758

2494

2013

Generated  Sold Disposed

SummaryUp to 3rd Qtr.2014

1110234

1072280

1152

Up to 3rd Qtr. 2014

Generated  Sold Disposed

Waste generated from production & maintenance are stored in designated areas and sent to disposal companies.

• Oily Sludge• Fluorescent Tubes• Liquid Waste Chemical• Expired Paints & Chemicals• Oil Absorbent• Clinic Waste, etc..

Disposable Waste

<1 % of  total  byproducts/waste  are  sent  as waste  to    disposal companies for landfill, incineration etc..  

Key to Success

• Compliance with Regulations.• Adherence to company EHSS Policy• Commitment towards continual 

improvement of our environment• Non value added byproduct/waste to value 

added commodity.

PREVENT/REDUCE

REUSE

RECYCLE

TREAT

DISPOSE

Today we are  proud  96% of generated byproducts/waste are sold to other industries. 

• Would like to thank HADEED Management for their commitment and support in achieving this success.

• Thanks to  RC for their encouragement and support in promoting waste reduction programs and giving us the opportunity.

Acknowledgement

Every Gift to the Environment makes a difference

Thank you