Nghiên cứu công nghệ tiền xử lý phốt pho trong gang lỏng

Trang 1

BO CONG THUONG

HỘI KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐÚC LUYỆN KIM VIỆT NAM

BAO CAO TONG KET

DE TAI NGHIEN CUU KHOA HOC VA PHAT TRIEN CONG NGHE CAP BO

TENDE TAL

Nghiên cứu công nghệ tiền xử lý Phốt pho trong gang léng

Cơ quan chủ trì: Hội KHKT Đúc - Luyện kim Việt Nam

Chủ nhiệm để tài: PGS.TS Nguyễn Sơn Lâm

9634

Trang 3

Báo cáo đề tài cấp Bộ 2012

LỜI NÓI ĐẦU

Với tình hình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước hiện tại, các ngành công nghiệp đang được mở rộng và phát triển, đặc biệt là các ngành công nghiệp

nặng Nền tảng để phát triển một đất nước thành một nước công nghiệp nặng đó chính

là ngành công nghiệp sản xuất vật liệu, đặc biệt nhất trong số đó là vật liệu sắt thép Chính vì điều đó mà trong những năm qua và trong bương lai Đảng và Chính phủ chủ trương phát triển ngành công nghiệp thép theo hướng lâu dài và bền vững

Với sự phát triển chóng mặt như hiện tại của nhiều ngành khoa học, kỹ thuật

như: Ơtơ, tàu thủy, xây dựng, cơ khí ngày càng đòi hỏi chất lượng thép càng khắt khe Để đáp ứng yêu cầu đó, công nghệ sản xuất thép cũng phải đi theo xu hướng của

thế giới hiện tại và tương lai đó là tăng năng suất, tiết kiệm năng lượng, giảm tiêu hao

nguyên nhiên liệu và bảo vệ môi trường

Để tăng chất lượng của sản phẩm thép ngoài việc tăng hàm lượng các nguyên

tố hợp kim có lợi trong thép còn có một hướng khác rất hiệu quả mà không phụ thuộc vào nguồn nguyên tố hợp kim vừa đất tiền mà lại ngày càng cạn kiệt, Hướng nghiên

cứu đó là khử bỏ các tạp chất có hại trong thép như P, 8, tạp chất khí : H, N, O xuống

tới mức tối thiểu

Do đó năm 2012 Hội Khoa học kỹ thuật Đúc - Luyện kim Việt Nam đã đề xuất và được Bộ Công Thương giao cho thực hiện đề tài “ Nghiên cứu công nghệ tiền xử:

1ý Phất pho trong gang lỗng” Với mục tiêu xử lý, khử bỏ được hàm lượng Ð trong

gang lỏng bử 0,12z0,13 % xuống đưới 0,0đ% trước khi đưa vào luyện thép, đồng thời

để xuất quy trình công nghệ phù hợp có khả năng áp dụng vào thực tiễn sản xuất

Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, hợp tác và tạo điều kiện thuận lợi của Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Công Thương, Hội KHKT Dic - Luyện kim Việt Nam, các đơn vị trong và ngoài Bộ và các bạn đồng nghiệp,

Trang 4

PHẢNI TÔNG QUAN

1.1 Giới thiêu chung

Ngày nay, đễ phát triển kinh tế xã hội không thể không nhắc đến vai trò quan trọng của các sản phẩm từ gang, thép Thép là vật liêu chính trong các ngành xây dựng, ngành công nghiệp cơ khí, sản xuất và phân phối năng lượng, chế tạo máy, sản xuất hàng gia dụng và trong ÿ học, trong an ninh quốc phòng Cùng với than và giấy, thép là vật liêu cơ bản của cuộc cách mạng công nghiệp Sản lượng thép thế giới đã

tăng trưởng rất nhanh chóng, đặc biệt trong nửa sau của thế lcỷ 20 cho đến nay Hiện

nay trên thể giới các nhà máy luyện thép đã và đang được xây dựng ngày càng nhiều chứng tỏ nhu cầu về thép của con người là vô cùng lớn Hàng van mác thép khác nhau được nghiên cứu, sản xuất nhằm đáp ứng các yêu cầu đa đạng phát triển xã hội

1.2 Sự phát triển của ngành thép thế giới

Năm 2010 sản lượng thép thô thế giới đạt 1.414 triệu tấn, tăng 15% so với năm 2009 và là một kỷ lục mới cho sản xuất thép thơ tồn cầu

Sản lượng trong tháng 2/2010 đạt 107,541 triệu tấn, nhưng giảm 113,441 triệu

tấn so với tháng 1/2009 Trong tháng 2/2010, sản lượng thép thô tại các nước sản xuất

lớn tăng liên tục; trong đó ngành công nghiệp thép trên Thế Giới đã hoạt đông ở mức

công suất 79,8%, tăng cao suốt 15 tháng và tăng 72,9% trong tháng 1 Chủ tịch Hiệp hội Thép Thế Giới cho biết: lượng cầu thép trên Thế Giới tăng 11% trong năm 2010 bởi vì nền kinh tế thế giới đã được phục hồi Ngày 26/3/2010, chỉ số giá thép theo

Steelhome (nhà cung cấp thông tin công nghiệp thép Trung Quốc) của Thế Giới là

119,58 điểm, tăng 3,99% so với tuần trước, của Mỹ là 113,8 điểm, tăng 3,23%, của Châu Âu là 107,36 điểm, tăng 7,24%, của Châu Á là 129,01 điểm, tăng 2,55% Chỉ số giá thép đẹt là 114,64 điểm, tăng 5,389 so với tuần trước và thép đài là 126,86 điểm,

tăng 3,99

Trong tháng 12 năm 2010, sẵn lượng thép thô của 66 nước báo cáo với Hiệp

hội ThépThế giới @worldsteel) là 116,2 triệu tấn, tăng 7,8%4 so với tháng 12/2009

Châu A sản xuất 897,9 triệu tấn thép thô trong năm 2010, tăng 11,6⁄ so với năm 2009 Sản lượng thép thô của Trung Quốc năm 2010 đạt 626,7triệu tấn, tăng 9,39 so

Trang 5

Báo cáo đề tài cấp [zou

với năm 2009, chiếm 44,3% tổng sản lượng thép thế giới Nhật Bản sản xuất 109,6

triệu tần trong năm 2010, tăng 25,2% cao hơn so với năm 2009 Trong năm 2010, sản

lượng thép thô của Hàn Quốc là 58,5 triệu tấn, tăng 20,3 so với năm 2009 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

8Ð Thếgiới I Cònlai OG Trung Quốc

Hình 1.1: Sâu lượng thép thô cũa thé giới từ 2003-2010

Liên minh châu Âu ghi nhận mức tăng 24,5% so với năm 2009, sản xuất 172,9

triệu tấn thép thô trong năm 2010 Tuy nhiên, lượng thép sản xuất tại Vương quốc

Anh và Hy Lạp tiếp tục giảm trong năm 2010 Trong năm 2010, các nước CT8 cho

thấy đã tăng 11,2%, sản xuất 108,5 triệu tấn thép thô Nga sản xuất 67 triệu tấn thép

thô, tăng 11,7% so với năm 2009 và Ukraine tăng 12,44 so với cuối năm 2009 là 33,6

Trang 6

30 20 10 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

-# Thếgiới -&Cònlại ® Trung Quốc Hình 1.2: Biểu đồ tăng truởng thép thô thế giới từ 2003-2014 Hàn Hàn Suốc xạp; 2010 Quốc Ấn Độ 2009 th” 27% 5 5.1% Nhật Bản pee Nhật Bản Mỹ “uy 5.7% 4.7% Braxin Braxin 23% 2.2% ú Ukraina Nga Ukraina tim 474 24% A9%

Hình 1.3: Phân bỗ sẵn lượng thép thô thể giới năm 2009à 2016

Theo số liệu của Hiệp hội Thép Thế giới @WSA), sản lượng thép thô của các nước thành viên Hiệp hội trong tháng 1 năm 2011 đạt 119 triệu tấn, tăng 5,34 so với cùng kì năm 2010

Tại châu Á, sản lượng thép của Trung Quốc tháng 1/2011 tăng 0,5%, đạt 52,8

triệu tấn và chiếm 44,22% tổng sản lượng thép toàn cầu Sản lượng của Nhật Bản tăng

10,7% đạt 9,7 triệu lấn, sản lượng của Hàn Quốc đạt 5,6 triệu tần, tăng 24,2

Trang 7

Bao cdo dé tài cap Bi [zou

Hình 1.4: Phân bố sẵn lượng thép thé mé gidi 1/2011

Tai chau Âu, sản lượng thép của Đức tháng 1/2011 tăng 4,4% đạt 3,7 triệu tấn, của Italia tăng 10,392 đạt 2,1 triệu tấn, sản lượng của Tây Ban Nha đạt 1,4 triệu tấn, tăng 4,1%, sản lượng của Thổ Nhĩ Kỷ đạt 2,7 triệu tấn, tăng 33,4%

1.3 Sự phát triển của ngành thép Việt Nam

1.3.1 Quá trình hình thành

Ngành thép V iệt Nam được hình thành từ đầu những năm 60 của thế kỷ 20 với

sự ra đời của Công ty đang thép Thái nguyên- liên hợp luyện kim khép kín theo sơ đồ công nghệ lò cao truyền thống do Trung quốc giúp ta xây dựng công trình được khởi

công tử năm 1959 đến tháng 11/1963 mẻ gang đầu tiên ra lò do chiến tranh 12 năm

sau mới có sản phẩm thép cán do nhà máy luyên cán thép Gia Sàng (Công xuất thiết

kế 50.000 tần/năm)sản xuất Tiếp đó năm 1978 nhà máy cán thép Lưu Xá (Công xuất thiết kế 100.000 tấn/năm) đi vào hoạt động Năm 1976 sau khi đất nước thống

nhất công ty Luyện kim đen Miễn nam được thành lập trên cơ sở tiếp quản và sát nhập các nhà máy luyên cán thép cỡ nhỏ theo công nghệ lò điện hồ quang của chế độ cũ để

lại tại Thành phố Hồ Chí Minh và Biên hoà với tổng công xuất khoảng 80.000

tấn/năm Sản phẩm chủ yếu cũng chỉ là thép xây dựng thông thường và một lượng nhỏ là đỉnh thép, lưới thép dây, thép gai Giai đoạn 1976 - 1985 là giai đoạn ngành thép

gặp rất nhiều khó khăn đo nền kinh tế bị suy thoái Những năm này sản lượng thép cán toàn ngành chỉ ở mức 40.000 - 85.000 tấn/năm Ngành thép chỉ thực sự bắt đầu

Trang 8

khởi sắc tử những năm 90 trở đi khi công cuộc đỗi mới đất nước được triển khai mạnh

mẽ iệc đầu tư vào ngành thép đặc biệt sôi động trong giai đoạn 1995 đến nay do

nhụ cầu sử dụng các sản phẩm thép ngày càng nhiều Vì vậy hàng loạt dự án đầu tư chiều sâu và đầu tư mới của nhiều thành phần kinh tế kể cả ở trong và ngoài ngành thép, trong đó có các dự án đầu tư nước ngoài lần lượt ra đời như Công ty liên doanh Natsteelvina (liên doanh với Singapore) V ietnam-Posco Stee Co.-VP8 (liên doanh với

Hàn Quốc), Công ty ống thép Việt Nam Vinapipe (liên doanh với Hàn Quốc),

Vinausteel điên doanh với Australia), Vinakyoei điên doanh với Nhật Bản), Công ty thép Tây Đô (liên doanh với Đài Loan) chuyên sản xuất thép xây dựng, Tiếp đó là nhiều nhà máy của các doanh nghiệp trong và ngoài quốc doanh ra đời như Công ty thép Hòa Phát, Công ty thép Việt — Ý, Công ty thép Pornihoa, Công ty thép Pomina (Thép Việt Gần đây, nhiều nhà máy luyên kim đã được xây dựng như nhà máy thép Phú Mỹ, nhà rnáy cán nguội Phú Mỹ, nhà máy thép Van Lợi, Công ty CP Sông Đà, Công ty thép đặc biét Sheng li và nhiều nhà máy đang khởi công xây đựng như Dự án mở rộng sản xuất giai đoạn 2 của Công ty gang thép Thái Nguyên, Cơng ty liên

doanh khống sản — Việt Trung, nhà máy sản xuất phôi Hưng Thịnh Phát và một số

nhà máy khác

Cho đến nay, ngành thép Việt Nam đã trở thành một ngành công nghiệp quan trọng trong nên kinh tế quốc đân, có thẻ đáp ứng được cơ bản về nhu cầu thép tròn dài, thép hình nhỏ, thép ống hàn, tôn mạ các loại và bất đầu sản xuất thép tắm cán nguội Năm 2011 cả nước tiêu thụ khoảng 10.014.234 tấn thép các loại, trong đó

chúng ta đã sản xuất được khoảng 600.000 tấn gang, 4.900.000 tấn phôi thép và

9.150.000 tấn thép bao gồm thép thanh, thép dây, thép hình nhỏ, thép tắm lá cán nguội, thép Ống hàn và thép tắm mạ các loại, như vậy ngành thép đã đáp ứng được

khoảng 60% nhu cầu thép của đất nước Như vậy, trong khoảng 5 năm gần đây ngành thép Việt Nam đã có tốc độ tăng trưởng cao,

1.3.2 Tình hình và xu thế phát triển ngành thép ở Việt Nam

1.3.2.1 Tình hình ngành thép Việt Nam trong những năm gần day

Theo xu hướng chung của thé giới, ngành thép trong nước cũng phát triển theo

hướng đi lên, sẵn lượng tăng lên theo các năm Sản phẩm trong nước chủ yếu thép xây dựng,

Trang 9

Tiện nay, sản lượng thép sản xuất nội địa có thể đáp ứng khoảng 80% tổng nhu cầu thép cả nước, do công suất sản xuất thép xây dựng và thép tim lá tăng nhanh.Đáng chú ý, sản lượng thép xây dựng của các nhà sản xuất thép nội địa trong

năm 2010 đạt 5,7 triệu tấn, tăng 20% so với năm 2009 và chiếm 65% tổng sản lượng

thép trong nước

Năng lực sản xuất bán thành phẩm của các công ty thép trong nước, đặc biệt là

phôi thép đã được cải thiên đáng kể trong 5 năm qua, từ 1,3 triệu tấn lên 3,7 triệu tấn

vào năm 2010 Trong năm 2011 sản lượng phôi thép sản xuất trong nước đã đáp ứng được từ 60-70% khối lượng nguyên liệu đầu vào cho ngành thép

Đặc biệt, ba doanh nghiệp thép hàng đầu là Tisco, Hòa Phát và Pornina da tang

công suất đáng kể Công suất sản xuất phôi thép của Tisco và Công ty Thép miền

Nam đạt 350.000 tắn/năm/công ty trong năm 2010 Hòa Phát đang thực hiện giai đoạn 2 của dự án Nhà máy thép liên hợp nhằm nâng công suất sản xuất phôi thép từ

350.000 tần lên 1 triệu tấn trong năm 2013 Pornina cũng tăng công suất sản xuất phôi

thép từ 500.000 tần lên 1,1 triệu tần ào đầu năm 2012

Tổng công suất sản xuất phôi thép trong nước với mục tiêu sẽ tăng bử 5 triệu tấn năm 2010 lên 7,5 triệu tần vào năm 2012, đảm bảo nguồn cung phôi thép cho sản xuất trong nước trong năm 2012 và giúp các công ty thép nội địa kiểm soát tỷ suất lợi

nhuận tốt hơn

Năm 2011 cả nước tiêu thụ khoảng 10.014.234 tấn thép các loại, trong đó

chúng ta đã sản xuất được khoảng 600.000 tấn gang, 4.900.000 tấn phôi thép và

9.150.000 tấn thép bao gồm thép thanh, thép dây, thép hình nhỏ, thép tắm lá cán nguội, thép Ống hàn và thép tắm mạ các loại, như vậy ngành thép đã đáp ứng được

Trang 10

Triệu tấn 100 (BB Tổng sản lượng thép trong nước l1 Thép xây dựng 8.0 6.0 40 2.0 0,0 2005 2006 2007 2008 2009 2016 Hinh 1.5: Biéu dé ting trudng thép Việt Na những năm gân đây *) Sản xuất gang

Sản xuất gang là khâu đầu tiên trong chu trình sản xuất thép, đây được coi là khâu yếu nhất trong ngành thép Việt Nam Cơ sở sản xuất gang đầu tiên là

nhà máy luyện gang Lưu Xá thuộc Công ty CP gang thép Thái Nguyên với công

suất thiết kế chỉ 150.000 tắn/năm hoạt động từ năm 1963 Sau nhiều năm sản

xuất, năm 2000 nhà máy đã được cãi tạo mở rộng và hiện nay đang hoạt động với

hai lo cao 100 m’ va 120m’

Trong những năm gần đây đã có một số cơ sở xây dựng các lò cao, cụ thể như

trong bảng 1.1 Tuy nhiên, cho đến nay tình hình thực tế cho thấy sự duy trì hoạt động

của các nhà máy sản xuất gang đã có và việc đưa vào sản xuất các nhà máy mới hình thành vẫn là một vấn đề khó khăn đối với ngành thép Việt Nam Ngoài một số nhà máy như Gang thép Thái Nguyên, nhà rnáy gang thép Hòa Phát đã đi vào hoạt động

Trang 11

Bảng 1.1: Các cơ sử sản xuất gang trong nước

Dung tích lò | Công suất š

STT Tên công ty mn’) * (tắn/năm) xã Địa điểm

1 Cty CP Gang thép Thái Nguyên 100 + 120 220.000 Thái Nguyên

2 Cty TNHH Kim khi Gia Sang 25 20.000 Thái Nguyên

3 Cty Matexim 25 20.000 Đắc Cạn

4 Cty CP Khoảng sản Cao Bing 2x22 30.000 Cao Bằng

5 Cty CP 30/4 50 40.000 Cao Bang

6 Cty Cao Sơn Hà 50 40.000 Cao Đăng

7 Cty CP Gang thép Hòa Phát 350 350.000 Hai Duong

8 Cty CP Gang Van Loi 24 230 500.000 Hai Phòng

9 Cty CP thép Đình Vũ 230 250.000 Hai Phong

10 | Cty TNHH Nhat Phat 70 50.000 Hai Phòng

1 | Cty CP thép Déng A 2x50 50.000 Quảng Ninh

12 |CtyCPGangtheVanLợi-HàTinh |230 250.000 Ha Tinh

13 | Cty LD khodng nghiép Hing Nguyên | 150 150.000 Tuyên Quang

Trang 12

Như vậy, các nhà máy luyện gang ở nước ta chỉ mới đạt khoảng 30% công suất thiết kế Đây là một sự lăng phí lớn, làm giảm hiệu quả đầu br và khả năng cạnh tranh cũng như phát triển của ngành thép nước nhà Trong thời gian tới, một số nhà rnáy, dự án sản xuất gang sẽ được xây dựng và đưa vào hoạt động như

- Công ty đang thép Thái Nguyên: với 1 lò cao 550 rn” sản lượng 500.000 tắn/năm - Công ty LD Khoáng sản - Luyện kim Việt Trung: 1 lò cao 550 mỄ công suất

500.000 tắn/năm

- Công ty CP Gang thép Hòa Phát 1 lò cao 450 m” sản lượng 450.000 tắn/năm

- Công ty CP Khoáng sẵn Cao Bằng: 1 lò cao 179 m sản lượng 170.000 tắn/năm

Nếu các dự án này đi vào hoạt đông đúng kế hoạch thì trong năm tới, năng lực sản

xuất gang của nước ta sẽ được tăng lên đáng kể có thể đạt gần 4.000.000 tắn/năm *) Sản xuất phôi thép

Ngành sản xuất phôi thép của nước ta hiện nay chủ yếu áp dụng công nghệ

lò điện trong sẵn xuất, điều này cũng xuất phát tử việc thiếu gang lỏng cung ứng

trong nước cho sẵn xuất Theo số liệu thống kê của Hiệp hội Thép Viét Nam cho thấy, hiện nay Việt Nam có khoảng 31 lò EÁF với dung lượng từ 9 — 70 tan/mé, 1

lò thổi BOF dung lượng 30 tắn/mẻ, 8 lò cảm ứng trung tần 12 tấn/mẻ và nhiều lò

cảm ứng trung tần nhé (0,5 — 6 tắn/mẻ) Các lỏ điện sử dụng trong nước đều là

loại nhỏ, trừ một số nhà máy như Thép Phú Mỹ được trang bị lò hồ quang

DANARC 70 tắn/mẽ và Công ty CP thép Sông Đà và Công ty Thép Việt sử dụng,

lò EAF CONSTEEL 60 tấn/“mẻ mới được đưa vào vận hành Hiện nay, hầu hết

các công ty sử dụng lò điện đều áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất như

phun ô xy, sử dụng biện pháp tạo xỉ bọt, dùng biến thế cao và siêu cao công suất,

ra thép đáy lệch tâm

Đi cùng với công nghệ lò điên, từ năm 1992 trở lại đây, hầu hết các công ty sản xuất thép trong nước đều trang bị thiết bị tỉnh luyện ngoài lò LE và máy đúc liên lục, điều này đã giúp ích rất nhiều trong việc tăng năng suất sản xuất, tăng chất lượng sản

phẩm, hiệu quả kinh tế và giảm suất tiêu thụ nguyên nhiên liệu cũng như bảo vệ môi

trường

Trang 13

Báo cáo đề tài cấp Bộ 2012 Năm 2011 sản lượng phôi thép trong nước đạt 4.900.000 tấn, đáp ứng được gần 80% nhu cầu về phôi thép của cả nước Sản lượng phôi thép của nước ta trong những năm gần đây được thống kê trong bảng 1.3

Bảng 1.3: Sản lượng phôi thép giai đoạn 2005 - 2011 Đơn vị tính: 1000 tấn Năm Sản lượng, 2005 S90 2006 1.869 2007 2.024 2008 2.250 2009 2.700 2010 4314 2011 4.900

(Nguôn: Hiệp hội Thép Việt Nam)

Tiện nay, một số nhà máy luyện thép đang được xây dựng như

- Công ty Gang thép Thái Nguyễn: 1 lò BOF 50 tần/mẻ

- Công ty Luyện kim ~ Khoáng sẵn Việt — Trung: 1 lò BOF 50 tắn/mẻ - Công ty Thép Việt: 1 lò EAF 120 tắnmẻ

- Công ty CP gang thép Nghỉ Sơn (Thanh Hóa): 1 lò EAF 120 tắn/mả

- Công ty CP thép Hưng Thịnh Phát (Phi Tho): 1 10 EAF consteel 70 tắn/mẻ - Công ty CP thép Hà Tĩnh: 1 lò BOF 40 tắn/mẻ

- Công ty TNHH Fueo (Bà Rịa ~ Vũng Tàu): 1 lò EAF 90 tắnmẻ

- Công ty LD Vina-kyoei: 1 lò EAF 70 tần/mẻ

Theo đánh giá, khi các dự án nhà máy đi vào hoạt động trong những năm tới

nước ta có thể sản xuất được khoảng 9.500.00 — 10.000.000 tấn phôi thép/năm 1.3.2.2 Mục tiêu phát triển ngành thép, tầm như đến năm 2020

Phát triển ngành thép Việt Nam nhanh chóng trở thành một ngành phát triển

hồn chỉnh theo cơng nghệ truyền thống, sử dụng tối đa nguồn quăng sät sẵn có trong nước, trên cơ sở xây dựng khu liên hợp luyện kim công suất 4+5 triệu tắn thép/năm, sử dụng tối đa và có hiệu quả nguồn nguyên liệu trong nước, áp dụng các công nghệ

Trang 14

mới hiện đại đang được sử dụng trên thể giới, từ thay thế nhập khẩu tiến tới xuất khẩu sản phẩm thép,

Do vậy, với vai trò là vật liệu xương sống trong xây dựng, sản xuất và tiêu thụ

thép chắc chắn sẽ phải tăng trưởng để đáp ứng nhu cầu đầu tư xây dựng Theo tính toán của Hiệp hội Thép, sản lượng thép tiêu thụ năm 2011 tăng từ 8-10% so với năm

2010 Phấn đầu đến năm 2020 có một ngành thép phát triển bần vững với tốc độ tăng

trưởng cao, đảm bảo tốt về chất lượng, đầy đủ về số lượng và chủng loại sản phẩm thép đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của đất nước Nhu cầu thép vào năm

2010 là 10 triệu tấn, năm 2015 là 15 triệu tấn và năm 2020 là 20 triệu tan

Định hướng phát triển ngành thép được thể hiện trong Quy hoạch phát triển

ngành thép Việt Nam giai đoạn 2007 - 2015, có xét đến 2025 đã được Thủ tướng

Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 145/2007/QĐ-TTg ngày 04 tháng 9 năm 2007 với mục tiêu cụ thể và dự báo nhu cầu thép thành phẩm của Việt Nam đến năm 2025 như trong bảng 1.4 và 1.5 Bảng 1.4: Dự báo nhu cầu thép của Việt Nam đến năm 2025 ` Trong đó Nhu cầu - 7

Nam (1000 tấn) ; Thép đài (1000 tan) - Thep det (1000 tấn) - Số lượng | T¥ Ce) | Số lượng 2005 6480 3.561 55 2.916 2010 10.000 5.000 30 5.000 30 2015 15.000 6.250 45 9750 55 2025 20.000 8.000 40 12.000 0

Bảng 1.5: Mục tiêu sản lượng của ngành thép Việt Nam giai đoạn 2007 — 2025

Trang 15

Mục tiêu phát triển tổng thể của ngành Thép Việt Nam là đáp ứng tối đa nhu cầu về các sản phẩm thép của nền kinh tế, tăng cường xuất khẩu Dựa trên những nhu

cầu thực tế của xã hội cùng với việc đẩy nhanh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất

nước và phát triển bền vững nền kinh tế Việt Nam, Đảng và chính phủ đã xây dựng quy hoạch phát triển ngành công nghiệp gang thép trong những năm sắp tới với những

nội dung chính như

a Nha câu về các sẵn phẩm thép:

Nhu cầu thép thành phẩm của Việt Nam dự kiến năm 2011 đạt khoảng 10+11

triệu

ấn; năm 2015 khoảng 15+16 triệu tắn, năm 2020 khoảng 20z21 triệu tấn và năm

2025 khoảng 24+25 triệu tấn

b Quy hoạch các dự án đầu tư chủ yếu :

Trên cơ sở phân bỗ nguồn nguyên liệu quăng sắt, vị trí địa lý và điều kiện cơ sở hạ tầng cũng như phân bố nhu cầu tiêu thụ thép, thực hiện đầu br các dự án chủ yếu sau

+) Nhà máy luyện gang thép Formosa Hà Tĩnh, sử dụng quăng sắt mỏ Thạch

Khê: công suất dự kiến 15 triệu tắn/năm, chia thành 2 giai đoạn, trong đó giai đoạn 1 khoảng 7,5 triệu tắn/năm Hình thức đầu tư du kiến hợp tác đầu tư trong và ngoài

nước

+) Liên hợp thép Dung Quất (Quảng Ngãi) công suất 7 triệu tắn/năm, chia làm

2 giai đoạn, sử dụng quặng sắt trong nước và nhập khẩu Hình thức đầu tư 100% vốn

nước ngoài

+) Dự án mở rộng sản xuất Công ty Gang thép Thái Nguyên giai đoạn 2: đầu tư

đồng bộ các công đoạn mỏ, luyện kim (lò cao - lò thổi ôzy) Công suất khoảng 0,5

triệu tấn phôi vuông/năm, dự kiến đưa vào sản xuất trong năm 2011, tuy nhiên do

nhiều nguyên nhân cho đến nay dự án vẫn chưa được hoàn thành

+) Liên hợp thép Lào Cai, sử dụng quăng sắt mỏ Quý Xa: luyện gang lò cao, luyện thép lò điện với công suất 0,5 triệu tấn phôi vuông/năm, dự kiến đưa vào sản

xuất trong giai đoạn 2009 - 2011 Trong giai đoạn 2016 - 2025 nếu có thị trường sẽ đầu tư thêm dây chuyển cán thép hiện đại công suất 0,5 triệu tần/năm

Trang 16

+) Phát triển các dự án sản xuất gang lò cao quy mô vửa và nhỏ tại Lào Cai, Tuyên Quang, Cao Bằng, Hà Giang, Bắc Kạn và Yên Bái với tổng công suất đạt khoảng 1 triệu tấn gang/năm, các nhà máy sản xuất phôi dẹt của Công ty Thép Cửu

Long, phôi vuông của Công ty Thép Việt và Công ty Thép Miễn Nam (8C)

+) Hoàn thành xây dựng và đưa vào khai thác một số dự án cán sản phẩm thép dẹt quy mô nhỏ hơn: 2 nhà máy sản xuất thép tắm cán nóng của VINASHIN và của Công ty Thép Cửu Long, các nhà máy sản xuất thép cuộn cán nguội cha LILAMA, giai doan 2 cia Céng ty Thép tim 1a Pha My (VSC), Céng ty Hoa Sen, Formosa Steel,

Sun Steel, Céng ty Bach Ding

+) Các nhà máy sẵn xuất gang, phôi thép, thép cán khỏi công xây dựng chủ yếu với dây chuyền công nghệ lò điện, lò thổi luyện thép, dung lượng mẻ nấu lớn và từ ngày 01/01/2011 trở đi ngoài việc phải sử dụng công nghệ hiện đại, thân thiện với môi

trường, thiết bị đồng bộ có tính liên hợp cao và suất tiêu hao nguyên vật liệu, năng

„ còn phải thoả mãn điều kiện như sau:

~ Lò eao (EF) có dung tích hữu ích không nhỏ hơn 700 rnẺ

lượng

-_ Lò điện ŒAT) có công suất tối thiểu là 70 tắn/mẻ

-_ Lò thổi ô“y ŒBOF) có công suất tối thiểu là 120 tắn/mẻ

-_ Dây chuyển cán thép có công suất tử 500.000 tắn/năm trở lên

1.3.3 Cơ hội, thách thức và những khó khăncủa ngành thép Việt Nam

133.1 Cohd

Tốc độ tăng trưởng GDP cao, nền kinh tế nhận được sự quan tâm của nhà đầu tư nước ngoài Điều này được chứng minh tử thực tế là đòng vốn FDI vào Việt Nam

ngày càng cao,đây chính là yếu tố thúc đây nhu cầu về tiêu thụ thép tăng trong thời gian tới

Nền kinh tế thế giới và Việt Nam đang trên đà hồi phục làm tăng nhu cầu thép

do xây dựng và các ngành khác được rnở rộng,

Nhiều dự án đầu tư vào ngành triển khai và được hỗ trợ từ nước ngoài do đó ngành thép có cơ hội trao đổi khoa học công nghệ từ phía các đối tác nước ngoài,giúp hoạt động của ngành được hiệu quả mà lại tiết kiệm được chỉ phí

1.3.3.2 Thách thức

Trang 17

Báo cáo đề tài cấp Bộ 2012 Môi trường cạnh tranh trong ngành mạnh mẽ,nguy cơ rnất thị trường về tay các

doanh nghiệp nước ngoài cao Do trình độ công nghệ và tay nghề của các doanh nghiệp nước ngoài cao nên lợi thế cạnh tranh lớn

1.3.3.3 Khó khăn

au tư lớn

+) Ngành công nghiệp gang thép đòi hỏi lượng vồ

+) Là ngành gây ô nhiễm môi trường và tiêu thụ nhiều năng lượng,

1.4 Đề xuất đề tài nghiên cứu - tính cấp thiết của đề tài

Tiện nay ở nước ta đang chú trọng phát triển ngành công nghiệp thép theo quy mô lớn cả về chiều rộng và chiều sâu, song sản lượng thép trong nước cũng chưa đáp ứngđủ nhu cầu sử dụng, Hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu một khối lượng thép lớn, bên cạnh những mác thép hợp kim đặc biệt thì các mác thép hợp kim trung bình và các mác thép thông dụng chúng ta cũng phải nhập khẩu khá nhiều

Ngành thép Việt Nam đang phát triển theo xu thế chung của thế giới đó là: nâng

cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất sản xuất, sử dụng hiệu quả nguyên liệu, tiết

kiêm năng lượng và bảo vê môi trường

Để ngành thép phát triển đúng hướng và bền vững, thì vấn đề cải tiền, đổi mới công nghệ là rất cần thiết Hiện nay,các nhà máy ở V iệt Nam đang được xây dựng và sẽ được xây dựng trong tương lai cũng đang áp dụng những công nghệ mới nhằm nông cao chất lượng và tăng sản lượng Với xu thế đó, lưu trình công nghệ được lựa chọn chủ đạo là lưu trình

Tô cao — lò thôi — tình luyện — đúc liên tục — cán nóng

Gang lễng là nguyên liệu cơ bản và quan trong cho luyện thép, chất lượng của gang lỏng là yếu tổ đầu tiên có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của thép và hiệu quả của quá trình công nghệ Trong gang lỏng tồn tại một số thành phần có hại như P, 8 chúng làm giảm mạnh chất lượng sản phẩm thép sau này Phốt pho là nguyên không thể loại bỏ trong lò cao luyện gang và trong giai đoạn tinh luyện thép bởi đặc tính của các giai đoạn công nghệ này là môi trường hoàn nguyên, trong khi Phốt pho chỉ có thể được loại bỏ trong môi trường có tinh oxi hóa (trong lò cơ sở)

Lò thổi luyện thép có môi trường oxi hóa mạnh, do đó có khả năng khử bỏ được Ð Tuy nhiên để loại bỏ P xuống mức thấp trong lò thổi thì yêu cầu kéo dài thời gian,

Trang 18

kết hợp với quá trình khống chế nhiệt đô một cách khắt khe, dẫn đến giảm năng suất,

tăng tiêu hao, tạo lượng xỉ lớn, giảm suất thu hồi kim loại Vì vậy để nâng cao chất

lượng, tối ưu hóa quá trình luyện thép thì công nghệ khử bỏ P trong gang lỏng cần phải được quan tâm nghiên cứu và áp dụng Đây là một vấn đề được ưu tiên nghiên cứu trên thể giới mà ở Việt Nam hiện tại chưa được quan tâm xác đáng, vì vậy chúng

tôi đề xuất đề tài “Nghiên cứu công nghệ tần xử lý phốt pho (P) trong gang lồng”

với mục đích nghiên cứu lựa chọn tác nhân (hỗn hợp chất phản ứng), xây dựng quy trình công nghệ, tiến hành thực nghiệm khử bỏ P trong gang lỏng nhằm giảm %P trong gang lỏng xuống đạt mức tiêu chuẩn yêu cầu cho luyện thép

1.5 Mục tiêu của để tài

Với công nghệ luyện gang — thép chất lượng sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng nguyên liệu đầu vào Chính vì vậy, hầu hết các nhà đầu tư, xây dựng các nhà máy, khu liên hợp gang - thép luôn quan tâm đến vấn đề nguồn cung nguyên, nhiên liệu có chất lượng tốt, đảm bảo cho quá trình vận hành sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao Cũng chính vì tầm quan trọng của nguyên nhiên liệu mà tử trước

đến nay ngành công nghiệp gang thép chỉ qua tâm dò tìm, khai thác và sử dụng những

loại nguyên liệu có chất lượng tốt, mà chưa thật quan tâm nghiên cứu tìm cách tận thu, xử lý các nguyên liệu có chất lượng xấu và trung bình

Ngày nay, với xu thế phát triển chung của thế giới, ngành công nghiệp gang thép trong nước cũng đang phát triển theo hướng tận thu, xử lý và sử dụng tất cả các nguồn nguyên nhiên liệu có thể sử dụng để đưa vào sản xuất

Gang lỏng là một loại nguyên liệu cực kỳ quan trọng và có giá trị trong luyện thép, đặc biệt là luyện thép lò thổi (nột phần được sử dụng trong lò điện), Tuy nhiên, để luyện thép đạt chất lượng tốt từ gang lỏng thì việc đảm bảo thành phần của gang lỏng là một khâu đầu tiên phải tiến hành, đặc biệt là khống chế thành phần tạp chất có

tính chất quyết định đến chất lượng sản phẩm sau này như tạp chât Phot pho là một ví

đụ điển hình nhất Gang lỏng với thành phần Phot pho Œ) thấp (hường gang luyện thép có %⁄4P <0,08%) là nguyên liệu luyên thép lý tưởng cho luyện thép, đặc biệt là luyện thép lò thôi

Trang 19

Báo cáo đề tài cấp Bộ 2012 Theo xu thể đó, đề tài “Nghiên cứu công nghệ tiểu xử lý phốt pho (P) trong

gang lông” được lựa chọn đề xuất thực hiện với mục tiêu giải quyết, xử lý được vấn đề làm tăng chất lượng của gang lỏng luyện thép, cụ thể là đưa được hàm lượng P

trong gang lỏng từ trên 0,12 xuống dưới mức 0,06% 1.6 Cách tiếp cận — phương pháp nghiên cứu

Đẳ tiến hành nghiên cứu đề tài bước tiếp cân ban đầu của nhóm nghiên cứu đối với đề tài chính là tiến hành khảo sát tỉnh hình sản xuất gang — thép có sử dụng gang, lỏng trong luyện thép tại một số nhà máy như Gang thép Thái Nguyên, Hòa Phát,

Công ty cỗ phần tập đồn Đơng Á

Đồng thời với khả năng chuyên môn sẽ tiếp tục tiến hành nghiên cứu phương, pháp luận để tổng hợp kiến thức, áp dụng cơ sở lý thuyết vào đánh giá và triển khai thực nghiệm

Dựa trên phương pháp tiếp cân đó, đề tài sẽ được tiến hành nghiên cứu với hai phương pháp tiến hành song sơng như sau

„ khảo sát thực tế, tổng hợp, đánh giá

- _ Nghiên cứu lý thu

- Nghiên cứu thực nghiệm: tiến hành tính toán cụ thể và tiến hành thực

nghiệm với đối tượng cụ thể

1⁄7 Đối tượng - nội dung nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu được tiến hành trên đối tượng cụ thể là gang lỏng có thành

phần Phốt pho tử 0,12 — 0,139

Nội dung nghiên cứu chính của đề tài gồm có

-_ Nghiên cứu lý thuyết: khảo sát thực tế, xây dựng phương pháp luận, tham khảo các công trình nghiên cứu trước đó, đánh giá chung về khả năng thực

hiện mục tiêu để tài

-_ Nghiên cứu thực nghiệm: xây dựng phương pháp tính toán, xác định quy trình thực nghiệm, tiến hành thực nghiêm, kiểm tra, đánh giá kết quả và tổng hợp, kết luận

Với phạm vi nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu tiến hành xử lý nhằm khử bỏ P trong

gang lỏng tử mức trên 0,129 xuống dưới mức 0,06%

Trang 20

PHAN IL NGHIEN CỨU LÝ THUYET

2.1 Khái quát về gang,

2.1.1 Định nghĩa

Gang 1a hop kim Fe-C với hàm lượng các bon lớn hơn 2,14% Thực tế trong,

gang luôn có các nguyên tố khác như: Si, Mn, P, 8 và một số nguyên tố khác như Cr,

Ni Gang thông dụng thường có chứa

Thành phần hóa học thường 1a C(2,8+3,5 %), Si(1,5+3 %), Mn(0,5+0,8 %).Bé

mặt gãy của gang có màu xám, là đặc trưng của ferit và graphit tự do Trong quá trình đông đặc, do tốc độ tân nhiệt châm trong khuôn đúc bằng cát, dẫn đến lượng graphít hòa tan trong sắt lỏng có đủ thời gian để giải phóng thành các phiến nhỏ, có hình thù

tự do Ghường là dạng tắm).Gang xám có tính đúc tốt và khả năng chống rung đắt âm)

Trang 21

Bao cdo dé tài cap Bi 2012

cao Tuy vậy, gang xám giòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được Khi làm nguội nhanh, gang bị biến trắng rất khó gia công cơ khí

Do những đặc tính trên, người ta sử dụng gang xám nhiều trong ngành chế tạo

máy để đúc các băng, bệ máy lớn, có độ phức tap cao, các chỉ tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tết Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử

dụng đến >70% tổng trọng lượng Các băng máy công cụ điện, phay, bào,.), thân máy của động cơ đốt trong cũng được sản xuất bử gang xám

Hình 2.1: Tổ chức tế vi của gang xám b Gang cau

Gòn được gọi là gang bền cao có graphit ở dạng cầu nhờ được biến tính bằng

các nguyên tố Mẹg, Ce và các nguyên tố đất hiếm Gang cầu là loại gang có độ bền cao nhất trong các loại gang do graphit ở dạng cầu tròn, bề ngoài cũng có màu xám tối

như gang xám Nên khi nhìn bề ngoài không thể phân biệt hai loại gang này

Gang cầu được sử dụng để sản xuất các chỉ tiết chịu lực lớn và chịu tải trọng va

đập, mài mòn như trục khuỷu, cam, bánh răng

Hình 2.2: Tổ chức tế vi của gang cầu

Trang 22

c Gang giun

Gang giun là gang có graphit ở dạng giun — là dang trung gian giữa graphit tắm và graphit cầu (80z100% là graphit đạng giun và 0+20% graphit dạng cầu) Có thể

thực hiện các phương pháp sau để sản xuất gang giun:

- Biển tính gang lỏng bằng lượng chưa đủ để cầu hóa graphit nhờ các nguyên tố

Ce, các nguyên tố đất hiếm va Mg

-_ Biến tính gang lỏng bằng phối hợp các nguyên tố cầu hóa graphit như Mg,

Ce va các nguyên tổ đất hiếm với các nguyên tố khử cầu như Tí, A1 Để chồng khuynh tính lần 2 bằng các

hướng tạo Xêmantit tự do khi đông rắn, gang lỏng cần được biết chất graphit hóa như FeSi, CaSi

Cơ tính của gang do lượng graphit cầu và nền kim loại quyết định Tăng

graphit cầu thì độ bền và độ dẻo của gang đều tăng lên Gang giun ferit có độ đẻo khá còn gang giun peclit có độ bền cao Do các tính chất tốt của mình, gang giun được dùng thay thế gang xám bền cao và gang cầu Chúng được dùng nhiều cho các chỉ tiết chịu lực, chịu va đập nhiệt trong công nghiệp điêzen(nắp và blôc xilanh), các chỉ tiết chịu mài mòn như secmăng, phanh tàu cao tốc; đặc biệt là các chỉ tiết chịu va đập

nhiệt như khuôn đúc thỏi thé;

ống xã của ôtô,

c Gang trắng

Giang trắng là gang có tổ chức lêđêburit ứng với giản đồ pha Fe — Ơ Tủy theo

thành phần của gang mà trong tổ chức của chúng có thể chứa peclit — ledeburit (gang

trắng trước cùng tinh), ledeburit(gang trắng củng tinh) và ledeburit — xemantit I @ang trắng sau củng tỉnh) Gang tring có độ cứng rất cao và đạt tới 450 650 HB Để tăng

tính chịu nhiệt, chịu mài mòn có va đập, gang trắng còn được hợp kim hóa bằng Ct,

Mo và Ni Do cứng, gang trắng không thể gia công được Gang tring ít được sử dụng

mà chỉ để ủ ra gang dẻo, đúc các chỉ tiết chịu mài mòn như bị nghiền ximăng,

Trang 23

Hình 2.3: Tổ chức tế vi của gang trắng

d Gang déo

Tà loại gang trắng được ủ trong thời gian dài (đến vài ngày) ở nhiệt độ bi 850 +

1050°C dé tao thành một loại gang có tính đẻo cao Đây là vật liệu có độ bền cao lại

kế thừa được những tính chất tốt vốn có của gang, thậm chí có thể thay thé cho thép

trong rất nhiều ứng dụng mà các loại gang khác không có,

Trang 24

3.1.2.2 Phân loại theo công đụng a Gang dic Bảng 2.3: Thành phần mác gang đúc theo TCVN 2361 — 90

- Hầm lượng các nguyên lô 15%

sae ‘ ` Ma(Nhỏa) Picip: Sai)

TT im [a 5 © a

ap, [3540 02 fous [oor

Gp, | ses | 27-328 0ø Joos | es

GM, | 3724.2 | 2,262.78 tãI<t9 | 091213 [481 011=63 03I<67 | 071-122 | M03 [BI | 1,05

6m, | Awska | ti6s2 tan [one [ons

op, | 394 | 1aset.76 004 [os | ans b Gang huyện thép Bing 2.4: Thanh phan mac gang luyén thép TCVN 2361 ~ 78 Hàm lượng ede nguyén t6 (%) Loại gang € Si | An (hôm) 1 u " 1 ø | 3 |4 |1 1 GMI 0.78 GM2 46 0,761.28 SLO] 0141.75 17626 003 005 |u0r ]ots [020 nạn a a < GMa 1,26:2,00 ona >200 c đang đặc biệt

Cr, Ni, Tà các loại gang hợp kim, trong thành phần có thêm các nguyên tố hợp kim ( AI, ) nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng Một số loại gang đặc biệt như là

Gang chịu ăn môn : Là gang hợp kim cao Có thể là gang xám hoặc gang cầu, được hợp kim hóa bằng các nguyên tố: Si, Cr, Ni vượt quá một giá trị xác định,

chúng sẽ làm thay đổi điện thế điện cực của các pha và tạo ra một lớp màng,

osit có khả năng chống ăn mòn cho chỉ tiết

Gang chịu nhiệt : Gang được hợp kim hóa bằng cá nguyên tố 8i, C, AI với một hàm lượng xác định, đủ để tạo ra trên bề mặt gang một lớp oxit bén, sit

chất làm cho gang không bị oxi hóa và trương nở tiếp theo

Trang 25

Báo cáo đề tài cấp Bộ 2012 2.2 Khái quát về thép

3.2.1 Định nghĩa

Thép là hợp kim với thành phần chính là sắt Œ),Cacbon (C) có hàm lượng Ơ

nhỏ hơn 2,14% va một số nguyên tố khác như Mn, Si, P, 8 theo giản đồ pha Fe-C)

3.2.2 Phân loại

2.2.2.1 Theo thành phần hóa học

a Thép Cácbon

Dùng rất phổ biến trong đời sống cũng như trong kỹ thuật, nó chiếm tỷ trọng rất lớn (tới 80-90%) trong tổng sản lượng thép Đơn cử giới thiệu phân loại thép các

bon về việc đánh giá chất lượng các thành phần có hại như:

> Thép chất lượng bình thường : Thành phần thép chứa khoảng 0,06 % lưu huỳnh() và 0,07 % photphoŒ)

>_ Thép chất lượng tốt: Thành phần thép chứa 0,035 % 8 và 0,035 %P } Thép chất lượng cao: Thành phần thép chứa 0,025 % S vA 0,025 % P

> Thép chất lượng cao đặt biệt : Thành phần thép chứa 0,025 % P 0,015 % 8

b Thép hop kim

Là loại thép mà người ta cố ý đưa thêm vào các nguyên tố hợp kim có lợi với lượng đủ lớn để làm thay đổi tổ chức và cải thiện tính chất (co, lý, hóa ) như : Tỉ >

0,10%, Cụ > 0,30%; W > (0.1 ~ 0,59) Vàlà loại thép có chất lượng tử tốt nên chứa

Ít và rất ít các tạp chất có hai

2.2.2.2 Theo công đụng

Phân loại thép theo công dụng bao gồm các loại sau:

> Thép kết cấu hợp kim : Có 2 loại là Thép xây dựng và Thép chế tạo máy >_ Thép dụng cụ hợp kim

> Thép đặc biệt : Như Thép bần nhiệt, Thép bền ăn mòn, Thép điện

2.3 Ảnh hưởng của các nguyên tố đến thép và gang

Đối với gang và thép, các nguyên tổ C, Si, Man, P, 8 là năm thành phần chính Ngoài ra còn có thêm các nguyên tố khác như Cr, Ni, Tí, W,V, các nguyên tố này

thường được gọi là nguyên tố hợp kim Đối với gang và thép ÐP và 8 được xem là các

tạp chất làm giảm mạnh chất lượng của thép

Trang 26

2.3.1 Anh hudng cia cée nguyên tô hợp kim

2.3.41 Anh hudng cia Cacbon (C)

Trong hầu hết các nguyên

tố hợp kim, về khả năng nâng Op sha

<8 TS Pichontnemtn TẾ wd a

cao độ bền thì Cácbon là nguyên — Ê 1

3 oe adhe cued xo Bol

tố có ảnh hưởng đến bền nhiều nhất Cácbon là nguyên tố làm

tăng độ cứng cho thép Đô cứng — #m 2 19

(HB) cita thép tang ti 18 thuận với hàm lượng cácbon trong thép

xế về mặt định lượng ta thấy = Nhi

cứ tăng 0,1% thì độ cứng HB

của thép sẽ tăng thêm 25HB ) Q lờ 6

Tuy nhiên, cácbon cũng góp 0; WO eg

phần làm giảm đi độ đẻo, độ dai

của thép Hình 2.5: Ảnh hưởng của C đến độ bền của thép 2.3.1.2 Ảnh hưởng của Mangan Ma có 4 dạng thủ hình œ, B, +, vA 6 Mny có mạng chính phương điện

tâm với thông số mạng là 3,894°A i ⁄ ịp

Các thông số mang cla Mn, va Feycé » \ i 2

sự khác nhau lương đối nhỏ nến Mũ ws LS 7 -

có khả năng hồ tan vơ hạn vào Fe tạo „LÍ NÓ

dung dịch đặc Fe — Mn và có ảnh eee! a

Trang 27

Báo cáo đề tài cấp Bộ 2012 Mn là nguyên tố mở rộng ving y Kết hợp với cabon (C), mangan tạo thành

cacbit dạng (e, Mn)ạC có độ cứng cao, đồng thời nó có tác dụng làm tăng tính chảy loãng và giúp khả năng điền đầy khuôn Man có khả năng khử sâu được 8 trong thép do tạo thành Mn8 và Mn còn được dùng để khử ôzy trong thép “ ine Me Si aw | [4 zea 3000 N 200 I 2500 tr 120 2000 je : 1800 Mo 1000 wot Lae tei | | 100 lee 500 Wr] gi a a HN Hàn, 1 @ 9 4 S 6 7 Hình 2.7: Ảnh hưởng của một số nguyên tố hợp kim trong dung dịch rắn lai va đập (hình b) Terit đến độ cứng (hình a) và 2.3.1.3 Ảnh hưởng cña Siie (SÙ 8i và Fe là hai nguyên tố Dị Kanani ï 03040 $9 60 70 80

có thông số mạng tương đối

giếng nhau nên nó có thể hoà

tan hoàn toàn vào nhau để tạo thành các hợp chất “a0 TeBi,, FeBi,FegBi;, FegBi Si có tác dụng mở rộng

vùng tồn tại hai pha (y + d)

trên giản đồ Fe-C Điều này làm cho vùng giới hạn nhiệt

3Ð độ 50 0070 ĐỒ 6 5 đô nung khi nhiệt luyên được Ting ii -

mở rộng, cải thiện kính nang cong Hlinh 2.8: Gin dé trang thai SiFe

nghệ của thép, đảm bảo dễ đạt tới

Trang 28

độ bền yêu cầu của mác thép, đồng thời ổn định được độ đẻo và giữ được các đặc tính

tốt của thép một cách tốt nhất

Do Si có tỷ trọng nhỏ nên khi đưa vào hợp kim hoá dễ bị nỗi lên trên mặt xỉ cho nên dễ bị ơzy hố trên mặt xỉ Vì vay, trong luyện thép người ta thường cho 8i vào trong thép lỏng trước khi ra thép khoảng 5 phút

2.3.2 Ảnh hưởng của cúc nguyên t6 tap chất

Các tạp chất ảnh hưởng xấu đến thép đó là: 8, P, O, tạp chất khí 2.3.2.1 Ảnh hưởng của 5

§ là một nguyên tế tạp chất có hại Quan hệ giản đồ cân bằng Fe-Fe8 ta thấy

dung điểm của Fe8 là 1193'C (§ khơng tan trong Fe), cling tinh ŒFe+Fe8) tạo thành

nhiệt độ thấp là 985C, Nếu hàm lượng lưu huỳnh trong thép cao hơn 0,02% thì trong

quá trình nguội do kết quả của việc kết tỉnh chọn lọc, chất cùng tinh dung điểm thấp, sẽ tiết ra và tập trung trên biên giới hạt Do đó khi nung nóng thép tới nhiệt độ trên cùng tính, tỉnh giới bị chảy và bị phá vỡ gây ra hiện hrợng “ bở nóng” cho thép

2.3.2.2 Ảnh hưởng cña Oxi

Độ hòa tan của ôxy trong thép khá lớn ở nhiệt độ 1600°C là 0.239 đồng thời nó có

thể kết hợp với sắt tạo thành các ôgit FeO, FezO;, Fe;Ox Ôxy và sắt tạo thành dung

dịch đặc khiếm khuyết vì sau khi hoà tan vào sắt mạng tỉnh thể bị méo lệch, đo đó cơ tính của thép bị ảnh hưởng Thép có hàm lượng ôsy cao thường bị phá huỷ giòn

2.3.2.3 Ảnh của các tạp chất khí (Na — Hạ)

Nitơ và Hidrô là những tạp chất An có hại, ảnh hưởng của chúng mạnh nhất là giảm độ đẻo, tăng khuynh hướng phá huỷ giòn của thép Nitơ hoà tan trong ferit với

lượng rất nhỏ và tạo thành vật lẫn trong kim loại ( nitit ), các nirit làm giảm độ bần

của thép Hàm lượng Nạ cao gây ra hiện tượng hoá già khi biến dạng nguội tụ tập nên thép bị hoá bền trở nên kém đẻo N; nằm trong dung địch rắn hoặc tích tụ trong các rỗ

Sấp

Đối với Hạ tính giòn biểu hiện càng ít khi độ bần của vật liệu càng cao và độ hoà tan của nó trong mạng tỉnh thể càng nhỏ Sự hoá giòn mạnh nhất của thép tôi với tổ chức mactenxit Hàm lượng Hạ cao trong thép khi bị nấu luyện có thể dẫn tới tróc,

tạo thành các vết nút bởi áp lực cao, do khi nguôi chậm độ hoà tan Hạ giảm, nó thoát

Trang 29

Báo cáo đề tài cấp Bộ 2012 ra đưới dang bọt khí, các vết tróc nút ở trong vùng mặt gẫy có dạng vất đốm mẫu

trắng, còn trên bề mặt là vết nút nhỏ

2.4 Ảnh hưởng của Phối pho và tình hình sử đụng gang lông trong luyện thép

2.4.1 Ảnh hưởng của Phốt pho (P)

> Đối với gang:

Phot phoŒ) là nguyên tố có sẵn trong nguyên liệu (quặng sắt

, việc khử bỏ P trong phối liệu là rất hạn chế, Lò cao không khử bỏ được P vi vậy P trong nguyên liệu sẽ đi hoàn toàn vào trong gang P không có ảnh hưởng gì đến sự tạo thành grafit

nhưng P có lợi đối với gang về một số mặt

- Làm tăng tính chảy loãng, có lợi cho gang đúc

- Làm tăng tính chống mài mòn do tạo nên cùng tỉnh Có 2 loại cùng tỉnh P là (ŒetFe;P) và Œe+Fe;P+Fe;C) trong đó chỉ có loại cùng tính 2 pha ŒetFe;P) phân bố đều mới làm tăng tính mài mòn Thường dùng P trong gang với hàm lượng 0,1-0,2%,

trong trường hợp cần nâng cao tính mài mòn thì sử dụng tới 0,5% Tuy nhiên nếu hàm

lượng P trong gang cao quá mức sẽ làm gang bị giòn

> Đối với thép:

Ð là một tạp chất có hại với thép, nó làm giảm một cách rõ rệt cơ tính của thép đặc biệt là độ dai va đập P có nhiệt độ chảy là 44'C, khối lượng riêng là 1,82 g/em”, ở nhiệt độ thường Fe, hoà tan 1,2% Ð, nếu vượt quá giới han này sẽ tạo ra FesP, cing tỉnh FesP có nhiệt độ chảy là 1050°C Phốt phogây ra hiện tượng“ bở nguội ” cho thép Chỉ đối với một số mác thép cacbon thấp thì P mới có công dụng đặc biết

Trong thép lỏng nến có Oa, Mín, AI thì có thể tạo thành P2Os, P,Oa, MnzPa,

AIP, FeO.PzOs, Fe;Os PO; nhưng ở dạng rấn, sự hòa tan của P không đáng kể, đặc

biệt là ở dạng pha Ferit hòa tan chỉ độ vài phần nghìn Do vậy đã xuất hiện FezP nâng cao độ bền, đặc biệt tăng giòn ở nhiệt độ thường hay gây bở nguội, do đó làm giảm mạnh độ đai va đập của chỉ tết, là nguyên tố gây ra thiên tích hân bố không đều) mạnh trong quá trình kết tính Để tránh giòn, hàm lượng Ð trong thép phải nhỏ hơn

0,05% Ảnh hưởng của P đến cơ tính còn thể hiện sự tăng mạnh nhiệt độ chuyển biến từ trạng thái đẻo sang giòn Thép hợp kim có độ bền thấp chứa 0,2%P thì ngưỡng giòn

nằm ở nhiệt độ phòng Ngoài ra P còn làm tăng giới hạn chảy, làm giảm độ co thất

Trang 30

tương đối, giảm công lan truyền vết nứt (đễ bị nút) Do đó phải hạn chế P theo yêu

cầu quy định trong mác thép khá chặt chế > Đối với quy trình công nghệ :

Luyện gang sử dụng công nghệ lò cao trong mơi trường hồn ngun, trong nguyên liêu (quặng sắp) có bao nhiêu %4P sẽ hoàn nguyên và đi hết vào trong gang nênP không thể khử bỏ được trong công nghệ luyện gang lò cao

Trong luyện thép, với môi trường oxi hóa có khả năng khử bỏ được P Nhưng nếu hàm lượng Ð nhiều, phải tiến hành cào xỉ nhiều lần, kéo đài thời gian nấu luyện

thép, tăng tiêu hao nhiên liệu, giảm năng suất Vì vậy phốt pho là nguyên tố tạp chất

không những có hại đối với tính chất của sản phẩm và còn làm cần trở, gây khó khăn cho quá trình hoạt động công nghệ

2.5 Ảnh hưởng của công nghệ đối với khả năng khử bỗ P

2.5.1 Công nghệ sẵn xuất gang lò cao — Khả năng khử bỗ P

Hiện tại phương pháp sản xuất gang bằng lò cao chiếm trên 80% lượng gang

sản xuất ra trên thế giới Phần còn lại là các phương pháp phi Coke (Corex, Romelt, Austmelt, Redsmelt, Dios, Hisrnelt, CCF )

Nguyên, nhiên liệu cơ bản cho sản xuất gang là

~ Quặng sắt: Quặng tự nhiên, Thiệu kết, vê viên - Than Cốc, antraxit, khí đết, dầu

- Chat tro dung: CaO, MgO

với một số oxit khác như oxit Mangan, oxit 8ilic ) Do vậy muốn sẵn xuất

được gang thì chúng ta cần phải thu được Sắt tử quặng của nó Để thu được Fe

phải tiến hành phản ứng khử Ozi trong ôzit sắt (hay tiến hành quá trình hoàn ngun)

Te;Oj— FejOq— FeO— Fe

nguyên thường đủng trên thực tế là CO, H; và Cacbon rắn ( than cốc)

Phương trình hoàn nguyên gián tiếp:

Trang 31

e¿O; + CO =Fe;Ox + CO¿ Fe304+ CO =FeO + CO, FeO + CO =Fe+ CO

Phương trình hoàn nguyên trực tiếp:

Fez03 + C= Fes04+ CO TezOx + C = FeO + CO TeO + C =Fe + CO

«Sau q trình hồn ngun quặng trong lò cao sẽ thu được Fe ở dạng lỏng Trong qué trình hoàn nguyên này, ngoài sắt bị hoàn nguyên còn có các nguyên

tố khác cũng bị hoàn nguyên trong lò cao như Mn, Bi, P, 8

Như vậy cuối củng sẽ thu được dung dịch lỏng của Fe, C (⁄>2, 149) và các nguyên tố

khác Mn, 8, P, 8 gọi là GANG

Trong lò cao môi trường là hoàn nguyên, tạo điều kiện thuận lợi cho P hoàn nguyên đi vào gang Œ bị hoàn nguyên hoàn toàn) theo phản ứng:

ạO; + 5Ơ =2P + 5CO

Đây là phản ứng thu nhiệt, do đó trong điền kiện môi trường lò cao, phản ứng này xâyra ở nhiệt độ cao theo chiều thuận, tức là P trong nguyên liệu sẽ hoàn nguyên

đi vào gang, hay trong lò cao không thể khử bỏ được P

1 Quặng (quặng sống + thiêu kết —

“Khi lĩnh To

hi yu HCO, COs Xu có một vâviên)

Trang 32

Hình 2.9 mô tả chỉ tiết các chuyển biến hóa lý tại các vùng nhiệt độ khác nhau trong lò cao Qua đó có thể thấy phản ứng hoàn nguyên P xảy ra mạnh ở vùng nhiệt

độ cao

2.5.2 Công nghệ sẵn xuất thép— Khả năng khử bỗ P

Thép được sản xuất từ gang bằng con đường oxi hóa làm giảm hàm lượng C từ

trén 2.14% trong gang xuống nhỏ hơn 2,14% làm đồng đều thành phần hợp kim Mn,

Si Khử bỏ các tạp chất có hại P, 8, Õ¿, các khí Hạ, Nito và các ôxit phi kim khác Quá trình luyện thép được tiến hành bởi các công nghệ lò điện, lò thổi, tạo ra thép có

thành phần, tinh chất theo quy định của mác thép TẾ cư KnỘ rs ae <4 db Landon

Hinh 2.10: Lwu trình sản xuất thép

Luyện thép có 2 giai đoạn chính là

Giai đoạn 1 : Oxi hóa ~ nấu chây : Nhiệm vụ giai đoạn này là oxi hóa Si, Mn, P, C và đồng đều nhiệt độ Thực hiện ở lò cơ sở như : lò thổi, lò điện

Giai đoạn 2 : Hoàn nguyên — tính luyện : Nhiệm vụ giai đoạn này là khử 8 , khử Ozi dư, tạp chất khí (4; , H,), tap chét phi kim và hợp kim hóa

Trang 33

Như vậy trong luyện thép cũng chỉ có ở giai đoạn oxi hóa là P được khử bỏ.Còn ở giai đoạn hồn ngun thì khơng có khả năng khử bỏ P Hiên nay, quá trình ất chủ yếu bằng lò thổi và lò điện Xu hướng hiện nay và trong

luyện thép được sản

tương lai thì lò thôi chiếm ưu thế hơn vì năng suất cao và phủ hợp với đây chuyền sản xuất hiện đại

2.5.2.1 Luyện thép lò thôi

Phương pháp luyện thép lò thổi oxy ra đời ngày 23/10/1949 tại thành phố luyện

kim Linz của Áo, lò thổi đầu tiên 15 tấn đi vào hoạt động, 3 năm sau tháng 11/1952

tại thành phố Đonawitz-Áo lò thổi thứ hai 30 tấn ra đời, do đó công nghệ này còn được gọi tắt là công nghệ luyện thép lò LD

Cấu tạo của lò thổi luyện thép có sơ đồ chủ yếu như hình vẽ 2.11 gồm một lò chứa gang lỏng và một ống thổi oxi Ông thổi oxi trong lò thổi LD là một ống hình

lớp và khả năng chịu được nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bình

trụ, được kết cầu nhiễt

trong lò thường lên đến 2000°C Ông thổi được làm nguội bằng nước, lưu lượng và vận tốc nước làm nguội tủy thuộc vào từng quá trình, vào kích thước của ống thổi, tức là phụ thuộc vào dung tích của lò

hối lượng khí phun ra từ ống thôi trên một đơn vị thời gian phụ thuộc vào dung tích của lò, công nghệ quá trình và nhiều yếu tố khác Lưu lượng khí thổi vào

đã được nhiều nhà khoa học tính toán một cách cụ thể Khoảng 300m /phút cho khoảng 100+300 tấn kim loại lỏng

Trong quá trình sản xuất, oxi được phun ra và sẽ xây ra các phản ứng cháy ngay ở đầu ra của ống thổi và nhiệt độ ở vùng cháy này rất cao có thể lên tới 4000°C, cho nên vật liệu làm ống thôi phải chịu được nhiệt độ rất cao, được làm rnát mãnh liệt bằng nước

Lò thổihiện nay đã đạt được độ bền tương đối cao, nó có thể sử dụng trên

10.000 mẻ mới phải thay thế

Trang 35

Bao cdo dé tài cap Bi [zou Yoiphua Oxi Lépai Gang ting Gach chi ea

Hinh 2.13 Cau tạo và hoạt động cơ bản của lò thối

3.5.2.2 Các phẩm ứng chính xây ra trong luyện thép *) Phản ứng ôxy hóa C

Tà phản ứng cơ bản trong luyện thép

* Hạ thấp %C

* Tao điều kiện thuận lợi cho việc khử các chất khí và tạp chất phi kim khác * Đồng đều thành phần thép lỏng, thúc đây sự truyền nhiệt

Phản ứng oxi hóa có thể viết

[C]+[O]—> {CO} Với Kc= Pcg/apiaIm

Trong quá trình luyện thép thực tế, phản ứng ôxy hóa cácbon là phản ứng đa pha phức tạp, chúng có thể tiến hành theo cơ cầu

FeO) —>[FeO] Với:lgLpp=-6320/T + 3,386 [FeO]+[Œ] [Fe] + [CO]

[co] + {co}

(Ged) +[C] (CO} + [Fe]

*) Ôxy hóa Sỉ

Phản ứng _ôsy hóa Si được tiến hành như sau: 2eâ) + [8i] (ĐiO;) + 2[Fe]

Trang 36

Tiếu tạo xỉ bazơ, vì hàm lượng BiO2 trong xỉ thấp đồng thời SiO; kết hợp với CaO

theo phản ứng

(GiO) + 2(CaO) — (CaO);.8iOa

Phản ứng này làm giảm hoạt độ của SiO¿ trong xi, càng làm thúc đẩy ôxi hóa triệt để Sỉ

Trong tao xi Axit, trong xỉ axit thường quá bão hòa SiO; nên có sự hoàn nguyên 8¡ ở nhiệt độ cao như sau:

2[Fe] + ŒiOz) — [Si] +2ŒeO) Phản ứng ôxy hóa 8 có thể viết gon

[Si] + [0] + Gio) + Q

Với AGP= 582,3 + 0,222

IgK =aqozy [Si][O]? = - 30400/T + 11,55

*) Ôxy hóa lãm

Phản ứng ôsy hóa Min được tiến hành như sau (FeO) + [Mn] — (MnO) + [Fe] Voi: Km = (MnOXŒeO).[Mn] IgKyan = 6440/T — 2,95 Hoặc có thể viết dưới dang [Mn] +[O] — QnOÓ) Voi: AG" =- 290,384 + 0,1284.T IgK =aqmoy [Mn][O] = 1,5160/T — 6,758 *) Phần ứng ôxy hóa P Phản ứng Oxy héa P tién hành như sau: P] + 5(FeO) =[P20s] + 5[Fe] + Q

phản ứng : [P2Os] + 3ŒeO) =(P¿OsFeO) Muối (3P;Os.FeO) không ỗn định ở nhiệt

độ cao và môi trường axit, khi có mặt của 8iO; muối (3PzOzFeO) tác dụng với SiOatheo phản ứng

@P2O; FeO) + 38iO¿ = G8iOzFeO) + [PzOs] [PzOs] tác dụng với [C] hoàn nguyên trở lại kim loại

[P20s] + 5[C] = 2[P] + 5 [CO]

Trang 37

Như vậy, trong quá trình axit không có khả năng khử P Nên trong trường hợp này, để luyện được thép tốt phải có nguyên liệu chứa hàm lượng P thấp

'Với hệ số phân bố phốtpho: Ly = Œ¿O:)/[P]? = ŒX[P]?

Do đó để khử bỏ P tết cần phải tạo xỉ có độ kiểm cao Trong môi trường xỉ

bazo, xỉ chứa nhiều (CaO) nên PO; tác dụng với CaO theo phản ứng

ĐạOs + 3(CaO) = (3CaO.P205)

Hoặc :PzO; + 4(CaO) = (4CaO.PzO;)

Vi (CaO.P2O;) hoặc (4CaO.P;O›) là những phức chất không bị phân hủy ở nhiệt độ cao nên các phản ứng xảy ra theo chiều cxi hóa P Phương trình phản ứng chung có dạng

PỊ] + 5ŒeO) + 3(CaO) = CaO.P2O¿) + 5[Fe] + Q

Từ phương trình trên cho ta thấy: Do phản ứng khử P là phản ứng phát nhiệt, vì vậy nhiệt độ trong lò cao là không thuận lợi cho quá trình khử bỏ P 0 \ + 650°C] 8 20 = 9 10 — Š = °, 1, 20 3s 30 3S

Hinh2.14: Quan hệ giữa chỉ số khử P và nhiệt độ

Tử hình 2.15 ta thấy: Khi nhiệt độ giảm 100°C với độ bazơ thấp cũng có thể đạt

mức độ khử bỏ P tương by Nhưng ảnh hưởng của nhiệt độ không mạnh bằng của (Œe©),(CaO), mặc dù qua nghiên cứu ở nhiệt độ làm tăng quá trình hòa tan vôi trong xỉ làm cho tính chảy loãng của xỉ và sự tiếp xúc của kim loại lỏng với xỉ trở nên tốt , sẽ có lợi cho phản ứng khử bỏ P Cho nên khi nhiệt độ quá thấp cũng không có lợi cho quá trình khử bỏ P

Trong lò điện hỗ quang, quá trình hóa lí cũng tương tự lò thối, đó là quá trình oxi hóa thép phế và hiện nay vì một vài điều kiện khách quan cũng đã sử dụng khoảng,

50z60% gang lỏng để nấu luyện thép Do đó cũng có khả năng tạo rác thép tốt với '%P thấp hơn

Trang 38

Tóm lại việc khử bỏ P chỉ có thể tiền hành ở giai đoạn trong lò thổi LD, hoặc lò

ầu kiện khử bỏ sâu P như sau:

điện hỗ quang với những

+“ Nhiệt độ tương đối thấp : => khử P ở thời điểm vừa nóng chảy

+ Độ kiềm cao: B = CaO/BiO¿ => để tăng B cho thêm vôi, huỳnh thạch

+“ Môi trường Ôxi hóa cao: (FeO) cao

2.5.3 Ảnh hưởng của hàm lượng P trong gang lông đến luyện thép lò thôi

Môi trường lò thối là môi trường oxi hóa mạnh, đủ khả năng để khử bỏ P, tuy nhiên nếu %P trong gang lỏng lớn, để khử bỏ sâu được P thì quá trình khử bỏ phải kéo dài đao xỉ - cào xỉ nhiều lần, phải điều chỉnh nhiệt độ nhiều ) Dù vậy, lò thôi là môi trường có nhiệt độ tăng rất nhanh đo các phản ứng oxi hóa Si, Mn, Ở xây ra mãnh liệt, do đó sẽ gây khó khăn cho việc khử bỏ P Điều này làm tăng thời gian thổi luyên, tăng xuất lượng xỉ dẫn đến tiêu tốn nguyên nhiên liêu và giảm hiệu quả thu hồi kim loại lỏng Đồng thời cũng làm giảm chất lượng của sản phẩm thép do không khử bỏ sâu được P

Để nâng cao tính công nghệ cho luyện thép lò thổi đồng thời nâng cao chất

lượng sản phẩm đối với vấn đề xử lý P trong gang lỏng luyện thép thì có 2 hướng

chính được đưa ra nhằm giảm thiểu %⁄P xuống dưới mức 0,06⁄ đó là

+) Sử dụng nguyên liệu đầu vào có hàm lượng P thấp: Sử dụng quăng sắt với

chất lượng tốt, it P

+) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Tiền xử lý gang lỏng để khử bỏ P trước khi đưa vào luyện thép

2.6 Công nghệ ién xử lý gang lũng - Khả năng khử bỗ P

2.6.1 Khái quát về tiều xử lý gang lông

Tiền xử lý gang lỏng (inh luyện sơ bộ gang lỏng) là phương pháp công nghệ tại đó gang lỏng sau khi ra khỏi lò cao được xử lý sơ bộ nhằm đảm bảo thành phần tiêu chuẩn trước khi đưa qua giai đoạn luyện thép Trong công nghệ này việc xử lý nhằm mục đích giảmthiển các thành phần tạp chất như 8 và đặc biệt là Ð và cải thiện chỉ phí trong luyện thép với việc giảm các sản phẩm xỉ

Tiền xử lý gang lỏng, được nghiên cứu và áp dụng vào thực tiễn đầu tiên vào

những năm 1980 bởi công ty sản xuất thép NKEK của Nhật Bản, bao gồm 2 hoặc 3

Trang 39

Bao cdo dé tài cap Bi 2012

Hiện nay, công nghệ tiền xử lý đang được ứng dụng rộng rãi trong các dây truyền sẵn xuất thép hiện đại trên thể giới nhằm

+ Rút ngắn thời gian luyện thép —› Tăng năng suất sản xuất

+ Khử sâu tạp chất trước khi luyện thép —› Tăng chất lượng sản phẩm 2.6.2 Một số công nghệ tiền xử {ý gang lỏng

4) Công nghệ ZSP

Công nghệ tiền xử lý gang lỏng được áp dụng vào sản xuất thực tiễn vào năm

1980 tại công ty sản xuất thép NKK của Nhật Bản nhằm phục vụ yêu cầu của khách hàng tạo ra sản phẩm thép với % P ở mức thấp và tăng khả năng tận thu sắt.Trong nghiên cứu của NKKE về khử bỏ P đã cho thấy rằng việc giảm %5i trong gang lỏng tới

1 mức nhất định đã cải thiện khả năng khử bỏ P, Dựa vào phát hiện nay, tram khử P theo kiểu thùng hở đã được xây dung tai Fukuyama Works vao 3/1998 %8i trong gang lỏng được giảm tới mức tối thiểu trước khi đến giai đoạn khử P Hơn thế nữa xỉ

tạo ra trong toàn bộ quá trình sản xuất thép đã được giảm tới một mức thấp, %P trong

gang lỏng được giảm xuông mức yêu cầu, và xỉ tạo ra trong quá trinh loại P trong lò chuyển gần như là bị loại bỏ hết Do đó công nghệ này có tên là ZSP Zero Slag

Process) và cũng được phát triển tại Keihin works trong 5/1998, mở rộng ứng dung

này trong tồn cơng ty st BR Khebosi — KhúS — Xhebó€ bị tt na ro

Hinh 2.15 Quy trinh ZSP tainha may Fukuyama ciia NKK

ST - Thiết bị khử bỏ Sỉ LD - NRP - Thiết bị khử bỏ P trong lò LD NREP - Thiết bị khử bỏ P trong thủng.KR - Thiết bị khử 8 kiểu khuấy cơ khí

Trang 40

Xe toperdo Khửbổ || Loaibési | Knives Khác Toco || si “Thiết bi kha bo P Tne bios | 7a ft i, — EF © Gang sun ö —— Bese Tái chế xi

Hinh 2.16 Công nghệ tiễn xử lý trên xe Toperdo

>_ Ưu điểm:Tân dụng được khoảng thời gian vận chuyển từ nhà rnáy gang sang,

nha may thép Do đó tăng năng suất sản xuất