Sử dụng xỉ gang, xỉ thép trên thế giới - bài học kinh nghiệm về bảo vệ môi trường cho ngành thép Việt Nam

Việc quản lý, tái chế và sử dụng xỉ gang/xỉ thép trong sản xuất gang thép cũng như tro xỉ ở các Nhà máy nhiệt điện đang đặt ra thách thức lớn cho ngành công nghiệp Việt Nam. Kinh nghiệm sử dụng xỉ gang và xỉ thép của một số nước trên thế giới sẽ giúp chúng ta học tập, tạo tư duy mới và kế hoạch hành động để đảm bảo phát triển sản xuất gắn với BVMT.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng xỉ gang, xỉ thép trên thế giới - bài học kinh nghiệm về bảo vệ môi trường cho ngành thép Việt Nam TRAO ĐỔI - THẢO LUẬN SỬ DỤNG XỈ GANG, XỈ THÉP TRÊN THẾ GIỚI - BÀI HỌC KINH NGHIỆM VỀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO NGÀNH THÉP VIỆT NAM TS. Nghiêm Gia1 TS. Nguyễn Văn Sưa2 Quá trình sản xuất gang, thép trên thế giới và Việt Nam phải sử dụng khối lượng lớn quặng sắt, than cốc, nguyên liệu trợ dung (đá vôi, đôlômit...) và sắt thép phế nên đã phát sinh lượng chất thải khá lớn (khí bụi thải, chất thải rắn và nước thải). Vì thế, các chất thải này cần phải được kiểm soát để tái sử dụng nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất gang thép cho các doanh nghiệp (DN) và góp phần BVMT. Trong công đoạn luyện gang lò cao đã thải ra một luợng lớn xỉ gang (khoảng gần 0,390 tấn xỉ gang/tấn gang lỏng) và công đoạn luyện thép (với 70% bằng lò chuyển, 30% lò điện hồ quang) cũng đã thải ra một luợng xỉ thép khá lớn (0,150 tấn xỉ thép/tấn thép lỏng). Vì thế, nhiều Tập đoàn thép lớn trên thế giới (Đức, Nhật Bản, Trung Quốc...) đã nghiên cứu tái chế xỉ gang/xỉ thép để sử dụng cho sản xuất xi măng, vật liệu làm đường giao thông và một số ngành công nghiệp khác, nhằm nâng cao hiệu quả cho DN và BVMT. Việc quản lý, tái chế và sử dụng xỉ gang/xỉ thép trong sản xuất gang thép cũng như tro xỉ ở các Nhà máy nhiệt điện đang đặt ra thách thức lớn cho ngành công nghiệp Việt Nam. Kinh nghiệm sử dụng xỉ gang và xỉ thép của một số nước trên thế giới sẽ giúp chúng ta học tập, tạo tư duy mới và kế hoạch hành động để đảm bảo phát triển sản xuất gắn với BVMT. 1. Khái quát về quá trình tạo xỉ gang và xỉ (TNKS); Luyện than cốc (từ than mỡ); Luyện gang; thép Luyện thép; Cán thép (thép thanh, thép cuộn, thép Sản xuất gang (Hình 1) bao gồm các công đoạn tấm); Tẩy rửa và mạ sản phẩm thép. (CĐ): Khai thác và tuyển tài nguyên khoáng sản Tại các CĐ đều phát sinh chất thải, bao gồm: ▲Hình 1. Sơ đồ tổng hợp các công đoạn sản xuất gang thép Hội KHKT Đúc luyện kim Việt Nam 1 Hiệp hội Thép Việt Nam 2 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2018 3  Nước thải và chất thải rắn phát sinh ở tất cả các trên thế giới lượng xỉ gang chỉ có từ 230 - 290 kg CĐ; Khí và bụi thải phát sinh nhiều trong CĐ xỉ/1 tấn gang lỏng. luyện gang, luyện thép và cán thép; Xỉ gang và xỉ Xỉ gang chứa nhiều khoáng chất khác nhau, thép chỉ phát sinh trong CĐ luyện gang và luyện với khoảng 70% là silicat và aluminium silicat, thép. khoảng 14% spinen, 4% oxit tự do và 9% các 1.1. Quá trình tạo xỉ gang trong sản xuất khoáng chất khác. Theo thành phần hóa học, xỉ gang lò cao gang được chia ra làm 2 loại: i) Xỉ axit chủ yếu là Gang được sản xuất theo công nghệ lò cao SiO2 (chiếm 50 - 60%); ii) Xỉ bazơ chứa các oxit (công nghệ luyện kim truyền thống) với nguyên kiềm như CaO, Al2O3, MgO… liệu là quặng sắt (quặng sống, quặng thiêu kết, quặng cầu viên) than cốc và nguyên liệu trợ dung 1.2. Quá trình tạo xỉ thép trong sản xuất (đá vôi, đôlômít, quăczit) (Hình 2). thép lò chuyển và lò điện hồ quang ▲Hình 2. Sơ đồ công nghệ sản xuất gang lò cao tại Nhà máy Luyện gang - TISCO Quá trình luyện trong lò cao đã loại bỏ tạp ➢ Quá trình tạo xỉ thép trong lò chuyển (BOF): chất và khử ôxy trong quặng sắt để thu được gang Gang lỏng của lò cao, ôxy và các chất khử (sôđa, lỏng, gang lỏng được tháo ra ngoài lò bằng các lỗ vôi, cacbit can, đôlômít... được nạp vào lò chuyển ra gang. để sản xuất thép. Quá trình luyện thép trong Cùng với gang lỏng, xỉ được tạo thành chủ lò chuyển là sự đốt cháy (ôxy hóa) các tạp chất yếu từ các ôxit và tạp chất khác nhau do đất chay nhằm mục đích giảm hàm lượng các bon (≤4%) của quặng và trợ dung nóng chảy kết hợp với tro và khử các tạp chất tới mức thấp nhất. Quá trình của than cốc. Xỉ tạo ra càng nhiều càng làm mất luyện thép lò BOF đã tạo ra một lượng xỉ khoảng nhiệt trong lò cao. Xỉ có tỷ trọng và nhiệt độ thấp 150 ...