Quy trình sản xuất thép | Inoxgiare.vn

Sản xuất thép cung cấp hàng hóa và dịch vụ mà xã hội chúng ta cần - chăm sóc sức khỏe, viễn thông, cải thiện thực hành nông nghiệp, mạng lưới giao thông tốt hơn, nước sạch và tiếp cận với năng lượng đáng tin cậy và giá cả phải chăng. Thép là một hợp kim chủ yếu dựa trên sắt. Vì sắt chỉ xảy ra khi sắt oxit trong vỏ trái đất, quặng phải được chuyển đổi, hoặc 'giảm', sử dụng cacbon. Nguồn cacbon chính là than cốc. Cùng tham khảo quy trình sản xuất thép do Inoxgiare.vn tổng hợp ở bên dưới đây nhé.

Làm than cốc

Than được chuyển thành than cốc bằng cách loại bỏ các tạp chất để lại gần như carbon nguyên chất. Các tính chất vật lý của than cốc khiến than trở nên mềm, hóa lỏng và sau đó tái hợp thành các khối cứng nhưng xốp khi được làm nóng khi không có không khí. Than cốc cũng phải có hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho thấp. Hầu như tất cả than luyện kim được sử dụng trong lò cốc.

Quá trình làm nguội bao gồm nung nóng than đến khoảng 1000-1100ºC trong trường hợp không có oxy để loại bỏ các hợp chất dễ bay hơi (nhiệt phân). Quá trình này dẫn đến một vật liệu xốp cứng - than cốc. Than cốc được sản xuất bằng pin coke, bao gồm nhiều lò than cốc xếp chồng lên nhau thành các hàng mà than được nạp vào. Quá trình nghiền diễn ra trong khoảng thời gian dài từ 12-36 giờ trong lò than cốc. Sau khi đẩy ra khỏi tàu, than cốc nóng sau đó được dập tắt bằng một trong hai nước hoặc không khí để làm nguội nó trước khi bảo quản hoặc được chuyển trực tiếp đến lò cao để sử dụng trong chế tạo sắt.

Sản xuất sắt

Quặng sắt được khai thác ở khoảng 50 quốc gia - các nhà sản xuất lớn nhất là Úc, Brazil và Trung Quốc. Khoảng 98% quặng sắt được sử dụng trong sản xuất thép. Trong quá trình sản xuất sắt, lò cao được cho ăn bằng quặng sắt, than cốc và một lượng nhỏ chất trợ (khoáng chất, chẳng hạn như đá vôi, được sử dụng để thu thập các tạp chất). Không khí được làm nóng đến khoảng 1200 ° C được thổi vào lò thông qua các vòi phun ở phần dưới. Không khí làm cho than cốc cháy, tạo ra khí cacbon monoxide phản ứng với quặng sắt, cũng như nhiệt để làm tan chảy sắt. Cuối cùng, lỗ vòi ở đáy lò được mở ra và sắt và xỉ nóng chảy (tạp chất) được tháo ra.

Sản xuất thép

Thép là một hợp kim được sản xuất thông qua hai phương pháp chính.

quy trình sản xuất thép

Hình ảnh: Quy trình sản xuất thép

1. Lò oxy cơ bản

Quy trình được áp dụng phổ biến nhất để chế tạo thép là quá trình sản xuất thép tích hợp thông qua Lò nung - Lò oxy cơ bản. Trong lò oxy cơ bản, sắt được kết hợp với số lượng phế liệu thép khác nhau (dưới 30%) và một lượng nhỏ thông lượng. Một cây thương được giới thiệu trong bình và thổi 99% oxy nguyên chất gây ra nhiệt độ tăng lên 1700 ° C. Phế liệu tan chảy, tạp chất bị oxy hóa, và hàm lượng carbon giảm 90%, dẫn đến thép lỏng.

Các quy trình khác có thể làm theo - quy trình sản xuất thép thứ cấp - nơi các tính chất của thép được xác định bằng việc bổ sung các nguyên tố khác, như bo, crom và molypden, trong số các yếu tố khác, đảm bảo có thể đáp ứng được đặc điểm kỹ thuật chính xác. Hoạt động tối ưu của lò cao đòi hỏi chất lượng nguyên liệu thô cao nhất - hàm lượng cacbon của than cốc do đó đóng một vai trò quan trọng đối với hiệu ứng của nó trong lò và chất lượng kim loại nóng. Một lò cao được cho ăn bằng than cốc chất lượng cao đòi hỏi đầu vào than cốc ít hơn, kết quả là kim loại nóng có chất lượng cao hơn và năng suất tốt hơn.

Khoảng 0,6 tấn (600 kg) than cốc sản xuất 1 tấn (1000 kg) thép, nghĩa là khoảng 770 kg than được sử dụng để sản xuất 1 tấn thép thông qua tuyến sản xuất này. Lò oxy cơ bản hiện đang sản xuất khoảng 74% lượng thép thế giới. Hơn 25% thép được sản xuất trong Lò điện Arc.

2. Lò hồ quang điện

Quá trình lò hồ quang điện, hoặc máy xay mini, không liên quan đến việc chế tạo sắt. Nó tái sử dụng thép hiện có, tránh sự cần thiết cho nguyên liệu và chế biến của họ. Lò được sạc bằng thép phế liệu, nó cũng có thể bao gồm một số sắt giảm trực tiếp (DRI) hoặc gang cho cân bằng hóa học. EAF hoạt động trên cơ sở điện tích giữa hai điện cực cung cấp nhiệt cho quá trình này. Nguồn điện được cung cấp thông qua các điện cực được đặt trong lò, tạo ra một vòng cung điện thông qua thép phế (khoảng 35 triệu watt), làm tăng nhiệt độ lên 1600˚C, làm tan chảy phế liệu. Bất kỳ tạp chất có thể được loại bỏ thông qua việc sử dụng các chất trợ và thoát khỏi xỉ thông qua các lỗ khoan.

Lò điện hồ quang không sử dụng than làm nguyên liệu thô, nhưng nhiều lò phụ thuộc vào nguồn điện do các nhà máy điện đốt than tạo ra ở những nơi khác trong lưới điện. Khoảng 150 kg than được sử dụng để sản xuất 1 tấn thép trong lò hồ quang điện.

Các phương pháp sản xuất thép khác

Bơm than nghiền

Công nghệ phun than nghiền (PCI) liên quan đến việc bơm than trực tiếp vào lò cao để cung cấp carbon cho việc sản xuất sắt - thay thế một số than cốc cần thiết cho quá trình này. Một phạm vi rộng hơn của than có thể được sử dụng trong PCI, bao gồm than hơi có hàm lượng carbon thấp hơn than cốc. Phương pháp này có một số lợi thế, bao gồm giảm chi phí tổng thể và kéo dài tuổi thọ của pin coke hiện tại.

Tái chế

Thép có thể tái chế 100%. Quy trình BOF sử dụng tới 30% thép tái chế (phế liệu) và khoảng 90-100% được sử dụng trong sản xuất EAF.

Like & Share:
Từ khóa: quy trình sản xuất thép