Thép_ Quy trình sản xuất thép

Dec 01, 2022

Bước 1: Chế biến quặng sắt

Quặng sắt được đưa vào lò thiêu kết/ lò vê viên trước khi đưa vào lò cao do khi mới khai thác (1) hình dạng, kích thước không phù hợp, (2) có lẫn tạp chất có hại như Zn, Pb, S, P, As, . . .
Các loại quặng sắt trong tự nhiên như: Hematit; Fe2O3, Manhetit Fe3O4, Gotit FeOH2, Lepidocrokit, Siderit, Limonit
Khu chế biến quặng sắt thường bao gồm:
- Raw Material Handling Facility: Quặng sắt, than đá, than cốc, và các nguyên liệu khác như đá vôi, silica, . . . , sẽ được trộn theo 1 tỷ lệ nhất định, đóng thành 1 khối
- Sinter Facility: Hỗn hợp quặng sắt kể trên được thiêu đốt để loại bỏ tạp chất.
- Crushing Facility: Nghiền nhỏ khối quặng sắt tinh thành viên có kích cỡ phù hợp.
- Exahaust ESP + De Dusting ESP + Coke Bag Filter: Bộ phận lọc khí/bụi.

[Ảnh: Khối quặng sắt trộn với than đá, đá vôi, . . . được thiêu kết]

Các nguyên liệu đầu vào (gồm quặng sắt đã được thiêu kết, than, đá vôi) được trộn lẫn và đưa vào từ đỉnh của lò cao (Blast Furnace).
Khí nóng được đưa từ phần dưới lò. Khí CO được sinh ra sau khi đốt cháy than cốc đến 1200 độ C. Quặng sắt được nóng chảy, và CO khử thành thép đen nóng chảy (Gang lỏng).
Gang lỏng có chứa C, Si, S, P, . . . do vậy, cần được tinh lọc lại thành thép nóng chảy nguyên chất.
Gang lỏng sẽ được trộn với thép phế liệu với dẫn tới lò thổi oxy (Basic Oxygen Furnace - BOF) hoặc lò điện (Electric Arc Furnace - EAF), thông qua gầu/gáo rót. Tại đây, dùng oxi để thổi với thời gian thổi luyện từ 13-15 phút. Mục đích là làm cháy hết tạp chất trong gang lỏng và thép phế nạp vào. Sau đó, sẽ đo nhiệt độ và lấy mẫu phân tích các thành phần có trong thép lỏng đã thổi luyện và tiến hành ra thép để hợp kim hóa vào mác thép theo yêu cầu

[Ảnh: Hỗn hợp quặng sắt, than đá, . . . nóng chảy ra từ lò Blast Furnace - trước khi đưa đến lò BOF, hoặc EAF]

[Ảnh: Gầu rót chứa gang lỏng]

[Ảnh: Lò thổi Oxy - BOF]

[Ảnh: Lò hồ quang điện - EAF]

Dòng kim loại sau khi ra khỏi giai đoạn 2 được đưa tới lò đúc phôi, lò này sẽ đúc ra 3 loại phôi khác nhau:

Phôi thanh (Billet) là loại phôi có tiết diện 100x100, 125x125, 150x150 dài 6-9-12 m, dùng để cán hay kéo thép cuộn xây dựng và thép thanh vằn.
Phôi phiến (Slab) là loại phôi thường dùng để cán ra thép cuộn cán nóng, thép tấm cán nóng, thép cuộn cán nguội hoặc thép hình.
Phôi Bloom là loại phôi có thể sử dụng như hai loại phôi thanh và phôi phiến.

Phôi có thể để ở hai trạng thái: trạng thái nóng và trạng thái nguội.

Trạng thái nóng (Hot direct rolling) trạng thái này duy trì phôi ở một nhiệt độ cao sau đó đưa thẳng vào quá trình cán nóng.
Trạng thái nguội của phôi để xuất bán hoặc chuyển tới các nhà máy khác để làm nóng lại (Reheating furnace) sau đó đưa vào nhà máy cán nguội để sản xuất thép cán nguội.

[Ảnh: Phôi thép Billet]

Công đoạn cán thép được tiến hành liên tục để tạo ra các sản phẩm như: