Nghiên cứu giải pháp tiêu hao năng lượng trong luyện thép lò điện

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài : Nghiên cứu giải pháp giảm tiêu hao lượng luyện thép lò điện Tác giả luận văn : Nguyễn Hoàng Việt Khóa : 2009 Người hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Sơn Lâm Nội dung tóm tắt : a Lý chọn đề tài :  Công nghệ luyện thép lò điện sử dụng phổ biến Việt nam  Sức cạnh tranh sản phẩm nhà máy sử dụng công nghệ luyện thép lò điện không cao  Biến động giá loại lượng b Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu :  Mục đích nghiên cứu luận văn : Đề xuất biện pháp giảm tiêu hao lượng luyện thép lò điện  Đối tượng nghiên cứu : Công nghệ lò điện hồ quang  Phạm vi nghiên cứu : Tại bốn nhà máy sử dụng công nghệ luyện thép lò điện hồ quang Việt Nam ( Nhà máy luyện thép Lưu Xá, Công ty CP thép Đình Vũ, Công ty CP thép Sông Đà, Công ty CP thép Hòa Phát ) c Tóm tắt nội dung đóng góp tác giả :  Tóm tắt nội dung : Mục tiêu đề tài : Đề xuất biện pháp giảm tiêu hao lượng luyện thép lò điện Phương pháp tiếp cận : Thực trạng sử dụng lượng số nhà máy sử dụng công nghệ luyện thép lò điện Việt Nam Phân tích đánh giá có liên quan Đề xuất giải pháp cao hiệu sử dụng lượng Việt Nam Kết luận kiến nghị  Đóng góp ý kiến tác giả :  Lắp đặt thêm thiết bị tiền sử lý nước gang (Đối với nhà máy có tiềm sử dụng gang lỏng luyện thép : Công ty thép Đình Vũ)  Tiếp tục tìm hiểu biện pháp xử lý chất lượng thép phế khắc phục cố lò nhằm giảm thiểu thời gian dừng lò(mua máy băm vo, sử dụng vòng ôm điện cực tiên tiến, sử dụng biện pháp thay ống nước làm mát cải tiến, sử dụng cốc đúc rót liên tục) d Phương pháp nghiên cứu :  Công tác chuẩn bị  Khảo sát thực địa  Tổng hợp, phân tích xử lý số liệu e Kết luận : Công nghiệp thép Việt Nam ngành sử dụng nhiều lượng.Suất tiêu hao lượng sản phẩm nhà máy luyện thép Việt Nam có mức giảm cao nhiều so với nước phát triển Hậu việc tiêu hao nhiều lượng ngành thép Việt Nam việc tăng giá thành, giảm tính cạnh tranh sản phẩm làm tăng mức độ ô nhiễm môi trường.Qua việc đưa số liệu việc khảo sát tiêu tiêu hao nhà máy luyện thép Việt Nam : Nhà máy Lưu Xá, Công ty thép Đình Vũ, Công ty thép Hòa Phát, Công ty thép Sông Đà cho thấy thất thoát lượng nhiều so với giới đưa đánh giá khách quan mức độ tiêu hao lượng nhà máy ( từ thấp đến cao dựa so sánh với mức tiêu hao lượng trung bình giới ) :  Mức ( mức thấp ) : Nhà máy Lưu Xá  Mức ( mức trung bình ): Công ty thép Hòa Phát, Công ty thép Sông Đà  Mức ( mức cao ) : Công ty thép Đình Vũ * Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trang thiết bị chưa thật đại, thiếu ổn định ( Nhà máy Lưu Xá, Công ty thép Đình Vũ, Công ty thép Hòa Phát) rơi vào tình trạng không đồng chất lượng trang thiết bị dây truyền ( Công ty thép Sông Đà ) Ngoài phối hợp không đồng khâu với dẫn thời gian nấu luyện dài nhà máy Trong tình trạng kinh tế giới có nhiều biến động, sức ép cạnh tranh ngày gia tăng tác động hàng ngày đến sản xuất kinh doanh tất công ty luyện thép Việt Nam Để tìm lối tháo gỡ khó khăn cho hướng tới phát triên vững tương lai nhà máy cần phát huy tiến hành thực số kiến nghị sau : Tận dụng phát huy sở hạ tầng có, tiếp thu tiến khoa học kỹ thuật ngành thép giới Đồng hóa trang thiết bị để tiến tới có dây truyền luyện thép thép đại đồng tất khâu Nhà máy chủ động việc nhập thép phế Đầu tư, cải tạo nhà máy :  Nâng cấp, cải tạo mở rộng mặt nhà xưởng  Áp dụng tiêu chuẩn tiêu hao lượng giới cho nhà máy luyện thép Việt Nam  Lắp đặt thêm thiết bị tiền sử lý nước gang ( Đối với nhà máy có sử dụng gang lỏng luyện thép : Nhà máy lưu xá, Công ty thép Đình Vũ )  Tiếp tục tìm hiểu biện pháp xử lý chất lượng thép phế  Mua máy băm vo với công suất lớn để đảm bảo tốt chất lượng đầu vào thép phế  Đồng hóa khâu khâu nấu luyện : Lò Siêu cao công suất – Lò tinh luyện – Máy đúc liên tục BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Họ tên tác giả luận văn Nguyễn Hoàng Việt TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Nghiên cứu giải pháp giảm tiêu hao lƣợng luyện thép lò điện Chuyên ngành : Khoa học kỹ thuật vật liệu kim loại LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Khoa học kỹ thuật vật liệu kim loại NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS Nguyễn Sơn Lâm Hà Nội – Năm 2011 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LỜI CAM ĐOAN *** “Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu, kết nghiên cứu luận văn chƣa đƣợc công bố công trình khác mà không tham gia” Tác giả: Nguyễn Hoàng Việt Nguyễn Hoàng Việt Page LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ CHƢƠNG - TỔNG QUAN NGÀNH THÉP 1.1 TỔNG QUAN NGÀNH THÉP THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1.1 Hiện trạng ngành thép giới 1.1.2 Nguyên liệu cho sản xuất thép 10 1.1.3 Tình hình sản lƣợng thép giới 12 1.2 HIỆN TRẠNG NGÀNH THÉP VIỆT NAM 14 1.2.1 Quan điểm mục tiêu chiến lƣợc phát triển ngành thép Việt Nam tới năm 2010, tầm nhìn tới 2020 16 1.2.2.Mục tiêu phát triển ngành thép đến năm 2010, tầm nhìn đến 2020: 18 1.2.3 Một số giải pháp nhằm thực chiến lƣợc 19 1.2.4.Những hội thách thức ngành Thép tƣơng lai 23 CHƢƠNG – HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ LÒ ĐIỆN NGÀNH THÉP VIỆT NAM 25 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ LUYỆN THÉP LÒ ĐIỆN 25 2.1.1 Chuẩn bị liệu 26 2.1.2 Nạp liệu 27 2.1.3 Nấu chảy 29 2.1.4 Rót thép xỉ 31 2.1.5 Tinh luyện 31 2.1.6 Đúc liên tục 38 2.2 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA LÒ ĐIỆN HỒ QUANG 41 2.2.1 Năng suất lò 41 2.2.2 Suất tiêu hao điện (W) 43 2.2.3 Suất tiêu hao điện cực 45 CHƢƠNG - THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG CỦA MỘT SỐ NHÀ MÁY LUYỆN THÉP CỦA VIỆT NAM 47 Nguyễn Hoàng Việt Page LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 3.1 PHƢƠNG PHÁP TIẾP CẬN VÀ CÁCH THỨC TIẾN HÀNH KHẢO SÁT THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƢƠNG 47 3.1.1 Bảng tiêu chí khảo sát cần đánh giá : 47 3.1.2 Cách thức tiến hành lấy số liệu tiêu : 48 3.2 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG TẠI CÁC NHÀ MÁY THỰC HIỆN KHẢO SÁT49 3.2.1 Nhà máy luyện thép Lƣu Xá 49 3.2.2 Nhà máy luyện thép Đình Vũ 58 3.2.3 Nhà máy luyện thép Hòa Phát ( Phố nối ) 67 3.2.4 Nhà máy luyện thép Sông Đà 74 CHƢƠNG - PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG TẠI CÁC NHÀ MÁY 82 4.1 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG 82 4.1.1 Phân tích định tính 82 4.1.2 Phân tích định lƣợng 86 4.1.3 Các nguyên nhân ảnh hƣởng đến tiêu tiêu hao lƣợng 88 4.2 ĐỀ XUẤT CÁC BIÊN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG 89 4.2.1 Các đề xuất giải pháp mặt lý thuyết : 89 4.2.2 Đề xuất giải pháp cụ thể thực tế dây truyền luyện thép : Lò SCCS – Lò LF – Máy đúc liên tục 93 4.2.3 Đánh giá hiệu giải pháp áp dụng 97 CHƢƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 Nguyễn Hoàng Việt Page LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 - Sản lượng thép giới từ 1900 – 2010 Bảng 1.2 - Sản lượng loại nguyên liệu cho luyện thép Bảng 1.3 - Mười nước sản xuất thép lớn giới Bảng 1.4 - Mười công ty thép lớn giới Bảng 1.5 - Các tiêu KT-KT luyện thép nước ta giới Bảng 1.6 - Dự báo nhu cầu sản phẩm thép giai đoạn Bảng 1.7 - Các sở sản xuất phôi thép Bảng 1.8 - Dự báo sản lượng thép Việt Nam giai đoạn 2005 – 2015 Bảng 1.9 - Mục tiêu sản lượng ngành thép giai đoạn 2008 – 2015 Bảng 3.1 - Bảng tiêu tiêu hao luyện thép tính cho 1Tấn thép lò điện Bảng 3.2 - Bảng tiêu tiêu hao trung bình giới Bảng 3.3(a) - Bảng sản lượng phôi thép nhà máy thép Lưu Xá Bảng 3.3(b) - Bảng Các mác thép sản xuất chủ yếu nhà máy Bảng 3.4 - Bảng Tổng kết kỹ thuật nhà máy thép Lưu Xá năm 2009, 2010 quý I năm 2011 Bảng 3.5- Bảng báo cáo tiêu tiêu hao năm 2010 ( nhà máy thép Lưu Xá) Bảng 3.6 - Bảng so sánh tiêu hao trung bình tiêu nhà máy Lưu xá Thế Giới Bảng 3.7 - Bảng Tổng kết kỹ thuật nhà máy thép Đình Vũ năm 2008, 2009, 2010 Bảng 3.8 - Bảng báo cáo tiêu tiêu hao năm 2009 ( nhà máy thép Đình Vũ ) Bảng 3.9 - Bảng báo cáo tiêu tiêu hao năm 2010 ( nhà máy thép Đình Vũ ) Bảng 3.10 - Bảng so sánh Tiêu hao trung bình Nhà máy Đình Vũ Thế giới Bảng 3.11 - Bảng tiêu tiêu hao năm 2010 ( nhà máy Hòa Phát – Phố nối ) Nguyễn Hoàng Việt Page LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Bảng 3.12 - Bảng so sánh tiêu hao trung bình tiêu nhà máy Hòa Phát Thế Giới Bảng 3.13 - Bảng báo cáo tiêu tiêu hao năm 2010 ( nhà máy Sông Đà ) Bảng 3.14 - Bảng so sánh Tiêu hao trung bình tiêu nhà máy Sông Đà Thế giới Bảng 4.1 - Bảng tổng hợp thực trạng( Nhà máy luyện thép Lưu Xá) Bảng 4.2 - Bảng tổng hợp thực trạng( Nhà máy thép Đình Vũ ) Bảng 4.3 - Bảng tổng hợp thực trạng( Nhà máy thép Hòa Phát) Bảng 4.4 - Bảng tổng hợp thực trạng( Nhà máy thép Sông Đà) Bảng 4.5 - Bảng so sánh Tỉ lệ tiêu nhà máy so với mức trung bình giới Bảng 4.6 - Bảng phối liệu Bảng 4.7 - Bảng tỉ lệ phối liệu nấu luyện thực tế sử dụng sử dụng gang lỏng chưa qua xử lý Nguyễn Hoàng Việt Page LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC P: tiêu hao điện Kwh/T W: Là dung lƣợng mẻ nấu ( T ) T : Là dung lƣợng máy biến lò ( KVA ) Cos φ : hệ số hay hệ số công suất φ : Hiệu suất sử dụng điện t’ : Thời gian chạy không tải(không đóng điện) ( ) K Cải tiến công nghệ cấp liệu liên tục, không liên tục, bán liên tục (batch charge, semi-continuos charge, continuos charge, consteel, Ecoarc…) L Phát triển công nghệ theo hướng kết hợp kết nối bán liên tục lò luyện : - Contimet ( buồng lò nấu chảy, buồng tinh luyện ) - Twin shell furnace ( điện cực xoay sử dụng cho lò ) - Conarc ( kết hợp LD EAF ) - Consteel ( Nạp sấy liên tục qua băng tải nạp liệu ) - Ecoarc ( lò điện hồ quang thân thiện với môi trƣờng ) M Nâng cao cải tiến chất lượng công nghệ đúc liên tục: - Sự kết hợp đồng khâu luyện đúc nhịp nhàng khâu để nâng cao suất máy đúc liên tục - Cải tiến tính thiết bị phụ trợ máy đúc liên tục : cải tiến thiết bị từ thùng rót dung cần nút sang dùng bàn trƣợt , cải tiến giá đỡ thay cố định sang hệ thống trụ quay đỡ thùng nhằm đáp ứng chế độ thay thùng thép nhanh - Nâng cao tuổi thọ thùng rót trung gian chất lƣợng cốc rót trung gian để đúc rót nhiều lần, lắp đặt hệ thống thay nhanh cốc rót nhằm nâng cao số mẻ đúc chồng Nguyễn Hoàng Việt Page 92 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 4.2.2 Đề xuất giải pháp cụ thể thực tế dây truyền luyện thép : Lò SCCS – Lò LF – Máy đúc liên tục 4.2.2.1 Biện pháp giảm tiêu hao điện năng: Sử dụng tỷ lệ gang lỏng phối liệu lò SCCS mức cao cho phép:  Phối liệu tỷ lệ gang lỏng từ (45 50)%; Tổng trọng lƣợng mẻ luyện (4750)T Xây dựng thêm lò xử lý nƣớc gang nhằm giảm bớt thành phần C, P tăng thêm nhiệt trƣớc đƣa vào nấu luyện thép , giảm thời gian nấu luyện 3.Nâng cao chất lƣơng nguyên nhiên liệu:  Thép phế nhập Nhà máy phải đƣợc phân loại, tập kết thành lô, đống theo chủng loại, khu vực quy định bãi liệu  Khi xuất cho lò nấu luyện phải ghi chép đầy đủ số lƣợng, chất lƣợng chủng loại vào biểu mẫu theo quy định  Hàng ngày phải có đầy đủ số liệu nhập, xuất, tồn kho theo chủng loại thép phế  Tăng cƣờng làm sạch, gia công thép phế; trung hòa phế thép đảm bảo kích thƣớc phù hợp, có tỉ trọng đống cao ≥ 0.7 T/m3 để cấp cho lò SCCS phù hợp, đảm bảo số lần nạp thép phế ≤ rọ/mẻ, nén liệu, không gây nổ liệu lò…  Vôi chín khô ráo: Thành phần CaO  85%; cỡ hạt từ (5  20)mm Đôlômit chín khô : Thành phần CaO  49%; MgO  32%; cỡ hạt từ (5 20)mm 4.Đồng hóa trang thiết bị lò, tránh cố kĩ thuât, giảm thiểu thời gian dừng lò, sử dụng tay ôm điện cực tiên tiến 5.Phối liệu hợp lý: * Đối với lò SCCS:  Đảm bảo nạp 02 giỏ thép phế cho 01 mẻ luyện, thép phế chất lƣợng cao chiếm tỷ lệ khoảng 70% nén liệu Nguyễn Hoàng Việt Page 93 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC  Phƣơng pháp tính gần tỷ trọng thép phế loại dung tích giỏ liệu để phối liệu theo loại nguyên liệu 01 giỏ liệu nhƣ sau: Bảng 4.6 – Bảng phối liệu TT Tên nguyên liệu Sốlƣợng Tổngtrọng Thểtích (Ben) lƣợng(T) (m3) Thép phế thƣờng 2,0 Vôi 1,1 Thép phế ép bánh 1,5  10 12  13,5 21 Thép phế chất lƣợng cao Tổng thép phế loại Ghi Chỉ nạp vào giỏ liệu thứ  Sử dụng đôlômít phối liệu (Nạp 01 lần với ben vôi vào 01 02 giỏ liệu mẻ luyện)  Trƣờng hợp đặc biệt, mẻ luyện phải nạp giỏ liệu không nạp vôi vào giỏ liệu thứ  Trong trƣờng hợp thể xây đầm lò không bình thƣờng, hàm lƣợng phốt thép lỏng vƣợt giới hạn cho phép lƣợng vôi đôlômít sử dụng cho 01 mẻ luyện thực theo tác nghiệp  Sử dụng vật liệu tạo xỉ bọt 40 Kg/mẻ; nhôm thỏi Kg/mẻ  Trƣớc thép quan sát bể luyện đảm bảo xỉ bọt, tƣợng sôi phần xỉ tiếp xúc xỉ với tƣờng lò tăng than sau lò: (40  80)Kg Nếu thép Nguyễn Hoàng Việt Page 94 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC gần xong thấy thùng LF40T sôi lớn tăng than cho thêm FeSi giảm nhỏ khí Ar  SiMn17: 100Kg (Nếu SiMn17 dùng FeMn65 FeSi thay thế: FeMn65: 80Kg; FeSi75 FeSi45: 50Kg  Vôi luyện kim: (100150)Kg * Đối với lò LF:  Chỉ đƣợc tinh luyện mẻ thép đủ điều kiện thành phần nhiệt độ Các mẻ có thành phần phốt bon cao phải xử lý (Tuỳ thuộc tình hình cụ thể mẻ luyện mà trung hoà mẻ thép với hồi lò SCCS30T) Những mẻ trƣớc vào trạm tinh luyện có chiều dầy lớp xỉ lớn phải đƣa bãi chắt bớt xỉ sau đƣợc đƣa vào trạm tinh luyện  Nên khống chế thành phần hoá học phôi thép thành phẩm (Mác C thƣờng): Hàm lƣợng Mn: Đối với mác SD295A; CT42: (0,400,60)%; Đối với mác CT38: (0,400,50)%; Hàm lƣợng Si: (0,150,22)%; Hàm lƣợng C: Điều chỉnh hàm lƣợng bon theo yêu cầu mác thép (Riêng mác thép CT42; SD295A điều chỉnh hàm lƣợng bon nằm khoảng giới hạn mác thép cần luyện để đảm bảo yêu cầu %C + %Mn/6); Lƣợng FeMn65 cần dùng cho 01 thép lỏng : 8,0 Kg/Tsp; Lƣợng FeSi45 cần dùng cho 01 thép lỏng: 8,7 Kg/Tsp * Đối với đúc liên tục:  Nhiệt độ đúc rót lần lần trở phải kiểm soát khống chế theo bảng nhiệt độ đúc theo mác thép quy định  Duy trì mực thép lỏng thƣờng xuyên thùng trung gian ≥ 500mm (kể đúc chồng, tránh dòng thép xối trực tiếp vào I) Mặt thùng trung gian phải đƣợc phủ trấu giữ nhiệt Nguyễn Hoàng Việt Page 95 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC  Không dùng khí ôxy để xử lý nhiệt thùng trung gian, dòng hộp kết tinh trình đúc, hạn chế đến mức thấp xỉ thùng rót xuống thùng trung gian hết thép thùng  Đúc chồng bình quân:  mẻ/Thùng trung gian Dòng có tƣợng nứt với mật độ vết nứt ≥ vết/1m chiều dài phôi dừng đúc  Công nhân thao tác đúc phải thƣờng xuyên trì khoảng cách mực thép lỏng hộp kết tinh cho phù hợp để dễ quan sát, vớt xỉ thƣờng xuyên triệt để 7.Sử dụng chế độ điện hợp lý:  Thời kỳ nóng chảy sử dụng chế độ điện áp cao, dòng điện cao cho phép  Giỏ liệu thứ thời gian đánh điện  15 phút (liệu nóng chảy đƣợc khoảng 75%), nạp giỏ liệu thứ (kết thúc nạp liệu) Thời gian đánh điện lại phun than vào lò tạo xỉ bọt phóng xỉ đến thép từ (20  25) phút  Tổng thời gian đánh điện từ (35  40) phút/mẻ; Bình quân khoảng 38 phút/mẻ Tận dụng tối đa ống thổi oxy súng bắn oxy để đảm bảo thời gian thổi, lƣu lƣợng ôxy vào bể lò mức cao cho phép Sử dụng phƣơng pháp thổi oxy, thao tác thổi phải linh hoạt, vận dụng phù hợp theo mẻ luyện, thời điểm thổi cụ thể mẻ luyện để đạt đƣợc hiệu suất thu hồi nhiệt hóa học cao nhất, cung cấp cho trình nóng chảy liệu nâng nhiệt cho mẻ luyện, đạt đƣợc mục tiêu cuối giảm đƣợc thời gian đánh điện đồng thời giảm thời gian nấu luyện bình quân theo mẻ luyện lò SCCS, đảm bảo đúc chồng đƣợc nhiều mẻ/thùng trung gian Thực đồng biện pháp nhằm giảm đến mức cao cố đúc, cố thiết bị, cố công nghệ, gãy than điện cực… để giảm thời gian chờ đúc, hạn chế kéo dài thời gian nấu luyện lò SCCS, lò LF 4.2.2.2 Biện pháp giảm tiêu hao điện cực: - Đề nghị công ty nhập than điện cực có chất lƣợng cao ổn định Nguyễn Hoàng Việt Page 96 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC - Nâng cao chất lƣợng liệu, phân bố liệu lò hợp lý, thao tác công nghệ phù hợp để không xảy trƣờng hợp nổ liệu, sập liệu - Chú cao thao tác công nghệ, vận hành thiết bị nhƣ lên, xuống than, lên, xoay mũ lò, nghiêng lò, vá lò.v.v… - Tăng cƣờng kiểm tra, bảo dƣỡng, sửa chữa thiết bị quanh lò - Đầm đặt nắp phụ (tam giác) cho phù hợp, hạn chế nguy than điện cực chạm vào vật liệu đầm - Thao tác nối than phải cẩn thận, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Tăng cƣờng bảo vệ than trình sử dụng (chống oxy hóa) cách tăng cƣờng làm nguội, sử dụng chụp đậy đầu than - Bảo quản than tốt thời kỳ lƣu than điện cực kho 4.2.2.3 Quản lý xếp phôi thép - Để tối ƣu hoá sản lƣợng hạ giá thành sản phẩm Công ty giao, tổ cắt có trách nhiệm xử lý phôi bị nứt cắt theo kích thƣớc: 3m; 1,5m 0,8m để xuất cho NM cán thép có công nghệ phù hợp - Một mẻ đúc có số phôi nứt ≥ phôi không đƣợc xuất mà phải chọn trƣớc xuất kho - Mẻ có số phôi bình hành nhiều không cấp cho nhà máy Cán thép - KCS Tổ kho phôi thỏi phải có trách nhiệm kiểm tra loại bỏ đến mức tối đa phôi chất lƣợng trƣớc xuất cho nhà máy Cán thép - Các phôi nứt phải đƣợc cắt, xử lý xếp kiêu không để tồn đọng nhiều 4.2.3 Đánh giá hiệu giải pháp áp dụng 4.2.3.1 Tại nhà máy lưu Xá : Xử lý gang lỏng trước nạp vào lò điện SCCS30T : Xử lý gang lỏng trƣớc nạp vào lò điện SCCS30T nhằm nâng cao tỉ lệ gang lỏng phối liệu , tận dụng tối đa nhiệt vật lý, nhiệt phản ứng hóa học xử lý Nguyễn Hoàng Việt Page 97 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC gang lỏng, giảm tiêu hao điện năng, giảm thời gian nấu luyện lò điện SCCS30T Theo phƣơng án tính toán phối liệu sử dụng kết hợp gang lỏng qua xử lý trƣớc với gang lỏng chƣa qua xử lý, với tỉ lệ phối liệu gang lỏng ( 65 – 70) % giảm thời gian nấu luyện mẻ từ ( 15 – 20 ) phút Cụ thể : * Phối liệu nấu luyện : Bảng 4.7 - Bảng tỉ lệ phối liệu nấu luyện thực tế sử dụng sử dụng gang lỏng chưa qua xử lý Hạng mục ĐVT Gang lỏng chƣa xử lý Gang lỏng xử lý Thép phế Tổng liệu kim loại Trọng lƣợng T/mẻ 14-16 14-16 17-19 47-49 Bình quân T/mẻ 15,0 15,0 18,0 48,0 Tỷ lệ bình quân phối liệu % 31,25 31,25 37,5 Hiệu suất thu hồi thép lỏng % 87,0 90,0 86,0 Hiệu suất thu hồi phôi thép thành phẩm % TT : phút - Đánh điện + thổi ôxy : 38 phút ( thời gian đánh điện 30 phút ) : phút * Sản lƣợng phôi thép : Sản xuất bình thƣờng: Nguyễn Hoàng Việt 42,1 41,7 99,0 - Lấp lỗ + chuẩn bị lò : phút - Ra thép Thép phôi thành phẩm 87,6 * Thời gian nấu luyện : Bình quân : ~ 55 phút/ mẻ Trong : - Nạp liệu ( lò ) Thép lỏng Page 98 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC - Số mẻ luyện bình quân ngày : 1440 ph/ngày : 55 Ph/mẻ = 26 mẻ - Sản lƣợng phôi thép bình quân ngày : 26 Mẻ/ ngày x 41,5 T/mẻ = 1050 T - Sản lƣợng phôi thép bình quân tháng : 1050 T/ngày x 28,0 = 29.500 T - Sản lƣợng phôi thép đạt đƣợc năm sản xuất : 29.500 T/tháng x 12 tháng/năm = 355.000 T/năm * Điện nấu luyện lò điện SCCS 30T : Theo tính toán so sánh phối liệu sử dụng 50% gang lỏng chƣa qua xử lý 50% gang lỏng qua xử lý nhƣ bảng 4.7, điện nấu luyện giảm khoảng 60Kwh/Tsp ( thời gian đánh điện mẻ giảm từ 8- 10 phút ) Gia thành thép phôi giảm giảm điện nấu luyện - Giá điện bình quân quý II/2009 sản xuất bình thƣờng 981VND/Kwh - Mức giảm giá thành tính cho Tsp : 60 Kwh/ Tsp x 981 VND/ Kwh = 58.860 VND/Tsp Phương án giải cao điểm : Cần phối hợp tốt công đoạn thời gian cao điểm, đảm bảo sản lƣợng giá thành mức có hiệu Phƣơng án thực sản xuất cao điểm nhƣ sau : a.Tác nghiệp tập trung bảo dƣỡng, sửa chữa thay thiết bị b.Trong thời gian cắt điện dừng lò, tiến hành hoàn tất công tác chuẩn bị cho mẻ luyện nhƣ : Thay, nới than điện cực, nạp liệu…và chờ lò nấu luyện trở lại c.Giảm sản xuất lò điện SCCS 30T với mức độ hợp lý để ảnh hƣởng đến sản xuất lò tinh luyện LF đúc liên tục dòng Tính toán để đến cao điểm có thùng thép lỏng thùng thép tinh luyện trạm LF d.Những mẻ nấu luyện cao điểm lò điện SCCS 30T, sử dụng điện nâng nhiệt độ thép lỏng đảm bảo nhiệt độ thép Nguyễn Hoàng Việt Page 99 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Tận dụng tốt ƣu điểm công nghệ, tăng tỷ lệ gang lỏng mẻ nấu luyện cao điểm Sử dụng nhiệt vật lý nhiệt hóa học phản ứng hóa học xảy oxy gang lỏng, không sử dụng điện nóng chảy sử dụng điện để nâng nhiệt thép lỏng cuối thời kỳ oxy hóa Sản lƣợng giảm khoảng mẻ / ngày tƣơng đƣơng 83 tấn, với 28 ngày sản xuất/ tháng sản lƣợng giảm khoảng 2300 * Trƣờng hợp không sản xuất vào cao điểm, số mẻ giảm mốc cao điểm ( ) khoảng mẻ / ngày, tƣơng đƣơng 160 tấn, sản lƣợng tháng giảm khoảng 4500 Phương án sản xuất đúc chồng 20 mẻ/ thùng trung gian Phƣơng án đúc chồng > 20 mẻ/thùng trung gian nhằm tăng lực sản xuất, tăng sản lƣợng thép phôi, giảm chi phí sản xuất Đúc liên tục giai đoạn cuối dây chuyền nhƣng định đến sản lƣợng chất lƣợng phôi thép Để thực đƣợc phƣơng án, dây chuyền sản xuất nhà máy phải vào sản xuất đồng bộ, quản lý điều hành sản xuất nhịp nhàng, kết hợp công đoạn hợp lý : - Lò trộn nƣớc gang 300T - Hệ thống xử lý nƣớc gang lỏng - Chất lƣợng liệu tốt, tỷ trọng đống cao > 1,2T/m3 để đảm bảo giỏ/mẻ - Trong điều kiện liệu xấu sử dụng lò điện SCCS 30T - Lò tinh luyện LF40T - Đúc liên tục dòng Thiết bị phu trợ : làm việc ổn định, lớp làm việc thùng trung gian, bệ cốc ziccon phải đảm bảo tuổi thọ > 20 Xác định hiệu phương án: Qua theo dõi thống kê phƣơng án trên, nhà máy đƣa mức đánh giá xác định hiệu phƣơng án nhƣ sau : Nguyễn Hoàng Việt Page 100 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC * Sản xuất cao điểm ( sản xuất bình thƣờng ) - Sản lƣợng bình quân tháng đâu năm : 22.590 Tấn - Tiêu hao điện nấu luyện : ~ 400 kwh/Tsp - Giá thành điện nấu luyện / : 392.400 đồng/ * sản xuất có thổi oxy giảm điện nấu luyện - Sản lƣợng tháng giảm khoảng 2.300 ( sx mẻ cao điểm ) - Giá thành điện giảm : 36.160 đồng/ * Không sản xuất cao điểm : - Sản lƣợng tháng giảm khoảng 4.500 - Giá thành điện nấu luyện giảm : khoảng 73.000 đồng/ 4.2.3.2 Tại Nhà máy Sông Đà * Lắp đặt vào sử dụng công nghệ luyện thép tiên tiến giới Công Nghệ Consteel Với công suất thiết kế 400.000 tấn/năm, thiết bị nhập công nghệ Techint – Italy- Tập đoàn hàng đầu giới luyện thép, công nghệ luyện kim lò điện hồ quang hệ thống nạp liệu liên tục ngang thân lò Consteel® – Nhà máy luyện thép Sông Đà đại bậc Việt Nam có tính vƣợt trội nhƣ sau: Tiết kiệm tiêu hao điện năng, nâng cao công suất - Áp dụng công nghệ nạp liệu liên tục Consteel, nguyên liệu đƣợc nung nóng đến 600 0C trƣớc cho vào lò làm rút ngắn thời gian luyện mẻ thép dẫn đến tiết giảm tiêu hao điện năng, than điện cực, nâng cao công suất - Khác với kiểu lò truyền thống phải quay nắp để nạp liệu, công nghệ consteel nạp liệu ngang hông lò liên tục suốt mẻ nấu, nên hạn chế tối đa nhiệt xạ mở nắp Nguyễn Hoàng Việt Page 101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Thân thiện với môi trường: - Giảm tiếng ồn dòng điện hồ quang đƣợc phát môi trƣờng thép lỏng, dƣới lớp xỉ bọt - Không gây ô nhiễm môi trƣờng toàn khói bụi đƣợc hút ngang hông lò xử lý triệt để - Nƣớc thải trình sản xuất đƣợc thu xử lý với hệ thống xử lý nƣớc tuần hoàn, thông qua tháp làm mát để làm nguội, mạt phôi thép bùn đƣợc tách riêng để xử lý đồng thời đƣợc bổ sung hóa chất để chống đóng cặn rêu Hệ thống dây chuyền công nghệ tự động hóa cao - Phòng điều khiển lò EAF với hệ thống máy tính điều khiển tự động, hiển thị chi tiết thông số kỹ thuật nấu luyện, đảm bảo xác kỹ thuật mẻ nấu - Hệ thống cân lò EAF hiển thị xác trọng lƣợng thép lỏng nấu luyện - Hệ thống nạp phụ gia hợp kim cho lò EAF LF điều khiển máy tính với độ xác cao - Phòng hóa nghiệm trang bị máy phân tích quang phổ đo nhanh 20 thành phần mác thép - Máy cắt phôi lửa với phần mềm tự động cắt đảm bảo đảm bảo độ xác hình học, chất lƣợng bề mặt tính mỹ quan cao cho sản phẩm - Hệ thống sàn làm nguội phôi kiểu lật tiến bƣớc đảm bảo phôi thép nguội đều, không bị cong vênh Đánh giá hiệu dự án : A Tính hiệu dự án : Việc đầu tƣ Công nghệ Consteel vào sản xuất bƣớc tiến lớn công nghiệp thép Việt Nam nhiên qua đánh giá khảo sát thực trạng sử dụng lƣợng nhà máy luyện thép Sông Đà tính hiệu công nghệ chƣa cao.Điều đƣợc thể qua Các tiêu tiêu hao lƣợng cao so Nguyễn Hoàng Việt Page 102 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC với giới chƣa thật hiệu nhà máy luyện thép khác nhƣ : Nhà máy luyện thép lƣu xá B Nguyên nhân :  Chất lƣợng nguyên liệu đầu vào chƣa đảm bảo (phụ thuộc vào hệ thống rung liệu)  Hệ thống cấp liệu chƣa thật ổn định : tình trạng tắc liệu đƣờng vào gây đình trệ sản xuất dây truyền  Công nghệ đại nhƣng thiếu tính đồng bộ, chất lƣợng chƣa cao  Tay nghề công nhân chƣa cao dẫn đến việc xử lý cố lò chƣa linh hoạt C Giải Pháp : Nâng cao chất lƣợng đầu vào :Tăng cƣờng làm sạch, gia công thép phế; trung hòa phế thép đảm bảo kích thƣớc phù hợp, có tỉ trọng đống cao ≥ 0.9 T/m3 Thép phế trƣớc vào lò cần đƣợc cắt nhỏ đƣợc trải qua hệ thống rung liệu 2.Đồng hóa trang thiết bị lò, tránh cố kĩ thuật, nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nhằm khắc phục cố thời gian nấu luyện nâng cao chất lƣợng trang thiết bị thay ( Chất lƣợng điện cực, tay ôm điện cực, hệ thống ống nƣớc làm mát…) Nâng cao tay nghề công nhân, đảm bảo phối hợp đồng khâu giảm thiểu thời gian dừng lò cố đình trệ sản xuất khâu Nguyễn Hoàng Việt Page 103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHƢƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Công nghiệp thép Việt Nam ngành sử dụng nhiều lƣợng.Suất tiêu hao lƣợng sản phẩm nhà máy luyện thép Việt Nam có mức giảm nhƣng cao nhiều so với nƣớc phát triển Hậu việc tiêu hao nhiều lƣợng ngành thép Việt Nam việc tăng giá thành, giảm tính cạnh tranh sản phẩm làm tăng mức độ ô nhiễm môi trƣờng.Qua việc đƣa số liệu việc khảo sát tiêu tiêu hao nhà máy luyện thép Việt Nam : Nhà máy Lƣu Xá, Công ty thép Đình Vũ, Công ty thép Hòa Phát, Công ty thép Sông Đà cho thấy thất thoát lƣợng nhiều so với giới đƣa đánh giá khách quan mức độ tiêu hao lƣợng nhà máy ( từ thấp đến cao dựa so sánh với mức tiêu hao lƣợng trung bình giới ) :  Mức ( mức thấp ) : Nhà máy Lƣu Xá  Mức ( mức trung bình ): Công ty thép Hòa Phát, Công ty thép Sông Đà  Mức ( mức cao ) : Công ty thép Đình Vũ * Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trang thiết bị chƣa thật đại, thiếu ổn định ( Nhà máy Lƣu Xá, Công ty thép Đình Vũ, Công ty thép Hòa Phát) rơi vào tình trạng không đồng chất lƣợng trang thiết bị dây truyền ( Công ty thép Sông Đà ) Ngoài phối hợp không đồng khâu với dẫn thời gian nấu luyện dài nhà máy Trong tình trạng kinh tế giới có nhiều biến động, sức ép cạnh tranh ngày gia tăng tác động hàng ngày đến sản xuất kinh doanh tất công ty luyện thép Việt Nam Để tìm lối tháo gỡ khó khăn cho hƣớng tới phát triên vững tƣơng lai nhà máy cần phát huy tiến hành thực số kiến nghị sau : Nguyễn Hoàng Việt Page 104 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Tận dụng phát huy sở hạ tầng có, tiếp thu tiến khoa học kỹ thuật ngành thép giới Đồng hóa trang thiết bị để tiến tới có dây truyền luyện thép thép đại đồng tất khâu Nhà máy chủ động việc nhập thép phế Đầu tƣ, cải tạo nhà máy :  Nâng cấp, cải tạo mở rộng mặt nhà xƣởng  Áp dụng tiêu chuẩn tiêu hao lƣợng giới cho nhà máy luyện thép Việt Nam  Lắp đặt thêm thiết bị tiền sử lý nƣớc gang ( Đối với nhà máy có sử dụng gang lỏng luyện thép : Nhà máy lƣu xá, Công ty thép Đình Vũ )  Tiếp tục tìm hiểu biện pháp xử lý chất lƣợng thép phế  Mua máy băm vo với công suất lớn để đảm bảo tốt chất lƣợng đầu vào thép phế  Đồng hóa khâu khâu nấu luyện : Lò Siêu cao công suất – Lò tinh luyện – Máy đúc liên tục Nguyễn Hoàng Việt Page 105 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO ***** Trần Văn Dy (2006),Kỹ thuật luyện thép lò điện, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội Bùi Văn Mƣu (chủ biên )(2006), Lý thuyết trình luyện kim, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội F.W Mayer, Model steel works handbooks Hans F.Schrewe, Continuous casting of steel H.Knapp and M.Hein(2004), Advanced EAF technology, steel millennium 2004, pp 96 P.Heinrichetal(2004), productivity,quality and resource efficiency of CSP technology, steel millennium 2004, pp.156 J.A.T Jones consultant, Electric furnace steelmaking Yuri N Toulouevski, Ilyaz Yunusovich Zinurov, "Innovation in Electric Arc Furnaces: Scientific Basis for Selection" Báo cáo tổng kết kỹ thuật năm 2008, 2009, 2010, Quý 2010, Nhà máy luyện thép Lƣu Xá Thái Nguyên 10 Báo cáo tiêu tiêu hao vật tư năm 2009 – 2010, Công ty CP thép Đình Vũ 11 Báo cáo tiêu tiêu hao vật tư năm 2010, báo cao nhanh sản xuất ngày báo cáo sản xuất tháng, Công ty CP thép Sông Đà 12 Báo cáo tiêu tiêu hao vật tư năm 2010, Công ty CP thép Hòa Phát ( Phố Nối – Hƣng Yên ) 13 Steel industry trend and South Asia, SEAISI, Singapore 14 th Nov’ 05 14 Over view of steelmaking processes and their development 15 Worldsteel Association, World steel in Figures 2010 Nguyễn Hoàng Việt Page 106 ... sản lượng ngành thép giai đoạn 2008 – 2015 Bảng 3.1 - Bảng tiêu tiêu hao luyện thép tính cho 1Tấn thép lò điện Bảng 3.2 - Bảng tiêu tiêu hao trung bình giới Bảng 3.3(a) - Bảng sản lượng phôi thép. .. CÔNG NGHỆ LÒ ĐIỆN NGÀNH THÉP VIỆT NAM 2.1GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ LUYỆN THÉP LÒ ĐIỆN Sản xuất thép lò điện hồ quang bao gồm khâu chuẩn bị liệu, nạp liệu, nấu luyện, thép xỉ, tinh luyện, thu... tiêu tiêu hao lượng nhà máy thép Hòa Phát /Thế giới Hình 3.8 (a) - Sản lượng thép nhà máy Sông Đà năm 2010 Hình 3.8 (b) - Tiêu hao thép phế nhà máy Sông Đànăm 2010 Hình 3.8 (c) - Tổng tiêu hao điện