Luyện thộp bằng lũ hồ quang được dựa trờn nguyờn tắc làm núng chảy sắt vụn nhờ nhiệt của hồ quang phỏt sinh giữa điện cực và vụn sắt. Cỏc chất khớ phỏt sinh ở trong lũ được rỳt lấy qua mỏi (được gọi là lỗ thứ 4) cũng như ở trong bộ tiền gia nhiệt cho bột sắt (gia nhiệt sơ bộ). Tiếp đú, khớ xả được dẫn qua buồng đốt để gia nhiệt cho dư lượng CO và cỏc phần hữu cơ (quỏ trỡnh này chủ yếu để bảo vệ sắt non chảy từ hệ thống tỏch rỳt, khỏi bị quỏ nhiệt, nhưng cú thể được khống chế để vừa giảm được mựi, vừa giảm khả năng tạo ra cỏc hợp chất hữu cơ độc hại). Oxy được phun vào phớa trờn hoặc vào trong lớp xỉ cú thể giỳp khớ xả chỏy tốt hơn, nhờ vậy giảm được nhu cầu điện năng núi chung. Sau khi rời khỏi lũ, khớ chỏy được dẫn qua bộ trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ, tiếp đú cú thể trộn với lượng khớ thứ cấp được thu gom ở phớa trờn mỏi lũ và thường được làm sạch bằng khớ lọc. Như vậy, phỏt thải chớnh của quỏ trỡnh gồm :
- Khớ thải phỏt sinh từ khụng khớ lọt vào lũ qua những chỗ hở như cửa thoỏt xỉ và khu vực giữa thành lũ và mỏi lũ. Những khớ thải khỏc gồm cỏc khớ chỏy do đổ nhiờn liệu hoỏ thạch và cỏc hợp chất hữu cơ cú ở vụn sắt gồm CO, CO2, SO2 và NOx. - Bụi, chủ yếu là sắt ụxyt và cỏc kim loại khỏc (Zn, Pb) bốc hơi từ lớp mạ hoặc sắt vụn đưa vào. Lượng Zn trong bụi cú thể chiếm 30% và toàn bộ lượng bụi phỏt thải cú thể lờn 10-18 kg/1 tấn thộp. Gần 90% lượng bụi phỏt thải là phỏt thải sơ cấp. Thựng nước gang lũ cao Lũ trộn nước gang Thựng nước gang lũ BOF Mỏng sắt phế liệu Chất trợ dung Lũ BOF (2 x 12 tấn) Gian xỉ lũ Làm nguội Lọc bụi Thựng nước thộp Thựng trung gian Hộp kết tinh Dẫn hướng Mỏy kộo nắn Làm nguội Kộo cắt thuỷ lực Hợp kim sắt Thổi Ar khử Si, Ca Phun n−ớc hai lần
Những phỏt thải thứ cấp phỏt sinh ở những cụng đoạn nạp và thỏo liệu, hoặc ở dạng khúi dễ bay hơi khi sắt núng chảy. Mặc dự thời gian nạp liệu ngắn, nhưng những phỏt thải khi nạp chiếm một tỷ lệ lớn trong những phỏt thải thứ cấp. Thành phần chất thải chủ yếu liờn quan đến chất lượng sắt vụn.
Theo số liệu tổng hợp của UNEP, quỏ trỡnh sản xuất 1 tấn thộp đỳc bằng lũ hồ quang sẽ tạo ra khớ thải gồm 2,5kg CO, 51kg CO2, 50g SO2, 100g bụi hạt và 0,25kg NOx. Ngoài ra, phụ thuộc vào chất lượng của nguyờn liệu đầu vào, cụng đoạn sản xuất này cú thể làm phỏt sinh một lượng khớ độc cần phải được quan tõm đú là hơi kim loại (Zn, Pb, Cd, Hg, Ni, Cr), VOC và Bụi.
Tiếng ồn tại cỏc nhà mỏy luyện cỏn thộp đều lớn do va đập của kim khớ. Thụng thường tại khu vực lũ hồ quang mức ồn lớn nhất cú thể tới 113dBA.
EAF thường được vận hành với hệ thống làm mỏt theo chu trỡnh kớn, vỡ vậy rất ớt phải xử lý nước thải. Tuy nhiờn để sản xuất ra 1 tấn thộp đỳc cũng sẽ cú khoảng 0,1m3 nước thải cú chứa cỏc chất ụ nhiễm gồm 5g dầu mỡ, 4g chất rắn lơ lửng và 1,4g kim loại.
Thỏi mỏng(Thin slab)
Thỏi/viờn (Stabs-Blooms-Bilets)
Hỡnh 3-10 : Sơ đồ quy trỡnh cụng nghệ sản xuất thộp bằng lũ điện hồ quang
Chuẩn bị nguyờn liệu (sắt vụn) (Scrap Preparation) Luyện thộp bằng lũ Hồ quang EAF Steelmaking LAF Đổ phụi mỏng
(Thin Stab Casting)
Rút liờn tục (Continuous Casting) Đổ thỏi (Ingot Casting) Cỏn thụ (Roughing Mill) Cỏn mỏng (Strip Rolling) Cỏn (Section Rolling) Cỏn
Rod and Bar Rolling
Thộp thanh
(Rebar)
Thộp cuộn
Quỏ trỡnh sản xuất cũng sản sinh ra một lượng đỏng kể chất thải rắn chủ yếu bao gồm xỉ, bụi lũ và gạch chịu lửa. Quỏ trỡnh sản xuất 1 tấn thộp đỳc, lượng chất thải rắn sẽ gồm 146kg xỉ, 14kg vẩy sắt, 31kg cỏc loại chất thải rắn khỏc. Lượng chất thải rắn như xỉ cú thể dựng làm đường, bụi lũ để luyện kẽm...
Theo số liệu tổng hợp của Viện Sắt và Thộp quốc tế Bỉ (1997), để sản xuất 1 tấn thộp thụ bằng phương phỏp này sẽ cần một số nguyờn nhiờn liệu gồm 1130kg vụn sắt, 10kg hợp kim và 40kg chất phụ gia. Thành phần năng lượng đầu vào của quỏ trỡnh sản xuất này sẽ là 450MJ cốc; 5,5GJ điện (572kWh); 205 MJ oxygen; 1,3GJ khớ tự nhiờn tương đương 40m3 và 120 MJ điện cực tương đương 3,5kg (hỡnh
