1.5.1.Phương phâp Midrex (USA - Đức)
Trong phương phâp năy viín DRI được ngđm trong dung dịch natri silicat (thủy tinh nước), sau đó câc viín cho đi qua câc cột lăm khô trong đó khí nitơ nóng được sử dụng, tiếp đến thì qua câc cột lăm mât bằng câch sử dụng khí nitơ lạnh.
Những nhược điểm của quâ trình năy lă natri silicat để bọc câc viín lă chất hòa tan trong nước, do đó khi DRI tiếp xúc với nước mưa, lớp natri được phủ ở firm sẽ hòa tan sau đó DRI sẽ lộ ra vă tâi oxi hóa một lần nữa, cũng như natri silicat dạng firm rắn nó cũng bị phâ vỡ hay nứt dí̃ dăng trong quâ trình sạc, vận chuyển vă xả, natri silicat cũng có nhiệt độ nóng chảy cao nó tiíu thụ năng lượng trong quâ trình tan chảy của DRI trong điện lă lò nung thép lăm, còn việc tiíu thụ điện cực than chì vă lót của lò cao hơn so với chưa xử lý DRI [15].
1.5.2.Phương phâp đóng bânh (Germany- Nhđ̣t Bản)
Trong phương phâp năy DRI viín sẽ xay thănh dạng bột bởi câc nhă mây cơ khí, sau đó trộn với nước, rỉ đường vă vôi với phần trăm nhất định để tạo thănh một công thức, sau đó loại bỏ nấm mốc đặc biệt từ công thức trín để đóng thănh câc bânh. Phương phâp năy phụ thuộc văo việc giảm diện tích bề mặt của sắt tiếp xúc với bầu không khí. Câc bề mặt của bânh sẽ bị ôxy hóa khi tiếp xúc với độ ẩm.Quâ trình năy phải đối mặt với nhiều vấn đề cơ khí đó lă việc chi phí cao cho lớp lót, điện cực than chì vă năng lượng điện so với DRI chưa được xử lý trong sản xuất thép[15].
1.5.3. Lưu trữ dưới không khí trơ (Đức)
Phương phâp năy dựa văo việc lưu trữ DRI dưới không khí trơ bằng câch sử dụng câc khí trơ như nitơ hoặc cacbon dioxide khi đó DRI sẽ được bảo vệ khi tiếp xúc với không khí. Phương phâp năy cần đơn vị sản xuất khí liín tục.Đđy phương phâp phù hợp với vận tải biển, trong đó cung cấp tău với một khí đơn vị đẩy đến câc nơi lưu trữ DRI liín tục. Ví dụ như tău lă chi phí cao so với khả năng lưu trữ của nó. Có sâu nơi lưu trữ xđy dựng tại công ty sắt vă thép tại Basrah, Iraq với công suất
48.000 tấn DRI chi phí 55 triệu USD.Nhưng khi DRI xả từ câc cửa hăng một lần nữa phơi băy cho reoxidation[15].
1.5.4. Phương phâp khuôn Feuor (USA)
Phương phâp năy được giới thiệu tại hội nghị chuyín đề hoăn nguyín trực tiếp được tổ chức tại Hă Lan, năm 1983, do Ủy ban Kinh tế của Quốc thống nhất tổ chức,câc khu vực Chđu Đu. Điều năy phụ thuộc văo bản vẽ DRI từ câc lò phản ứng hoăn nguyín (giai đoạn cuối hoăn nguyín) tại gần 800 0C vă nghiền nât thănh bột sau đó đúc như phôi để giảm diện tích bề mặt của nó được tiếp xúc với không khí (mật độ của DRI đúc sản xuất lă ~ 5g/cm3). Phương phâp năy không thể được sử dụng cho câc nhă mây đang lăm việc.
Câc nghiín cứu cũng chỉ ra rằng, phải giữ tỷ lệ phần trăm của khí hydro đê biến đổi do tâi oxi hoâ khử của khuôn mẫu không được vượt quâ 4% trong không khí trín câc khuôn mẫu để trânh bùng nổ, do đó khuôn phải được vận chuyển với hệ thống thông gió tốt để trânh khí hydro tích lũy. Để có được một khuôn mẫu chống lại quâ trình oxy hóa tốt, nó phải được sản xuất DRI dưới thông số kỹ thuật nhất định. Nhược điểm của phương phâp năy lă: khuôn mẫu tiíu thụ điện năng cao hơn so với DRI không xử lý trong thời gian nóng chảy của DRI, khuôn mẫu DRI không carbon (giai đoạn lăm mât trong đó lớp phủ carbon trín DRI bị bỏ qua trong phương phâp năy, liín tục cho DRI văo lò bằng dđy vận chuyển sẽ không có lợi ích kinh tế trong sản xuất khuôn mẫu như trong trường hợp của lò nung gần câc nhă mây sản xuất DRI [15].
1.5.5. Quâ trình Jaleel (Iraq)
Sắt vă hợp thép tại Basrah, Iraq được thiết kế để sản xuất 1.200.000 tấn/năm DRI hoặc sắt xốp theo công nghệ HYL, 800.000 tấn cho xuất khẩu bằng đường biển. Để đảm bảo việc vận chuyển vật liệu năy, Bộ Công nghiệp vă Khoâng sản Iraq yíu cầu tới câc trung tđm nghiín cứu quốc tế, trong số năy lă câc học viện chuyín ngănh cho câc ngănh công nghiệp kỹ thuật (SIEI), Iraq. Sau một năm nghiín cứu một phương phâp hiệu quả xuất hiện gọi lă quâ trình bọc sâp bằng sâp địa phương.
Thử nghiệm cho thấy hiệu quả tốt cho vật liệu năy, hai tấn DRI được bọc sâp, sau đó tan chảy trong lò điện hình cung trong sản xuất thép. Kết quả cho thấy tính chất cơ học tốt cho sản xuất thép. Một cuộc kiểm tra về vận chuyển đê được thực hiện bằng câch chuyển khoảng 25 tấn được bọc sâp DRI từ công ty sắt thép Ả Rập(vương quốc Saudi Arabia) tới Baghdad - Iraq câch nhau khoảng 1200 km trong xe mở dưới thời tiết mưa mă không cần bất kỳ sự gia tăng nhiệt độ DRI vă không có sự thay đổi trong mức độ của DRI kim loại hóa (sắt tự do/ tổng số sắt) vă không bị thănh bột. Giâ DRI phụ thuộc chủ yếu văo cả hai đặc điểm trín.Khi phần trăm bị thănh bột vượt quâ 2%, DRI trở nín không thể chấp nhận hoặc bân với giâ tương đối thấp.Đđy lă phương phâp rẻvă hiệu quả nhất trong lĩnh vực năy.Nó đê được đăng ký bằng sâng chế tại Mỹ, Anh, Mexico vă Nhật Bản. Quâ trình Jaleel có thể được tóm tắt bằng câch chuyển câc DRI nóng từ bước cuối cùng (bước lăm mât) văo bể sâp (110-1500C) vă ngđm hoăn toăn dưới nước trong 3 giđy. Câc sâp sẽ đóng tất cả câc lỗ của kim loại sắt ngăn chặn không khí vă độ ẩm tiếp xúc với câc bề mặt của câc hạt[15].
Bảng 1.4.Thông số kỹ thuđ̣t của sâp mí̀m[15]
Tóm lại , câc công nghệ năy thực tế hiện nay đối với nước ta rất khó thực hiíṇ vìliín quan tới cảkinh tếvăkỹ thuđṭ. Cho nín phương phâp khảthi hơn cảlă dưạ trín cơ sởcâc nguyín liíụ sẵn cótrong nước .
TĂI LIỊ́U THAM KHẢO Tií́ng Viíṭ
1. Tô Đăng Hải (2006), Sổtay quâ trình vă thiết bị công nghệ hóa chất Tđp ̣1,Nhă xuất bản Khoa học vă Kỹ thuật.
2. Nguyí̃n Ngọc Linh (2007), Bằng độc quyền sâng chế Số 7386,“ Phương phâp sản xuất sắt xốp”,Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam.
3. Nguyí̃n Ngọc Linh (2007), Bằng độc quyền sâng chế Số 7387, “Phương phâp sản xuất thĩp từ sắt xốp”, Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam.
4. Bùi Văn Mưu (2006), Lý thuyết câc quâ trình luyện kim , Nhă xuất bản khoa hocg̣ kỹthuđṭ, Hă nội.
5. Lí Minh Phương, Huỳnh Thuận Thảo, Nguyí̃n Chânh Tín (2009), Chất chống dính khuôn cho vđ̣t liệu composite, 2-9
6. Tô Xuđn Thanh (2009), Cđ̉m nang công nghí ̣- thiết bi ̣lòcao luyíṇ gang,
7. Đăo Thị Kim Thoa (2014), Chất kết dính hữu cơ, 1-18
8. Nguyí̃n Quang Tuyển (2013), “Ảnh hưởng của đặc tính kỹ thuđ̣t đâ vôi vă nhiệt độ nung đến chất lượng vôi”, Tạp chí Thông tin KHCN-VICEM.
Tií́ng Anh
9. Amit Chatterjee (2012): Sponge Iron Production by Direct Reduction of Iron Oxide. PHI Learning Private Limited, New Delhi.
10. Amitava Bandopadhyay, Amit Ganguly, K.N. Gupta, H.S. Ray (1996):
Investigations on the anomalous oxidation behaviour of high-carbon gas-based direct reduced iron (DRI), Thermochimica Acta 276; 199-207.
11. C.K. Gupta, D. Sathiyamoorthy(1999): Fluid Bed Technology in Materials Processing,CRC Press.
12. Dimitri Mignard, Colin Pritchard (2007) : A reviewof the sponge iron process for the storage and transmission of remotely generated marine energy, International Journal of Hydrogen Energy, 32, 5039–5049.
13. Nesibe Dilmac, Sedat Yoruk, Sahin M. Gulaboglu (2012): Determination of reduction degree of direct reduced iron via FT-IR spectroscopy; Vibrational Spectroscopy 61, pp 25–29.
14. Guanzho Qiu, Tao Jiang, Hongxu Li, Dianzuo Wang (2003): Functions and molecular structure of organic binders for iron ore pelletization, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 224, pp 11-12.
15. Jerome Feinman, Donald Richard Mac Rae (1999): Direct Reduced Iron: Technology and Economics of Production and Use. Iron & Steel Society AIME.
16. Jaleel Kareem Ahmad (2014), Inhibition of reoxidation of direct reduced iron (DRI) or sponge iron; International Journal of Materials Science and Applications, pp 8-9. Website 17. http://www.vatlieuxaydung.org.vn/nguyen-lieu/anh-huong-cua-dac-tinh- ky-thuat-da-voi-va-nhiet-do-nung-den-chat-luong-voi-phan-1--2694.htm 18. http://www.vatlieuxaydung.org.vn/nguyen-lieu/anh-huong-cua-dac-tinh- ky-thuat-da-voi-va-nhiet-do-nung-den-chat-luong-voi-phan-2--2763.htm 19. https://vi.wikipedia.org/wiki/Canxi_ôxit