5. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
3.1.1. Quy trình công nghệ sản xuất tại công ty
Sản phẩm chính của công ty là gang, phôi thép và thép thanh, được sản xuất từ quặng sắt trong một dây chuyền khép kín (trong khu liên hợp) với công nghệ tương đối hiện đại của Italia từ khâu tuyển quặng, thiêu kết quặng, đến quá trình sản xuất gang lò cao và sản xuất ra sản phẩm cuối cùng là phôi thép và thép thanh.
25
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát của công ty
Các quy trình sản xuất chính tại công ty cổ phần thép Hòa Phát như sau:
* Tuyển quặng:
Quặng thô được khai thác từ các mỏ chuyển về, được kiểm tra thử tuyển tại phòng thí nghiệm xem thành phần quặng. Tiếp đó qua khâu lựa chọn, những cục to phải đưa vào máy đập vỡ, nguyên liệu được đưa vào sấy khô qua hệ thống băng tải sàng để được cỡ hạt phù hợp. Tiếp đó nguyên liệu được chuyển đến công đoạn gia công tinh bằng máy nghiền bi để được nguyên liệu có cỡ hạt ≤ 10mm và đưa sang
Khí thải Nước nóng Xỉ lò Quặng sắt Thiêu kết Nghiền nhỏ Luyện lò cao
Máy đúc gang Lò trộn nước gang
Thùng chứa gang lỏng Gang Kho gang Lò thổi Đúc Phôi thép Than cám Chất trợ dung Nước làm mát Khí thải Nước nóng Bụi Than coke Chất trợ dung Nước làm mát Khí thải Nước nóng Xỉ lò Nướclàm mát Nước nóng Cấp oxy Nước nóng Nước làm mát
26
tuyển từ. Phần chứa quặng được tách riêng, được kiểm tra chất lượng và nhập kho nguyên liệu tinh phục vụ cho dây chuyền sản xuất nhà máy thiêu kết quặng. Phần nguyên liệu sau khi được tách quặng được loại vào bể thải. Phần này được tách nước và bán làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất xi măng.
* Thiêu kết quặng
Nguyên liệu gồm quặng, bột than coke, đá vôi và dolomite được phối liệu và cho vào thiêu kết ở nhiệt độ 1100-1150oC. Khi năng lượng nhiệt được truyền cho khối bột nén, khối nén được kết khối và kích thước hạt trung bình sẽ tăng, tạo thành các bánh thiêu kết. Bánh thiêu kết thành phẩm được đưa vào máy đập nhỏ trục đơn Ø 1500 x 2400mm để nghiền bánh thiêu kết đến cỡ ~ 150mm sau đó sẽ cấp lên máy làm mát dạng vòng kiểu thổi gió 140m2 để làm nguội, quặng thiêu kết được làm nguội đến dưới 1200c và được cho qua sàng phân loại cỡ hạt để cấp cho lò cao.
* Luyện gang lò cao
Nguyên liệu sản xuất gang bao gồm: quặng sắt gồm quặng hematit( Fe2O3) và manhetit (Fe3O4). Ngoài ra cần có than cốc, không khí giàu oxy và đá vôi CaCO3. Tất cả các nguyên liệu được đưa vào lò luyện kim (lò cao). Khi than cốc được đốt cháy sẽ sinh ra cacbon oxit (CO) nó sẽ hoàn nguyên oxit sắt ở nhiệt độ cao và thu được sắt.
Đá vôi làm chất trợ dung giúp tạo xỉ để khử một phần tạp chất và tạo màng che phủ trên bề mặt gang lỏng nhằm giảm khả năng ôxi hóa sắt trong lò.
Than cốc dùng để làm nhiên liệu vì khả năng sinh nhiệt cao, chịu được sức nặng của phôi liệu, kích thích sự cháy.
Quy trình sản xuất gang:
Quặng sắt, than cốc, đá vôi có kích thước vừa phải được đưa qua miệng lò cao và xếp thành từng lớp. Không khí nóng thổi từ 2 bên lò từ dưới lên, khi tiếp xúc với than cốc trong lò xảy ra các phản ứng như sau:
C + O2(to) -> CO2 ( khí ) C + CO2(to) -> 2CO ( khí )
27 3CO + Fe2O3(to cao) -> 3CO2 + 2Fe
Ngoài ra trong quặng lẫn tạp chất như MnO2, SiO2 cũng đều bị khử thành đơn chất. Đá vôi phân hủy thành CaO rồi oxit hóa một số tạp chất có lẫn trong quặng như SiO2 tạo thành xỉ. Xỉ nhẹ nên nổi lên trên và đưa ra ngoài khỏi cửa lò
CaO + SiO2(to) -> CaSiO3
Khí được tạo ra trong lò thoát ra ở phía trên gần miệng lò. Sản phẩm lò cao là gang lỏng được lấy ra ở đáy lò.
* Luyện thép
Xưởng luyện thép bao gồm 01 lò thổi, 01 lò trộn nước gang 600tấn, 01 lò thổi đỉnh 35tấn, 01 máy đúc liên tục phôi vuông 3 dòng R8m.
Quy trình:
Nước gang của lò cao được vận chuyển đến lò thổi có quy mô sản xuất của cả công trình là phôi vuông tiêu chuẩn 500.000tấn/năm, nước thép 520.800tấn/năm.
Liệu tời như vôi, dolomite, Mg, fluorit và quặng sắt được vận chuyển qua silo liệu, qua máy nâng gầu đơn đến băng tải nạp vật liệu vào các silo đỉnh lò.
Hợp kim sắt dùng trong quá trình sản xuất của lò thổi được vận chuyển từ nhà kho qua phễu liệu hợp kim chuyển vào khu thêm liệu, qua cầu trục đặt vào kho liệu hợp kim sắt. Khi sử dụng, máy cấp liệu đưa vào phễu cân trên xe cân, sau khi tổng hợp dùng xe rải kiểu lật hoặc xe đẩy bằng tay đổ vào trong phễu quay ở phía sau của lò thổi rồi vào thùng nước thép.
Thao tác luyện thép lò chuyển:
Lò chuyển sau khi rót nước gang và thêm thép phế liệu, quay lò đưa về vị trí cân bằng, hạ súng ôxy xuống và cấp oxy để thổi luyện. Căn cứ vào yêu cầu luyện rời sẽ được phân chia đưa vào lò. Khi phản ứng khử cacbon của lò chuyển đến điểm cuối cùng, nghiêng bằng lò, đo nhiệt độ, lấy mẫu (hoặc chắt xỉ). Khi nhiệt độ và thành phần nước thép đạt được yêu cầu, nghiêng lò về vị trí để ra thép. Sau khi thép, dựng lò về vị trí cân bằng và bắn xỉ bảo vệ (bằng khí nitơ), nghiêng lò đổ xỉ còn lại vào thùng xỉ, xoay lò về vị trí tiếp nhận thép phế và gang lỏng để cho chu trình thổi luyện thép. Thép từ lò thổi được đổ vào thùng chứa đặt trên xe chở thùng, sau khi
28
được hợp kim hóa cùng lúc ra thép sẽ vận chuyển đến khu vực kiểm tra (nhiệt độ và thành phần) theo yêu cầu của mác thép. Trong quá trình này khí Ar thổi đáy được sục để nước thép đồng đều. Quá trình hợp kim hóa sẽ được cẩu trực tiếp đến sàn hồi chuyển thùng nước thép đúc liên tục để tiến hành rót vào khuôn.
Thao tác máy đúc liên tục:
Nước thép thông qua quá trình xử lý tinh luyện đạt tiêu chuẩn được cẩu trục 63/20t đưa thùng nước thép đến vị trí ụ xoay thùng nước thép, ụ xoay sẽ xoay 180 độ đưa thùng nước thép vào vị trí đúc. Phôi đúc dưới sự dẫn dắt của thanh dẫn sẽ vận hành dọc theo hướng của đoạn hình quạt, bắt đầu tốc độ kéo tương đối chậm, sau đó tốc độ kéo tăng dần cho đến tốc độ kéo làm việc thông thường. Phôi đúc và thanh dẫn giả được tách riêng đưa vào giá kẹp.
Ra phôi:
Phôi đúc thông qua cắt tự động theo kích cỡ đã định bằng máy cắt bằng ngọn lửa, thông qua con lăn vận chuyển, máy chuyển thép đưa thép lật chuyển về sàn nguội để làm nguội. Sau khi làm nguội sẽ đưa phôi đúc vào giá cố định của sàn nguội, sau đó cẩu trục sẽ đưa phôi đúc chất đống tại khu chứa phôi.
* Cán thép
+ Quy trình cán: Lò gia nhiệt áp dụng phương thức đưa phôi vào từ đầu lò và ra phôi ra sườn lò, phôi liệu sẽ được đường con lăn chuyển đến giá lên liệu, sau đó phôi sẽ được đưa vào lò để tiến hành gia nhiệt. Lò gia nhiệt được chia thành 2 đoạn kiểm soát gia nhiệt, bao gồm đoạn làm đều nhiệt và đoạn gia nhiệt, quạt dẫn gió được bố trí bên sườn lò.
+ Máy cắt: Máy cắt có các chức năng: cắt đuôi (dùng để loại bỏ khuyết tật của thép thanh khi cán), cắt bỏ đầu khẩn cấp (dùng khi có khuyết tật cán di chuyển xuôi về hướng máy cắt), cắt phân đoạn (dùng để xác định số lần phân đoạn của thành phẩm). Máy cắt trục khuỷu kết hợp bao gồm các bộ phận: bộ phận truyền động, thân máy, dao cắt, thiết bị dẫn nước vào/ra, hệ thống dầu bôi trơn, hệ thống thủy lực, hệ thống khí nén, hệ thống mỡ bôi trơn bằng tay.