Làm nguội khô: Công nghệ sạch trong sản xuất than cốc

Tin hoạt động

07/12/2016

Sắt là thứ kim loại rẻ nhất và được sử dụng rộng rãi nhất. Từ thời cổ đại, con người đã chiết xuất sắt từ quặng. Tuy nhiên, mãi đến thế kỷ 14, lò luyện sắt mới được sử dụng. Loại lò này không chỉ sản xuất ra sắt, mà đồng thời còn nung nóng nó để tạo ra gang nóng chảy thoát ra khỏi lò. Nhờ vậy, việc sản xuất có thể được tiến hành với quy mô lớn và vận hành liên tục.

Hiện nay, hầu hết gang được chuyển tới các nhà máy sản xuất thép trong trạng thái nóng chảy, và ở dạng này, nó được gọi là kim loại nóng. Đôi khi gang được để ở trạng thái rắn nhằm giúp cho việc vận chuyển thuận lợi hơn.

Các quá trình diễn ra trong lò luyện sắt là:

- Khử các hợp chất sắt có trong quặng;

- Tách sản phẩm sắt ra khỏi xỉ quặng.

- Thép là dạng sắt quan trọng và có giá trị nhất vì nó có độ bền kéo cao. Gang nóng chảy thoát ra từ lò cao thường được giữ trong một máy trộn kim loại nóng trước khi chuyển vào nhà máy sản xuất thép. Để đảm bảo chất lượng của thép sản xuất, người ta phải giảm hàm lượng lưu huỳnh trong sắt nóng chảy bằng cách cho thêm vào đó những chất khử lưu huỳnh.

Trong lò luyện sắt, than cốc có 2 chức năng là tạo nhiệt và cung cấp các chất khử (chủ yếu là khí CO). Bên cạnh đó, một phần cacbon trong than cốc hòa tan vào trong dung dịch kim loại nóng, do vậy làm giảm nhiệt độ nóng chảy của chất lỏng này. Một số tiêu chuẩn chính mà than cốc cần phải đạt được là giá trị năng lượng cao, độ bền cơ học cao và hàm lượng tạp chất thấp.

Trong quá trình sản xuất theo công nghệ hiện tại, than được nung nóng trong bình chưng cất chân không, sau đó sản phẩm được làm nguội nhanh bằng nước. Bước cuối cùng này là giai đoạn cực kỳ gây ô nhiễm bởi nó thải ra rất nhiều bụi và các chất hữu cơ độc hại. Quá trình này cũng rất tốn nước.

Công nghệ mới

Một công nghệ mới đã được giới thiệu tại Nhật Bản vào năm 1976 và hiện đang được áp dụng tại 111 nơi trên toàn thế giới. Trong quá trình làm nguội khô, nitơ được sử dụng trong một hệ thống đóng kín để tránh thải khí độc ra môi trường. Ngoài ra, nhiệt lượng được tái thu hồi dưới dạng hơi nước.

Than cốc sau khi ra khỏi bình chưng cất được nạp vào đỉnh của một lò phản ứng khép kín, đóng vai trò như một bộ trao đổi nhiệt mà qua đó nitơ ở 130°C thoát ra ở đáy lò. Sau đó, than cốc được lấy ra ở 200°C. Đồng thời, sau khi đi qua một hệ thống lọc bụi, nitơ ở 900°C thoát ra và đi vào lò hơi để tạo ra hơi nước, rồi được tái sử dụng để làm nguội than cốc.

Ngoài việc hạn chế gây ô nhiễm và tái thu hồi được nhiệt lượng từ than cốc nóng, công nghệ mới này còn giúp thải ra ít than vụn hơn.

Văn phòng CPSI

Theo Coalage