Bản in
Việt Nam bắt đầu sản xuất sắt xốp bằng công nghệ “sạch”
Từ các kết quả nghiên cứu, cán bộ, công nhân viên Công ty Cổ phần Khoáng sản và Luyện kim Việt Nam (MIREX) đã nghiên cứu thành công công nghệ hoàn nguyên Coke (than cốc) – công nghệ hoàn nguyên trực tiếp. Bằng phương pháp này, việc sản xuất phôi thép từ quặng sẽ giảm từ 15% - 20% chi phí đầu tư so với việc dùng phương pháp lò cao truyền thống, Tổng Giám đốc MIREX ông Nguyễn Xuân Liêu cho biết.

Niềm tin chinh phục công nghệ “sạch” 

Thực tế, công nghệ làm sắt xốp đã được biết đến từ lâu trên thế giới. Trước đây, Việt Nam cũng đã từng áp dụng công nghệ này nhưng chưa thành công, sắt xốp làm ra không đạt chất lượng, gây nhiều bất lợi cho hệ thống lò nung. Từ năm 2000, cán bộ kỹ thuật của MIREX đã tiến hành nghiên cứu, thử nghiệm trong nhiều điều kiện, môi trường khác nhau, tìm căn nguyên thất bại,… Mục đích nhằm tìm kiếm con đường làm ra thép nói chung và thép hợp kim nói riêng, phù hợp với điều kiện của Việt Nam (các mỏ quặng sắt nhỏ, phân tán, không có nguồn than mỡ để luyện ra than than cốc, nguồn khí thiên nhiên chưa phát triển…).

Công ty cũng cử nhiều đoàn cán bộ đi trao đổi kinh nghiệm, thăm quan dây chuyền công nghệ sản xuất thép của các nước trên thế giới. Công nghệ HNTT tại Ấn Độ và Trung Quốc tỏ ra phù hợp hơn hẳn bởi hai quốc gia này có điều kiện tương đối giống Việt Nam. MIREX đã xác định mục tiêu ứng dụng công nghệ HNTT là giải pháp hữu hiệu để sản xuất thép chất lượng cao ở quy mô công nghiệp.

Phương pháp HNTT không phải là phương pháp nung chảy hoàn toàn mà chỉ nung đến một nhiệt độ nhất định để các phản ứng lấy Oxy trong Oxit sắt, khí thải (gồm cả Cacbon, Oxit Cacbon) không bay đi mà quay trở lại tiếp tục tuần hoàn quá trình lấy oxy cho đến khi quặng sắt trở thành sắt xốp và khí CO2 thoát ra, chỉ còn một lượng không đáng kể. Đây là công nghệ hoàn nguyên quặng sắt trực tiếp, khác hẳn công nghệ luyện thép gián tiếp lò cao truyền thống (sẽ phát thải khí CO2 cả trong quá trình luyện than mỡ thành than cốc và luyện thép).

Phương pháp sản xuất sắt xốp và phương pháp sản xuất thép từ sắt xốp của công ty đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cấp 2 bằng độc quyền sáng chế. So với công nghệ hiện có trên thế giới, tại công đoạn hoàn nguyên, MIREX đã thiết kế hệ thống lò siêu ngắn nhưng đạt công suất cao.

Công nghệ này ưu việt hơn phương pháp lò cao truyền thống, luyện từ quặng ra gang, từ gang ra thép. Bởi, nếu luyện gang sẽ cần nhiều than cốc - loại than rất hiếm tại Việt Nam. Phương pháp này sử dụng khí thiên nhiên hoặc than Antraxit để hoàn nguyên quặng sắt, không dùng than cốc, là giải pháp cứu cánh cho nhiều quốc gia không có nguồn than cốc như Việt Nam. Hơn nữa, luyện gang bằng than cốc lượng khí độc CO2 thải ra rất nhiều, còn phương pháp HNTT hầu như không có CO2 thải ra không khí.

Ông Nguyễn Xuân Liêu cho biết, có nhiều địa điểm xây dựng nhà máy luyện thép bằng công nghệ nói trên nhưng Cao Bằng là một trong những tỉnh giàu tài nguyên khoáng sản - điều kiện tiên quyết để làm sắt xốp, thép xốp. Ước tính, Cao Bằng có tới 142 mỏ và điểm quặng, nhiều nhất là quặng sắt (khoảng 56,6 triệu tấn), bô xít (khoảng 160 triệu tấn), ngoài ra còn có Mangan, thiếc, vàng, đồng, ba rít, fluorit, đá quý... Tháng 8/2007, công ty đã chính thức khởi công xây dựng Nhà máy sản xuất sắt xốp, phôi, thép hợp kim, phôi thép đúc hợp kim cao với tổng mức đầu tư hơn 80 triệu USD. Các dây chuyền sản xuất đã bắt đầu đi vào hoạt động. Từ năm 2010 ngoài sản xuất sắt xốp, công ty còn sản xuất thêm phôi thép hợp kim, phôi thép đúc hợp kim cao, thép đường ray, thép đóng tày, ống thép không hàn, bột sắt, thép chế tạo máy, thép quốc phòng.  

 

Sắt xốp –  tiết kiệm chi phí sản xuất

Sản xuất sắt xốp bằng công nghệ HNTT cùng lúc đã đưa ra các đáp án lớn cho bài toán công nghệ luyện thép của Việt Nam. Theo tính toán, chi phí đầu tư từ công nghệ này thấp hơn nhiều so với luyện thép bằng phương pháp truyền thống, giảm từ 15 – 20% chi phí so với việc dùng phương pháp lò cao truyền thống.

 

 

                   

                             Lễ đón mừng sản phẩm sắt xốp theo quy mô

                              công nghiệp đầu tiên của Việt Nam. Ảnh: NH 

 

Theo ông Liêu, trong sắt xốp, sắt (Fe) thông thường chiếm khoảng 86% – 93%. Nấu chảy sắt xốp và cho thêm các nguyên tố hợp kim như Mangan, Crôm, Niken, Môlipđen sẽ thu được hợp kim. Thép sản xuất theo công nghệ này qua phân tích có tới hơn 99,85% nguyên tố sắt (Fe), 0,15% các nguyên tố hợp kim còn lại, đặc biệt có 0% Cacbon. Đây là đầu vào lý tưởng để sản xuất thép chất lượng cao. Vì vậy, MIREX đã quyết định tăng vốn đầu tư của Dự án “Tổ hợp mỏ luyện kim MIREX Cao Bằng” từ trên 300 tỷ đồng lên hơn 1.500 tỷ đồng, gộp hai giai đoạn của Dự án ban đầu và đầu tư dây chuyền sản xuất thép kín từ sắt xốp đến các sản phẩm cuối cùng là thép hợp kim chất lượng cao phục vụ sản xuất trong nước và hướng tới xuất khẩu.

Nhờ chủ động nghiên cứu, tìm tòi, sáng tạo, nắm bắt công nghệ, quy trình và niềm tin về sự hình thành, phát triển hướng đi mới cho ngành luyện kim Việt Nam, MIREX đã thành công với thép hợp kim, thép chất lượng từ sắt xốp, những loại thép từ xưa đến nay Việt Nam vẫn phải nhập khẩu. Sự ra đời của sản phẩm này bằng công nghệ phù hợp với điều kiện của đất nước đã đánh dấu bước phát triển mới cho ngành luyện kim Việt Nam, chứng tỏ Việt Nam đã làm chủ được công nghệ sản xuất sắt xốp và các loại thép hợp kim cao cấp, thay thế nhập khẩu.

 

 

- Sắt xốp là sắt thu được khi luyện quặng sắt trong lò mà không nấu chảy quặng sắt. Quặng sắt thực chất là Oxit sắt gồm có nguyên tử sắt và Oxy. Khi nung nóng quặng sắt, Oxy sẽ tác dụng với Cacbon (tức than đá) để lại sắt trong quặng sắt. Quặng Oxit sắt vẫn nguyên dạng nhưng đã bị lấy mất Oxy nên các khoang chứa Oxy trong quặng sắt không còn Oxy nữa, trở thành cục quặng sắt thiếu Oxy – đó chính là sắt xốp.

 

- Sắt xốp là nguyên liệu đầu vào để sản xuất các loại thép không rỉ, thép hợp kim cao cấp phục vụ công nghiệp quốc phòng, đóng tàu, đường sắt cao tốc, dầu khí, công nghiệp thực phẩm, sản xuất dụng cụ y tế vv…

 

  

 Nguyễn Hạnh