ECOGRAVEL PLANTS

FOR THE PRODUCTIONOF INDUSTRIALAGGREGATEFROM EAF SLAGPER LA PRODUZIONEDI AGGREGATOINDUSTRIALEDA SCORIE EAF

The Danieli Group has been concerned with theenvironmental issues related to the steel productioncycle for more than 40 years. In keeping with aninternational commitment to encourage the recycling,recovery and re-use of waste materials and with aconstant environmental awareness, Danieli ProcomeIberica has developed new technological solutionsenabling slag reutilization.

Da oltre 40 anni il Gruppo Danieli si occupa anchedelle problematiche ambientali collegate al ciclodi produzione dell’acciaio. Coerentemente con l’impegnointernazionale ad incentivare il riciclo, il recuperoe il riutilizzo dei materiali, e con il costante interesseper il rispetto dell’ambiente, Danieli Procome Ibericaha sviluppato delle soluzioni tecnologiche per rendereutilizzabile la scoria.

Ecogravel Plants

RECOVERY OF EAF SLAG:A GREAT OPPORTUNITYVALORIZZAZIONEDELLE SCORIE DA EAF:UNA GRANDEOPPORTUNITÀ

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Danieli Procome Ibérica

Plants for the productionof Ecogravel industrial aggregatefrom EAF slag.

Impianti per la produzione di aggregato industriale Ecogravel da scoria Eaf.

Environmental benefits

The environmental aspects tied to the exploitation of this preciousresource are anything but negligible. The production of naturalaggregates is an activity with a notoriously high environmental impact. The demand for construction aggregates is constantly growing. Today Danieli is able to transform a secondary raw material such as EAF slag into Ecogravel, an industrial aggregatewith remarkable properties, which replaces natural aggregates. The use of Ecogravel in bituminous conglomerates or in cementmixes means saving natural resources and energy.

Economic benefits

The economic aspects tied to the use of Ecogravel are just as important. Natural aggregates with comparable performances(basalt and porphyry) required for specific applications, are notoriously more expensive compared to normal naturalaggregates. Ecogravel is an excellent substitute for these naturalmaterials with superior properties. As a result, thanks to Danieli, a secondary raw material such as slag, which was previouslydisposed of, today has become a profit-making resource.

I vantaggi ambientali

Gli aspetti ambientali legati allo sfruttamento di questa preziosarisorsa di acciaieria sono tutt’altro che trascurabili. Le attività di produzione di aggregato naturale sono notoriamente attività ad alto impatto ambientale. La richiesta di aggregati per lecostruzioni è in continua crescita. Danieli oggi è in grado ditrasformare una materia secondaria quale la scoria di acciaieria in Ecogravel, un aggregato industriale dalle notevoli proprietà che sostituisce gli aggregati naturali. Utilizzare Ecogravel neiconglomerati bituminosi o conglomerati cementizi significarisparmiare risorse naturali e risparmiare energia.

I vantaggi economici

Non meno importanti gli aspetti economici legati all’utilizzodi Ecogravel. I costi degli aggregati naturali con prestazionianaloghe (basalti e porfidi), richiesti per applicazioni specifiche,sono notoriamente più elevati rispetto a quelli dei normaliaggregati naturali. Ecogravel sostituisce pienamente questimateriali naturali dalle qualità superiori. Conseguentemente,una materia secondaria quale la scoria, che prima veniva smaltita,con Danieli oggi diviene una risorsa fonte di profitto.

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Slag

Scoria

Stabilizationknow-h ow

Know-how dellastabilizzazione

Mechanicalprocessing

Trattamentomeccanico

Electric Arc Furnace

Fornoad arco elettrico

Deslagging at the endof the melting processand primarymetallurgy processScorifica alla fine del processo fusorio e di metallurgia primaria

Slag dischargingand coolingScarico e raffreddamento scoria

Slag storageand stabilizationStoccaggio e stabilizzazione scoria

Deferrization crushing and screening of slagDeferrizzazione, frantumazione e vagliatura della scoria

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Applications

Applicazioni

Ecogravel

Production of Ecogravel with controlled characteristicsProduzione Ecogravel a caratteristiche controllate

Application in bituminousconglomeratesApplicazione nei conglomerati bituminosi

Application in cement mixesApplicazione nei conglomeraticementizi

5

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Ecogravel:the production processEcogravel:il processo produttivo

EAF slag characterization

The slag produced by the EAF is suitable forrecovery and can be processed after a seasoningperiod, during which the waste is exposed to theweather precipitation for stabilization. Pictures 1 and 2 show samples of compact andporous slags and an enlargement made with anelectronic microscope (the white area is a steelinclusion). Diagram 3 is an example of chemical analysismade by focusing on a specific area of picture 2.The slag recovery process requires that someprecautions be taken during slag production.

The Ecogravel process

The process depends on the number andspecifications (particle size) of the products.Danieli has designed a flexible process that takesinto consideration the specific requirements ofeach project. A process diagram, suitable for the production offive different aggregate sizes, is shown in picture 4.The slag is handled by a wheel loader that feedsthe plant by unloading the slag into a staticscalper, having the function of separating anybulky material. The material that passes throughthe scalper is processed by a vibrating feeder thatdoses it to the following treatment equipment. A magnetic separator (primary magnet), with self-cleaning belt, is installed over the lifting conveyortaking the material from the scalper to a jawcrusher, which is the first size-reduction equipmentof the line.A secondary magnet processes the material treatedby the jaw crusher which, by means of a reversibleconveyor, is transported to the primary screen. By reversing the direction of this conveyor, it ispossible to complete the treatment withoutadditional processing, when the market demandrequires a coarse aggregate to be used asunbound material for road construction.The primary screen, which is a two-deck type,generates three different fractions:> A coarse fraction, which is processed further by a hammer mill and recycled back to the primaryscreen inlet; another two magnetic separators, withself-cleaning belt, are installed at hammer mill inletand outlet;> A mid-size product (e.g. > 12 mm and < 22 mm);> A fine fraction, which is sent to the secondaryscreen.

The secondary screen, also two-deck type, generates three different products:> A coarse product (e.g. > 8 mm and < 12 mm)> A mid-size product (e.g. > 4 mm and < 8 mm);> A fine product (e.g. > 0 mm and < 4 mm).A second wheel loader is used to load a truck,which conveys the products to their storagebunkers.

All sieving mats can be changed in a few hours toproduce aggregates of different sizes.

Caratteristiche della scoria EAF

La scoria prodotta dal forno ad arco elettrico èadatta al recupero e può essere trattata a seguitodi un periodo di stagionatura durante il quale vieneesposta alle precipitazioni atmosferiche per la suastabilizzazione.Le figure 1 e 2 mostrano dei campioni di scoriacompatta e porosa ed un ingrandimento fatto almicroscopio elettronico (la zona bianca èun’inclusione di acciaio).Lo schema 3 è un esempio di analisi chimica fattapuntando ad una zona specifica della figura 2.Il processo di recupero della scoria richiede diprendere alcune precauzioni durante la produzionedella scoria stessa.

Il processo Ecogravel

Il processo dipende dal numero e dallecaratteristiche tecniche (granulometria) deiprodotti. Il Gruppo Danieli ha sviluppato unprocesso versatile che tiene conto delle esigenzespecifiche di ogni progetto. La figura 4 mostra unoschema operativo adatto alla produzione di cinquegranulometrie differenti di aggregato. La scoriaviene trasportata da una pala caricatrice su ruoteche alimenta l’impianto scaricando la scoria stessain una griglia statica che serve a separare ilmateriale più voluminoso.Il materiale che passaattraverso la griglia viene quindi trasportato da unakimentatore vibrante che alimenta leapparecchiature di trattamento seguenti. Un separatore magnetico (magnete primario)dotato di cinghia autopulente è installato sopra al nastro alimentatore che porta il materiale dallagriglia ad un frantoio a mascelle che è la primaapparecchiatura di comminuzione della linea. Un magnete secondario tratta il materialeproveniente dal frantoio a mascelle che, tramite un convogliatore reversibile, viene trasportato alvaglio primario. Spostando la direzione di questoconvogliatore, è possibile completare il trattamentosenza ulteriori lavorazioni, come nel caso in cui ilmercato richieda un agglomerato grosso dautilizzare come materiale non legato per lecostruzioni stradali. Il vaglio primario, che è deltipo a due piani, genera tre frazioni differenti:> Una frazione grossa che viene ulteriormenteridotta da un mulino ad urto e rimessa in ingressoal vaglio primario; altri due separatori magneticidotati di cinghia autopulente che sono installati iningresso e in uscita al mulino ad urto;> Un prodotto di taglia media (per es. > 12 mm e < 22mm);> Una frazione fine che viene inviata al vagliosecondario.

Il vaglio secondario, anch’esso del tipo a due piani,genera tre prodotti differenti:> Un prodotto grosso(per es. > 8 mm e < 12 mm)> Un prodotto medio(per es. > 4 mm e < 8 mm);> Un prodotto fine (per es. > 0 mm e < 4 mm).Una seconda pala caricatrice su ruote carica iprodotti sul camion che li trasporta ai loro sili dideposito.

Tutti i vagli setacciatori le griglie di vagliaturapossono essere sostituiti in poche ore per produrreaggregati di taglia differente.

Deferizzation(5% steel recovery)Deferrizzazione(5% di acciaio recuperato)

CrushingFrantumazione

ScreeningVagliatura

7

0.70 1.40 2.10 2.80 3.50 4.20 4.90 5.60 6.30 0.70

O

Ca

Si

Label A: FASE 1

1. Slag samples.2. Microscope view.3. Slag analysis.

1. Campioni di scoria.2. Vista al microscopio.3. Analisi della scoria.

0103

04

07

08

05

09

06

02

C1

C2 C9 C12

C11C10

C3

C4C8

C5

C6

C7

1 Static scalper / Griglia fissa selezionatrice2 Vibrating feeder / Alimentatore vibrante3 Primary magnet / Magnete primario4 Jaw crusher / Frantoio a mascelle5 Secondary magnet / Magnete secondario6 Primary screen / Vaglio primario7 Tertiary magnet / Magnete terziario8 Hammer mill / Mulino ad urto9 Secondary screen / Vaglio secondarioC1-C12 Belt conveyors / Nastri trasportatori

4 Slag treatment process.Il processo di trattamento della scoria

1-4 4-8 8-12 12-20 Customized sizeGranulometriapersonalizzata

1

2 3

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ECOGRAVEL PLANTSIMPIANTI ECOGRAVEL

Years of testing and investment in research have made it possible to develop a valuable know-how of the design, construction and startup of crushing, deferrization and screening plantssuitable for the production of Ecogravel industrialaggregates from EAF slag.Anni di sperimentazione e di investimenti in ricercahanno consentito di sviluppare un prezioso know-howper la progettazione, la realizzazione e la messa inservizio di impianti di frantumazione, deferrizzazione e vagliatura, adattandoli alla produzione di aggregatiindustriali Ecogravel a partire dalla scoria diacciaieria.

Supporto in progettazione e realizzazione

Danieli progetta, produce, esporta e realizza intere acciaierie in tutto il mondo, disponendo di conoscenze e competenze uniche in fatto di impiantistica e di esigenze di gestione del ciclo produttivodell’acciaio. Per questo motivo può sviluppare soluzioni capaci diintegrare le esigenze del cliente, del territorio e della logistica diacciaieria con il ciclo di produzione dell’aggregato industrialeEcogravel. L’esperienza, l’organizzazione e le risorse del gruppo sonola migliore garanzia di un investimento sicuro per la realizzazione e lamessa a punto di un impianto di lavorazione della scoria:

> Progettazione su misura per esigenze specifiche cliente e territorio> Grande esperienza impiantistica> Rete logistica mondiale> Tecnici on-site> Gestione e controllo cantiere> Avvio e taratura impianto> Formazione del personale

Support for design and construction

Danieli designs, produces, exports and builds complete steel-makingplants all over the world. It has unique knowledge and competence on process plant engineering and on the steel production cycle’smanagement needs. For this reason it can develop solutions capable of integrating the requirements of customer, territory and steel-making plant logistics with the Ecogravel industrial aggregateproduction cycle. The experience, organization and resources of ourGroup are the best guarantee of a safe investment for theconstruction and set-up of a slag processing plant:

> Tailor-made design for the specific needs of the customer and theterritory > Considerable experience in process plant engineering> World-wide logistic network> On-site technicians> Construction site management and control> Plant startup and adjustment> Personnel training

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Continuous and in-depth research in the processand the use of the obtained product and theunique knowledge of raw material have made itpossible to thoroughly understand the peculiarcharacteristics of the material, providing valuableindications for plant set-up optimization.

Years of experience on pilot plants have made it possible to achieve high process control levels.

Danieli can support and train the customer’s personnel in the implementation of a FactoryProduction Control (FPC) system, to achieve a highproduct quality according to the standards forconstruction products existing in the place of production.

> Process know-how> Reliability of components > High-strength mechanical parts> Process control> Dust control and abatement> Noise abatement> Low maintenance rate

La costante ed approfondita ricerca sul processo e sulle destinazioni d’uso del prodotto ottenuto e le conoscenze uniche sulla materia prima difrantumazione hanno consentito di comprendere a fondo le peculiari caratteristiche del materiale,fornendo preziose indicazioni per l’ottimizzazione del settaggio degli impianti.

Anni di esperienza su impianti pilota hannoconsentito di raggiungere elevati livelli del controllodi processo.

Danieli può supportare e formare il personale delcliente per la realizzazione di un FactoryProduction Control (FPC) che consenta diraggiungere una elevata qualità del prodotto inbase alle normative per i prodotti da costruzioneesistenti sul luogo di produzione.

> Know-how di processo> Affidabilità dei componenti> Elevata resistenza delle parti meccaniche> Controllo del processo> Contenimento e abbattimento delle polveri> Abbattimento dell’impatto acustico> Basso indice di manutenzione

Plant set-up and controlSet-up e controllodegli impianti

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In addition to the consolidated uses of slag in thefield of bituminous conglomerates, the DanieliGroup has found new and interesting possibilitiesfor different uses of slag.

Applied research conducted at the AcciaierieBertoli Safau S.p.A. plant, a Danieli Groupcompany, has made it possible to perfect theproduct and optimize the production process. The final result was the achievement of anindustrial aggregate of remarkable properties:Ecogravel.

Research in the use of Ecogravel for theproduction of bituminous conglomerates andcement mixes has been going on for years and stillcontinues.Important applications in many construction siteshave brought confirmations and certainties aboutthe excellent product characteristics.

The research conducted on Ecogravel has enabledthe technicians and researchers of the DanieliGroup to identify the main aspects of differentiationfrom the aggregates of natural origin, the product’speculiarities and its relation to the steel productioncycle. This valuable method know-how enables theDanieli Group to offer full assistance, and tocomplement the supply of plants with thenecessary support for the customization,adjustment and set-up of the plant.

The assistance given by Danieli in the distributionand use of the product on markets is also veryimportant.

Know-howand researchKnow-how e ricerca

Oltre agli utilizzi consolidarti nel campo deiconglomerati bituminosi, il Gruppo Danieli haindividuato nuove ed interessanti potenzialità perdiverse destinazioni d’uso delle scorie.

La ricerca applicata presso gli impiantidell’Acciaieria Bertoli Safau S.p.A., azienda delGruppo Danieli, ha consentito di perfezionare il prodotto ed ottimizzare il processo produttivo. Il risultato finale è stato l’ottenimento di unaggregato industriale dalle notevoli caratteristiche:Ecogravel.

Da anni sono in corso e continuano, ricercheinerenti l’utilizzo di Ecogravel per la produzione diconglomerati bituminosi e conglomerati cementizi.Applicazioni importanti presso numerosi cantierihanno portato conferme e certezze delle ottimecaratteristiche del prodotto.

La ricerca su Ecogravel ha consentito ai tecnici e ricercatori del Gruppo Danieli di individuare iprincipali aspetti di differenziazione rispetto agliaggregati di origine naturale, le peculiarità delprodotto e le relazioni con il ciclo produttivodell’acciaio. Questo prezioso know-how di metodoconsente al Gruppo Danieli di offrire assistenzacompleta, affiancando alla fornitura impiantisticaanche il necessario supporto per lapersonalizzazione, la taratura ed il set-updell’impianto.

Importante poi il supporto che Danieli da per la commercializzazione e l’utilizzo del prodotto sulmercato.

A

A

A-A

TecnotransA 502/503 UH50 ___ P100/112

Tecnotrans A 502/503 UH50 ___ P100/112

324 Ø

SN 511-50

SN 511-50

SN 513-60

SN 511-50

TecnotransA 502/503 UH50 ___ P100/112

Tecno

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A 502

/503 U

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__ P1

00/11

2

Tecn

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sA 5

02/50

3 UH5

0 ___

P100

/112

324 Ø

406 Ø

324 Ø

Ferrous materialMateriale ferroso

Ferrous materialMateriale ferroso

Ferrous materialMateriale ferroso

Ferrous materialMateriale ferroso

Control pulpitPulpito di controllo

EAF slag processing plant.Simultaneous productionof 4 different grain sizes.Productivity from 100 to180 tph depending onrequired product size.

Progetto impiantolavorazione scoria daForno EAF. Produzionecontemporanea di 4diverse granulometrie.Produttività da 100 a180 tph in base alladimensione del prodottorichiesto.

StorageLoadingShipment.

Stoccaggio Carico Spedizione.

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ECOGRAVELAPPLICATIONSECOGRAVELAPPLICAZIONI

Ecogravel: construction of high-durability roads for increased road safety.Ecogravel: replacing natural aggregate in concrete,increasing its strength and durability properties.Ecogravel: costruire strade ad alta durabilità aumentando la sicurezza stradale.Ecogravel: sostituire gli inerti naturali nel calcestruzzoaumentando le caratteristiche di resistenza e durabilità.

Use in bituminous conglomeratesUtilizzo per conglomerati bituminosi

Use in cement mixesUtilizzo per conglomerati cementizi

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Use in bituminousconglomeratesUtilizzo per conglomeratibituminosi

An ideal product for the road surface

The tests done by the Danieli Group have indicated that Ecogravel® is an ideal product for the wearingcourse of road pavements. This is principally due to its high resistance to crushing and polishing.Its special shape and high porosity ensure an excellent affinity to bituminous binders. These characteristics derive from the startingmaterial’s own properties and its treatment duringthe cooling and crushing cycles. The use ofindustrial aggregates so obtained for the wearingcourses of road pavements ensures high surfacefriction performances over time. The remarkablephysical-mechanical properties and the texture ofthe product surface, make it possible to obtainsurface friction coefficients for the bituminousconglomerate higher than most of those achievablethrough the use of natural aggregates.

Un prodotto ideale per i manti stradali

I test effettuati dal Gruppo Danieli hanno mostratoche Ecogravel® è un prodotto ideale per lo strato diusura delle pavimentazioni stradali. Ciò è dovutoprincipalmente alle sue proprietà di elevataresistenza alla frantumazione ed alla levigabilità. La sua forma particolare e l’elevata presenza divuoti garantiscono una ottima affinità ai legantibituminosi. Tali caratteristiche scaturiscono dallequalità proprie dell’origine del materiale e dallemodalità di trattamento durante il ciclo diraffreddamento e di frantumazione. L’utilizzo diaggregati industriali così ottenuti per gli strati diusura delle pavimentazioni stradali garantisce delleelevate prestazioni di attrito superficiale e legarantisce nel tempo. Le notevoli proprietà fisicomeccaniche e la texture della superficie delprodotto permettono di ottenere dei coefficienti diattrito superficiale del conglomerato bituminososuperiori alla maggior parte di quelle ottenibilimediante l’utilizzo degli aggregati naturali.

1. Binder + wearing course.2. Draining bituminous conglomerate.3. Foamed cement mix baselayer.

1. Binder + strato di usura.2. Conglomerato bituminosodrenante.3. Base misto cementatoschiumato.

1 2

3

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High durability road pavements.

Pavimentazione stradale alta durabilità.

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Use in cement mixesUtilizzo in conglomeraticementizi

The ideal product for resistant and durable concrete

In addition to the well-known applications in thesector of bituminous conglomerates, the DanieliGroup has explored new uses for the industrial ag-gregates obtained from EAF slag.

The best know-how for your construction needs

Cooperation with research centers and laboratorieshas made it possible to obtain innovative results,field tested and validated through a partnershipwith a world player of the cement and concretesector.

Through a proven method, Danieli can provide support for the introduction and optimization of cement mixes containing Ecogravel aggregate.

Il prodotto ideale per calcestruzzi resistenti e durevoli

Oltre ai conosciuti impieghi per il settore dei conglomerati bituminosi il Gruppo Danieli ha esplorato nuove destinazioni d’uso per gli aggregati industriali ottenuti da scoria Eaf.

Il migliore know-how per le vostre costruzioni

La collaborazione con centri di ricerca e laboratoriha consentito l’ottenimento di risultati innovativi,testati sul campo e convalidati attraverso la partnership con un world player del settorecementi e calcestruzzi.

Danieli attraverso una metodologia collaudata puòfornire supporto per l’introduzione el’ottimizzazione di conglomerati cementizi coninerte Ecogravel.

1 2

3

1. Sample of concrete pavement containing Ecogravelaggregate.2. Traction resistance test onan Ecogravel based concretesample.3. Compression resistance teston an Ecogravel basedconcrete sample.

1. Campione pavimentazionein calcestruzzo con inerteEcogravel.2. Test di resistenza alla trazione indiretta di uncalcestruzzo con Ecogravel.3. Test di resistenza allacompressione di uncalcestruzzo con inerteEcogravel.

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Ecogravel based concrete. Pumped concrete.

Calcestruzzo con inerte Ecogravel. Calcestruzzo pompato.

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Special application of EcogravelEcogravel based concrete reinforced withpolypropylene fibers for normal and specialapplications, such as industrial pavements.Increased compression, flexion and shearresistance, considerably increased productdurability. Lower laying costs, reducedexecution time.

Applicazione speciale di EcogravelCalcestruzzo fibrorinforzato con Ecogravel per applicazioni normali e speciali come pavimentazioni industriali. Aumento dellaresistenza a compressione, flessione e taglio,notevole aumento della durabilità del manufatto.Minor costo di posa, riduzione dei tempi di realizzazione.

Resistance comparisongraphs between traditionalconcrete and concrete containing Ecogravel.

Grafici di confronto resistenza tra calcestruzzitradizionali e calcestruzzicon Ecogravel.

mix1 Concrete with roundednatural aggregates.Calcestruzzo inerti naturalitondi.

mix2 Concrete with crushednatural aggregates.Calcestruzzo inerti naturalispaccati.

mix3 Concrete with 4-8 mmEcogravel.Calcestruzzo Ecogravel 4-8 mm.

mix4 Concrete with 8-12 mmEcogravel.Calcestruzzo Ecogravel 8-12 mm.

mix5 Concrete with 12-22 mmEcogravel.Calcestruzzo Ecogravel 12-22 mm.

mix6 Concrete with 4-22 mmEcogravel.Calcestruzzo Ecogravel 4-22 mm.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

800

500

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cm2 ]

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Days

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0

[ton]

Compression resistance Resistenza alla compressione

Traction resistanceResistenza alla trazione

Shear strengthResistenza al taglio

Future applicationsFuture applicazioni

The Danieli Group is implementing a research andtesting programme aimed at finding newapplications for EAF slag.

Ecogravel from black EAF slag> Preparation of the subgrade of new roads and yards> Additive for bituminous conglomerates> Additive for concrete> Additive for conglomerate bound with hydraulicbinders> Improved durability and resistance of concretesubject to chemical or physical attacks.

Il Gruppo Danieli sta attuando un programmadi ricerche e sperimentazioni per ricercare nuoveapplicazioni delle scorie d’acciaieria.

Ecogravel da scoria nera EAF> Preparazione del piano di posa di nuove strade e nuovi piazzali> Additivo nei conglomerati bituminosi> Additivo nei cementi> Additivo nei conglomerati legati con leganti idraulici> Miglioramento della durabilità e della resistenza di calcestruzzi soggetti ad attacchi chimici o fisici.

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CHINANo. 19, Xing Gang Road,CEDZChangshu, Jiangsu 215513Tel (86) 512 52267088Fax: (86) 512 52267223infodcs@china.danieli.com

THAILANDLand Plot N. K11The Eastern Seaboard Ind. EstateTambol Pluakdaeng, Amphur Plu-akdaeng, 21140 Rayong Tel (66) 38 955888Fax (66) 38 959096infodfe@thailand.danieli.com

BRAZILAv. Ibirapuera, 2332cj 121 - 12th floorCEP 04029 200 São PauloTel (55) 11.35085900Fax (55) 11.35085924info@brazil.danieli.com

SWITZERLANDOlsbergerstrasse 24310 Rheinfelden Tel (41) 61.8368310Fax (41) 61.8318314info@switzerland.danieli.com

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