Hiện trạng công nghệ của ngành thép Việt Nam đã được đánh giá tương đối toàn diện tại [8] và sau khi cập nhật ta có kết quả như trình bầy dưới đây.
2.1 Hiện trạng công nghệ của khâu sản xuất gang
Lưu trình công nghệ thiêu kết quặng sắt
Hiện nay, liệu cho lò cao sản xuất gang bao gồm quặng cục, quăng thiêu kết và quặng vê viên. Ngoài ra cũng còn một số ít gang me. bụi gang thép ... được dùng lại. Ở Việt Nam mới chỉ dùng quặng cục và quặng thiêu kết. Thiêu kết là quá trình chuẩn bị liệu có sản lượng nhiều nhất trong các phương pháp chuẩn bị liệu cho lò cao. Thiêu kết cải thiệnđược tính chất vật lý và luyện kim cho quặng sắt.
Quặng sắt sau khi khai thác phải trải qua quá trình tuyển khoáng để làm sạch các tạp chấtđất đá, làm tăng hàm lượng sắt chứa trong quặng. Quá trình này bao gồm nghiền nhỏ, rửa, sàng và các kỹ thuật tuyển khoáng. Vì vậy, kích thước của các hạt quặng thường là nhỏ, ≤ 8 mm, nên phải thiêu kếtđể tạo cục.
Nguyên liệu cho thiêu kết bao gồm quặng cám (loại≤ 8 mm), than cốc vụn hoặc than cám và đá vôi. Than cốc vụn ( thường ≤ 5 mm) hoặc than cám và đá vôi được nghiềnđến kích thước phù hợp rồiđược trộn với quặng cám theo tỷ lệ nhấtđịnh. Hỗn hợp liệu như vậyđược chuyển đến máy thiêu kết bằng băng tải. Sau đó liệuđược nạp vào băng thiêu kết. Lớp liệu thường có chiều dầy là 200 – 600 mm, tuỳ theo kích thước của băng thiêu kết. Phía trên của băng thiêu kết là các mỏđốt sử dụng khí than lò cốc hay hỗn hợp khí than lò cốc với khí than lò cao. Nhờ những mỏ đốt này mà than cốc trong liệu cháy, tạo ra một lượng nhiệt đủđể nâng nhiệt độ liệu lên 1.380 – 1.400˚C làm cho các hạt quặng nhỏ thiêu kết lại với nhau tạo thành bánh thiêu kết có kích thước to và độ xốp nhấtđịnh phù hợp với yêu cầu của quá trình luyện gang trong lò cao. Hơn nữa, do than cốc cháy trong điều kiện thiếu khí nên tạo ra nhiều CO nên đã hoàn nguyên một phần quặng sắt, làm tăng tính hoàn nguyên của quặng sắt, tạođiều kiện thuận lợi cho quá trình hoàn nguyên quặng sắt trong lò cao.
Sau khi ra khỏi máy thiêu kết, bánh thiêu kếtđượcđưa vào khu vực làm nguội bằng quạt gió. Sau đó bánh thiêu kết được nghiền vỡ , sàng phân cấp rồi vận chuyển đến nhà máy luyện gang.
Lưu trình công nghệ luyện gang trong lò cao
Luyện gang bằng lò cao là một công nghệđã được phát triển trên 300 năm nay. Đây là công nghệ chủ yếu cung cấp nguyên liệu cho luyện thép. Năm 2011 sản lượng gang thế giớiđã đạt 1.099,9 triệu tấn. Ở nước ta năm 2011 mới sản xuấtđược 600.000 tấn gang.
Nguyên liệu chính cho lò cao sản xuất gang là quặng sắt và than cốc. Quặng sắt bao gồm quặng cuc (có kích thước từ 8 – 50 mm), quặng thiêu kết hoặc quặng vê viên. Ở nước ta mới chỉ sử dụng quặng cục và quặng thiêu kết. Trướcđây do nguồn quặng còn dồi dào và máy thiêu kết bị hỏng nên một thời gian dài chỉ dùng 100% quặng cục. Từ năm 2001 khi tiến hành
Dự án cải tạo mở rộng sản xuất giai đoạn 1, Công ty Gang Thép Thái Nguyên đã xây dựng mới máy thiêu kết 27 m2 nên đã cung cấp được khoảng 50% liệu cho nhà máy luyện gang. Quặng sắt (quặng cục và quặng thiêu kết) cùng với than cốcđược nạp vào lò cao cùng với các chất trợ dung nhưđá vôi, đôlômit từđỉnh lò. Gió sau khi được quạt vào hệ thống lò nung gió (thông thường mỗi lò cao có 3 lò nung gió nóng) sẽđược nâng lên 700 - 800˚C. Ở các nước, gió thườngđược ngung lên đến 1.100 – 1.300˚C. Với nhiệt độ gió cao thổi ngược dòng với chiều rơi của liệu sẽ tạo ra quá trình cháy cacbon của than cốc tạo ra khí CO. Chính khí CO này tiếp xúc với các hạt quặng tạo ra quá trình hoàn nguyên quặng sắt từ hoá trị cao xuống hoá trị thấp và thành sắt kim loại. Do nhiệtđộ cao trong lò mà các phần nhỏ sắt được hoàn nguyên sẽ nóng chảy thành gang lỏng và rơi xuống phía dưới bụng lò. Cùng với gang lỏng,xỉ do các chất trợ dung tạo ra cũng nóng chảy. Các tương tác hoá học giữa gang lỏng và xỉ lỏng đã khửđược các tạp chất có hại như lưu huỳnh, phốt pho ... Do có nhiệtđộ nỏng chảy và tỷ trọng thấp hơn gang nên xỉ lỏng nổi lên trên gang lỏng, ngăn cách và bảo vệ bể gang lỏng với cột liệu phía trên. Định kỳ xỉ lỏngđược tháo ra qua lỗ tháo xỉ. Còn gang lỏng cũngđược tháo ra qua lỗ tháo gang. Xỉ lỏng thườngđược xử lý thành xỉ hạtđể bán cho các cơ sở sản xuất xi măng hay san lấpđường. Gang lỏngđược rót vào thùng chứa gang rồi cung cấp cho lò luyện thép (lò chuyển thổi ôxy hoặc lò điện hồ quang) hoặc rót vào thùng chứa gang lỏng dự trữ (mixer hay torpedo) .
Hiện trạng công nghệ của khâu sản xuất gang
Hiện tại khâu sản xuất gang ở Việt Nam mới chỉ có một số ít các cơ sởđang vận hành : - Công ty gang thép Thái Nguyên : 2 lò cao 100 m3 và 120 m3.
- Công ty Khoáng sản Cao Bằng : 2 lò cao 22 m3. - Công ty Cổ phần 30/4 (Cao Bằng) : 1 lò cao 50 m3. - Công ty Kim khí Gia Sàng : 1 lò cao 22 m3. - Công ty Gang Bắc Cạn : 1 lò cao 25 m3. - Công ty CP gang thép Hoà Phát : 1 l ò cao 350 m3.
Như vậy, ngành sản xuất gang nước ta mới chỉ có những lò nhỏ và rất nhỏ với tổng công suất thiết kế khoảng 600.000 tấn/năm. Với quy mô nhỏ như vậy, việc áp dụng những công nghệ tiên tiến là rất hạn chế và do vậy các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của ngành sản xuất gang nước ta còn ở mức rất thấp.
Hiện trạng công nghệ của khâu sản xuất gang của nước ta đượcđánh gía thông qua các thông số kinh tế-kỹ thuật nêu trong bảng 2.1.