tổng công ty thép việt nam báo cáo tổng kết thực đề tài nghiên cứu khoa học cấp Tên đề tài: nghiên cứu đề xuất giải pháp trung hòa ổn định chất lợng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất gang theo công nghệ lò cao nhà máy luyện gang thuộc công ty gang thép thái nguyên Chủ nhiệm đề tài: TS Nghiêm gia 6849 15/5/2008 Thái Nguyên, tháng 12 năm 2007 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sản xuất gang Lß cao” Mơc lơc: Trang Më đầu Chơng I - Tổng quan nguồn nguyên liệu cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới Việt Nam từ năm 2003-2006 I.1 I.1.1 I.1.2 I.2 I.2.1 I.2.2 Tỉng quan vỊ sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới Việt Nam: Khái quát sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới: Khái quát sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên (TISCO): Yêu cầu chất lợng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới Việt Nam: Yêu cầu chất lợng quặng sắt than Cốc cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới: Yêu cầu chất lợng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO từ năm 20032006: Chơng II - Đánh giá thực trạng chất lợng quặng sắt, than Cốc nguyên liệu trợ dung cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Công ty gang thép Thái Nguyên (thuéc TCTy ThÐp ViÖt Nam) II.1 II.1.1 II.1.2 II.2 II.2.1 II.2.2 II.3 II.3.1 II.3.2 II.3.3 II.3.4 II.3.5 Đánh giá thc trng chất lợng quặng sắt CTy GTTN (TISCO): Tiềm nguồn quặng sắt Việt Nam: Thc trng khai thác, ch bin chất lợng quặng sắt TISCO: Đánh giá thực trạng chất lợng than mỡ luyện cốc TISCO: Đánh giá tiềm nguồn than mỡ để luyện Cốc Việt Nam: Thực trạng khai thác, chế biến chất lợng than mỡ luyện cốc TISCO: Đánh giá thực trạng khai thác, chế biến chất lợng nguyên liệu trợ dung TISCO: Thực trạng khai thác chế biến đá vôi TCTy Thép Việt Nam: Thực trạng khai thác chế biến Đôlômít TCTy Thép Việt Nam: Thực trạng khai thác chế biến Quắczit TCTy Thép Việt Nam: Nguồn Fenspat, thực trạng khai thác chế biến Fenspat: Nguồn Bentonit, thực trạng khai thác chế biến Bentonit: Chơng III Đánh giá yếu tố ảnh hởng đến chất lợng gang đợc sản xuất theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên từ năm 2003 2006 III.1 III.2 III.2.1 Cơ sở vật chất Công nghệ: Yếu tố chất lợng nguyên liệu đầu vào: Chất lợng quặng sắt 10 10 13 14 14 14 15 18 18 20 22 22 22 24 25 26 26 28 28 Đề ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao III.2.2 III.2.3 III.3 III.3.1 III.3.2 Yêu cầu chất lợng than mỡ luyện cốc than Cốc cho Lò cao Yêu cầu chất Trợ dung Chủng loại, chất lợng khả cạnh tranh sản phẩm Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: Chủng loại sản phẩm: Chất lợng: Chơng IV Nghiên cứu đề xuất giải pháp trung hoà ổn định chất lợng nguyên liệu để sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên IV.1 IV.1.1 IV.1.2 IV.2 IV.2.1 IV.2.2 IV.2.3 IV.2.4 IV.2.5 IV.2.6 IV.3 IV.3.1 IV.3.2 IV.3.3 IV.4 IV.4.1 IV.4.2 IV.4.3 IV.5 IV.5.1 IV.5.2 IV.6 IV.7 Cơ sở xây dựng giải pháp: Nhu cầu sử dụng nguyên liệu để sản xuất gang Lò cao: Chất lợng giá nguyên liệu cho sản xuất gang Lò cao: Giải pháp trung hoà ổn định chất lợng nguyên liệu cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: Mục đích giải pháp trung hoà ổn định chất lợng: Yêu cầu phối liệu lò cao: Yêu cầu trung hò chất lợng quặng sắt: Nguyên lý trung hoà Các phơng pháp trung hoà nguyên liệu: Giải pháp trung hoà nguyên liệu Lò cao Nhà máy Luyện gang thuộc TISCO: Các giải pháp nâng cao chất lợng nguyên liệu đầu vào cho luyện gang theo công nghệ Lò cao: Giải pháp nâng cao chất lợng quặng sắt: Giải pháp nâng cao chất lợng than Cốc: Giải pháp nâng cao chất lợng quặng thiêu kết: Các giải pháp tổng thể nâng cao chất lợng sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: Các giải pháp kỹ thuật đầu t đổi công nghệ: Nhóm giải pháp tổ chức quản lý, đào tạo nhân lực tài chính: Nhóm giải pháp KHCN hợp tác Quốc tế: Giải pháp ổn định chất lợng quặng sắt than Cốc cho Dự án đầu t cải tạo giai đoạn II Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: Lựa chọn tỷ lệ phối liệu quặng sắt: Lựa chọn tỷ lệ phối liệu loại than mỡ để luyện Cốc Nhà máy Cốc hoá TISCO: Tiến trình thực giải pháp: Đánh giá phân tích hiệu giải pháp: 34 37 39 39 40 42 42 42 43 46 46 47 48 50 51 53 58 58 61 61 61 61 62 62 63 63 64 64 Kết luận 67 Tài liệu tham khảo 69 Phụ lục 70 ti Nghiên cu gii pháp trung hồ ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang bng Lò cao Mở đầu: Quá trình hội nhập kinh tế Thế giới đà tạo nên hội thuận lợi song đặt thách thức lớn cho ngành Công nghiệp Việt Nam nói chung ngành Thép Việt Nam nói riêng Phát triển ngành Thép tạo nên ®éng lùc ®Ĩ chun ®ỉi nỊn kinh tÕ ViƯt Nam theo hớng công nghiệp hoá, đại hoá (CNH-HĐH) Trong bối cảnh đó, việc nâng cao chất lợng, hạ giá thành tạo nên thơng hiệu sản phẩm (gang thép) mục tiêu đặt cho ngành Thép Việt Nam giai đoạn 2007- 2010 tầm nhìn 2020 Trên Thế giới, sản xuất gang theo công nghệ Lò cao đợc áp dụng từ Thế kỷ 19 chiếm 80% so với công nghệ khác, mà Lò cao đợc gọi Công nghệ luyện gang truyền thống Đến thời điểm nay, Việt Nam sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nguyên liệu để sản xuất gang theo công nghệ Lò cao quặng sắt, than Cốc trợ dung (Vôi, Đôlômít, Bentonít ) đợc khai thác từ mỏ nguyên liệu nớc Nhu cầu sử dụng nguyên liệu cho Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc CTy gang thép Thái Nguyên (TISCO) giai đoạn 2007-2020 tăng cao, quặng sắt 1.000.000 tấn/năm, than Cốc khoảng 500.000 tấn/năm nguyên liệu trợ dung khoảng 300.000 tấn/năm Nhng việc đáp ứng yêu cầu số lợng chất lợng nguyên liệu gặp khó khăn sau đây: - Nguồn quặng sắt đợc khai thác từ mỏ tỉnh Thái Nguyên đà gần hết, số lại chất lợng không cao (chủ yếu quặng Limonit), điều kiện khai thác khó khăn dẫn đến giá thành tăng cao - Lợng than mỡ để luyện Cốc (khoảng gần triệu tấn) chất lợng thấp (độ tro >21%) Vì mà TISCO phải nhập than mỡ than Cốc với số lợng khoảng 500.000 tấn/năm Do việc thực Đề tài Nghiên cứu đề xuất giải pháp trung hoà ổn định chất lợng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang Công ty gang thép Thái Nguyên yêu cầu cấp thiết Mục tiêu nhiệm vụ Đề tài: - Xác định yêu cầu đánh giá thực trạng chất lợng nguồn nguyên liệu cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao CTy gang thép Thái Nguyên giai đoạn từ năm 2003 - 2006; - Nghiên cứu đề xuất giải pháp trung hoà ổn định chất lợng nguyên liệu đầu vào (quặng sắt, than cốc trợ dung) cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao CTy gang thép Thái Nguyên nhằm sử dụng hiệu nguồn nguyên liệu n−íc cho ph¸t triĨn cđa TCTy ThÐp ViƯt Nam giai đoạn 2010-2025 ti Nghiên cu gii pháp trung hồ ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang bng Lò cao Phạm vi nghiên cứu Đề tài: Nghiên cứu thu thập số liệu sở sản xuất nguyên liệu sản xuất gang theo công nghệ Lò cao đơn vị thuộc TCTy Thép Việt Nam (VSC) Phơng pháp nghiên cứu: - Tổng hợp phân tích số liệu; - Thống kê xử lý số liệu; Nội dung Đề án đợc biên chế gồm phần nh sau: - Mở đầu: - Chơng I - Tổng quan nguồn nguyên liệu cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới Việt Nam từ năm 2003-2006 - Chơng II - Đánh giá thực trạng chất lợng quặng sắt, than Cốc nguyên liệu trợ dung cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Công ty gang thép Thái Nguyên (thuộc TCTy Thép Việt Nam) - Chơng III Đánh giá yếu tố ảnh hởng đến chất lợng gang đợc sản xuất theo công nghệ Lò cao Nhà máy gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên từ năm 2003 2006 - Chơng IV Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu chất lợng gang sản xuất theo công nghệ Lò cao Nhà máy gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên - Kết luận ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề án: - ý nghĩa khoa học: Đánh giá cách có hệ thống chất lợng nguyên liệu đầu vào cho Lò cao đánh giá yếu tố ảnh hởng đến chất lợng gang sản xuất theo công nghệ Lò cao; Đề xuất giải pháp trung hoà ổn định chất lợng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên (TISCO) - ý nghĩa thực tiễn: Làm sở để xây dựng kế hoạch đầu t áp dụng giải pháp chuẩn bị nguyên liệu cho Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO giai đoạn 2007 2020 Trong trình thực Đề tài, Ban CNĐT xin cảm ơn Bộ Công nghiệp, UBND tỉnh, Tổng công ty Thép Việt Nam, CTy gang thép Thái Nguyên, đơn vị nhà khoa học có liên quan đà tạo điều kiện giúp đỡ mặt cho Đề tài Với thời gian kinh phí có hạn, nên báo cáo Đề tài số khiếm khuyết, Ban CNĐT mong nhận đợc đóng góp ý kiến để Báo cáo đợc hoàn thiện hơn./ Thay mặt Ban CNĐT ti Nghiên cu gii pháp trung hồ ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang bng Lò cao Chơng I - Tổng quan nguồn nguyên liệu cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới Việt Nam từ năm 2003-2006 I.1 Tổng quan sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới Việt Nam [9;10;12]: I.1.1 Khái quát sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thế giới: Gang đợc sản xuất công nghệ lò cao với nguyên liệu quặng sắt, than Cốc trợ dung Đây công nghệ mà loài ngời đà sử dụng gần 700 năm Vì thế, công nghệ lò cao nói hoàn chỉnh, tiêu kinh tế kỹ thuật đà đạt gần nh giới hạn lý thuyết Giai đoạn 1960-1970, kích thớc Lò cao đà đợc tăng lên nhằm đáp ứng nhu cầu tăng nhanh sản lợng gang cho luyện thép nâng cao hiệu kinh tế Thể tích lò từ 2.000 m3 (năm 1960) tăng đến 5.000 m3 (vào 1970) áp suất khí đỉnh lò tăng lên đạt kg/cm2 Lò cao 5.000 m3 Lò cao 5.050 m3 đợc xây lắp năm 1970 Nhật Bản, hai Lò cao 5.000 m3 Châu Âu năm 1980 Lò cao 5.500 m3 đợc xây năm 1986 Liên Xô cũ Lò cao lớn Thế giới Trong tơng lai, ngời ta không tiếp tục tăng thể tích lò cao mà tập trung cải tiến đại hoá lò cao có để giảm chi phí sản xuất, tăng suất, kéo dài tuổi thọ thiết bị bảo vệ môi trờng Kết cải tiến (phun than cám, làm giầu ôxy, tăng nhiệt độ gió nóng, nâng cao chất lợng liệu, nâng áp suất khí đỉnh lò) đà có đợc tiêu kinh tế kỹ thuật cao (sản lợng 8.000ữ10.000 tấn/ngày; tiêu hao lợng 450-470 kg/T gang láng, ®ã 270-275 kg than cèc 175-225 kg than cám; Năng suất sử dụng lò 2,5-3,0 tấn/m3 ngày; Tuổi thọ lò cao tăng cao hơn) Gần đây, số lò cao nhỏ (175 - 350 m3) ấn Độ, Brazil Trung Quốc đạt tiêu kinh tế - kỹ thuật tốt Lu trình sản xuất gang theo công nghệ Lò cao đợc mô tả theo hình I.1 Căn vào chức tác dụng phận lu trình sản xuất gang Lò cao chia thành phận (hay hệ thống) sau đây: (1) Lò cao bao gồm: Móng lò, vỏ lò, thân lò, thiết bị làm nguội Không gian lò cao gọi nồi hình lò, từ xuống dới chia đoạn là: Cổ lò, thân lò, hông lò, bụng lò nồi lò (xem hình I.2) Nồi lò có mắt gió, cửa gang, cửa xỉ; (2) Hệ thống nạp liệu bao gồm: Boong ke chứa quặng, phễu dới boong ke, sàng cân thiết bị chuyển liệu, cầu nghiêng xe liệu thiết bị nạp liệu đỉnh lò; (3) Hệ thống cấp gió bao gồm: Quạt gió, lò gió nóng, đờng ống gió nóng, lạnh, ống vòng gió nóng, ống cong vào gió; ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao Hình I.1 - Sơ đồ lu trình công nghệ sản xuất gang Lò cao (4) Hệ thống làm khí than bao gồm: ống khí than dẫn ra, ống thợng thăng, ống ®i xng, bé läc bơi träng lùc, th¸p rưa, èng venturi, bé khư n−íc, cơm van cao ¸p HiƯn lọc khí than lò cao loại vừa, nhỏ phần lớn dùng lọc bụi thô tức dùng trao đổi nhiệt lọc bụi túi vải để thay tháp rửa, ống ven tu ri bé khư n−íc; (5) HƯ thèng xư lý gang xØ bao gồm: Sàn gang, thiết bị trớc lò, thiết bÞ vËn chun gang xØ, thiÕt bÞ phun xØ thủ lực Hình 1-2 Nồi hình lò cao (6) Hệ thống phun thổi bao gồm: Thiết bị gia công, vận chuyển phun chất phun ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao Để sản xuất thép ngời ta dùng nguyên liệu gang, sắt xốp sắt thép phế Gang chủ yếu đợc sản xuất từ quặng sắt than Cốc theo công nghệ Lò cao (Công nghệ truyền thống) Sắt xốp đợc sản xuất từ công nghệ luyện kim Phi cốc Sản lợng nhóm nguyên liệu để sản xuất thép Thế giới giai đoạn 2001 2010 đợc nêu bảng I.1 Bảng I.1: Sản lợng loại nguyên liÖu cho luyÖn thÐp (Nguån: World Direct Reduction Statistics 2005 IISI) Đơn vị tính: triệu Loại nguyên liệu Gang S¾t xèp ThÐp phÕ Céng 2001 579 40 375 994 2002 2003 608 45 392 1.045 655 49 387 1.091 2004 693 43 361 1.097 2005 701 64 368 1.133 Dù b¸o 2010 775 83 403 1,261 Tõ c¸c số liệu bảng I cho thấy gang đợc sản xuất theo công nghệ Lò cao giữ vai trò quan trọng cho luyện thép Bình quân năm tăng khoảng 2%-5%, dự báo đến năm 2010 775 triệu (Nguồn: IISI 2005) Từ năm 1970, để giải vấn đề khan than Cốc sử dụng khí thiên nhiên, ngời ta đà nghiên cứu nhiều công nghệ luyện kim Phi cốc Sản phẩm công nghệ sắt xốp, gang lỏng hay sắt cacbit Đến đà có khoảng 30 công nghệ đợc nghiên cứu Tuy có công nghệ Midrex, Hyl, Lò quay, Corex, Finnet đợc đa vào sản xuất quy mô công nghiệp Còn công nghệ khác giai đoạn thí nghiệm Pilot Sản lợng sắt xốp giới giai đoạn 2001-2010 đợc ghi bảng I.1 Hàng năm Thế giới đà tạo nguồn sắt thép phế tơng đối lớn Đây nguyên liệu quan trọng cho sản xuất thép (chiếm khoảng 35-40%) Việc sử dụng sắt thép phế mang lại hiệu cao, bảo vệ môi trờng tiết kiệm nguồn quặng sắt ( khoáng sản không tái tạo đợc) Sản lợng sắt thép phế Thế giới giai đoạn 2001 - 2010 đợc nêu bảng I.1 I.1.2 Khái quát sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên (TISCO): Khu Liên hợp Gang Thép Thái Nguyên Khu liên hợp Việt Nam Trung Quốc giúp đỡ xây dựng từ năm 1959, đến ngày 29/11/1963 mẻ gang đợc sản xuất theo công nghệ Lò cao đà đời Theo thiết kế ban đầu Trung Quốc, Khu Liên hợp Gang thép Thái Nguyên có công suất 100.000 tấn/năm Năm 1975, Nhà máy luyện cán thép Gia sàng CHDC Đức giúp đỡ đà vào sản xuất với công suất 50.000 tấn/năm Từ 1976 đến 1985 ngành Thép Việt Nam gặp nhiều khó khăn kinh tế bị Việt Nam Thế giới khủng hoảng Vì vậy, ngành thép không phát triển đợc trì sản lợng mức 40.000 - 85.000 tấn/năm ti Nghiên cu gii pháp trung ho ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang Lò cao Từ 1990 trở đi, thực chủ trơng đổi Đảng Nhà nớc, ngành Thép Việt Nam bắt đầu tăng trởng khởi sắc Năm 1990, Tổng Công ty Thép Việt Nam (Bộ Công nghiệp nặng) đợc thành lập, thống quản lý sản xuất thép phạm vi nớc Từ bắt đầu thời kỳ phát triển sôi động với nhiều Dự án đầu t chiều sâu dự án liên doanh với nớc Các ngành khí, xây dựng, quốc phòng thành phần kinh tế khác tham gia sản xuất thép Sản lợng thép cán năm 1995 đà đạt 450.000 tăng gấp lần năm 1990 Tháng năm 1995, Tổng công ty Thép Việt Nam đợc thành lập theo mô hình Tổng công ty Nhà nớc (Tổng Công ty 91) sở hợp Tổng Công ty Thép Việt Nam (Bộ Công nghiệp nặng) Tổng công ty Kim khí thuộc Bộ Thơng mại Từ ngành Thép phát triển mạnh, giai đoạn 1996-2000 có tốc độ tăng trởng cao 20%/năm, có nhiều dự án đầu t chiều sâu đầu t (13 dự án liên doanh với nớc ngoài, có 12 dự án cán thép gia công chế biến sau cán) Sản lợng thép cán đạt 1,5 triệu tấn/năm, gấp lần sản lợng năm 1995 gấp 14 lần sản lợng 1990 Từ năm 2001 trở lại đây, loạt nhà máy luyện cán thép với công suất 200.000 ữ 600.000 tấn/năm ngành xây dựng, quốc phòng, t nhân công ty 100% vốn nớc đà đợc xây dựng nâng tổng công suất thiết kế nhà máy cán thép tới 4,4 triệu tấn/năm Sản lợng thép cán đến đà đạt 3, triệu tấn/năm Sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Việt Nam năm 1963 Nhà máy luyện gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên (TISCO) với giúp đỡ Trung Quốc theo sơ đồ công nghệ nêu hình I.3 Than cốc Quặng Quặng Quăczít Sàng loại cỡ hạt nhỏ Thiêu kết Đá vôi Đôlômít Phối liệu lò cao Giã nãng Läc Bơi Lß cao Bơi lß cao Lß gió nóng Gang lò cao Làm giàu oxy Gang lỏng Xỉ khô Thiêu kết Gió lạnh Gang thỏi Xỉ hạt Khí than Xỉ lò cao Hình I.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất gang Lò cao NM Luyện gang (TISCO) ti Nghiên cu gii pháp trung hồ ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang bng Lò cao Kết sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc Công ty gang thép Thái Nguyên (TISCO) từ 1963 - 2006: - Từ 1963 2000: Sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Việt Nam đà năm 1963 Thái Nguyên Trung Quốc giúp với lò cao, lò dung tích 100 m3 Trải qua nhiều biến động chiến tranh nhiều lý khác, có thời kỳ chạy cầm chừng lò cao - Từ 2001 2004: Đợc gióp ®ì cđa ChÝnh phđ Trung Qc, ®· thùc hiƯn Dự án cải tạo mở rộng Công ty gang Thép Thái Nguyên (Dự án có giai đoạn I) Kết đà cải tạo Lò cao số có thĨ tÝch 120 m3 Nh− vËy, cã lß cao (1x100 m3 1x120 m3) hoạt động với công suất 250.000 gang/năm - Từ 2005 2008: Đà triển khai Dự án cải tạo mở rộng Công ty gang Thép Thái Nguyên (Dự án cải tạo giai đoạn II) Sẽ lắp Lò cao tích 550 m3 Kết thúc dự án tổng công suất gang lỏng TISCO hai giai đoạn (I+II) đạt đợc 750.000 tấn/năm Sản lợng gang từ năm 1964 2006 đợc nêu bảng I.2 Bảng I.2 : Sản lợng gang từ năm 1964-2006 (Nguồn VNSteel) Đơn vị: Năm Sản lợng Năm Sản lợng 1964 53.813 1990 6.355 1965 121.691 1992 2.638 1966 123.182 1994 32.935 1970 23.526 1996 34.483 1972 41.494 1998 30.864 1974 97.266 2000 47.091 1976 133.171 2001 48.213 1978 104.964 2002 97.769 1980 25.258 2003 197.000 1982 20.888 2004 185.000 1984 32.428 2005 200.000 1986 21.966 2006 275.000 1988 15.564 Dù kiÕn 2008 350.000 ti Nghiên cu gii pháp trung ho ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang Lò cao IV.2.5 Các phơng pháp trung hòa nguyên liệu: IV.2.5.1 Nguyên tắc chung: Bất phơng pháp trung hòa phải theo nguyên tắc rải lấy thẳng đứng, tức quặng đợc rải thành luống (hay lớp), lớp sau phủ lên lớp trớc Kiểu mặt cắt ngang đống trung hòa đợc nêu hình IV.2 Hình IV Mặt cắt ngang đống trung hòa Khi lấy quặng lấy từ xuống theo hình chữ v ngợc (^) lấy đợc nhiều lớp tốt Tối thiểu loại quặng phải có hai bÃi đánh đống để phục vụ sản xuất liên tục, đống trung hòa đống dùng cho lò cao IV.2.5.2 Các phơng pháp trung hòa: Sản xuất gang lò cao Thế giới có nhiều phơng pháp trung hòa, tùy theo điều kiện cụ thể ta chọn phơng pháp trung hòa khác Sau mô tả tóm số phơng pháp thờng dùng 1) Phơng pháp cầu trục - gầu ngoạm (xem hình IV.3): Đây phơng pháp đơn giản nhất, thuận lợi dễ làm Quặng đợc chở nh máy chất vào bÃi liệu sau dùng gầu ngoạm rải bÃi thành đống, thành luống Khi lấy quặng dùng gầu ngoạm xúc thẳng đứng từ đầu đống, luống cho vào hầm liệu chuyển lò cao Phơng pháp hiệu suất làm giầu đạt K = 3,5 Cầu trục Gầu ngoạm Đống quặng Hình IV Sơ đồ phơng pháp trung hoà cầu trục - gầu ngoạm 51 Hầm chứa quặng ti Nghiên cu gii pháp trung hồ ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang bng Lò cao 2) Phơng pháp băng tải - máy xúc: Quặng đợc chất lớp thành đống băng tải có xe dỡ liệu di động theo mặt cắt ngang đống (hình tam giác) đáy rộng 30ữ50m, chiều cao 13ữ15m sau dùng máy xúc đa quặng vào boong ke lò cao Trong phơng pháp dùng máy xúc lấy theo hình thẳng đứng đợc, lại có thay đổi cỡ hạt (quặng chân đống có cỡ hạt to hơn), phải chia đống quặng theo miền, số gầu xúc quặng miền đa vào lò cao phải có quy định kiểm tra giám sát chặt chẽ 3) Phơng pháp băng tải (là Phơng pháp sử dụng Lò cao Thái Nguyên): Giống nh phơng pháp băng tải - máy xúc nêu Điểm khác biệt lấy liệu không dùng máy xúc mà qua hệ thống boong ke ngầm, xem hình IV.4 Hiệu suất trung hòa đạt tới K = 4,2 Hành lang băng tải rải quặng A Mặt cắt A-A Quặng chất thành đống Boong ke Boong ke Boong ke Boong ke Băng tải chuyển liệu A Hình IV.4 Sơ đồ trung hòa phơng pháp băng tải hoàn toàn 4) Phơng pháp hệ thống boong ke; Quặng đợc phân cấp cỡ hạt vào đống riêng xúc vào nhóm boong ke từ boong ke đợc dỡ xuống băng tải theo tỷ lệ định chuyển vào boong ke lò cao 5) Phơng pháp máy đánh đống máy cào; Máy đánh đống xe dỡ liệu hai phía Máy đánh đống chạy dọc theo băng tải bên tạo thành đống Máy cào liệu làm nhiệm vụ lấy quặng khỏi đống chuyển qua băng tải , máy cào gạt hết tiết diện cắt ngang đống độ đồng cao Ngoài Phơng pháp dùng số phơng pháp khác nh: Phơng pháp bố liệu quay; Phơng pháp dùng nhiều loại quặng sắt (tới 10 loại quặng) 52 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao IV.2.6 Giải pháp trung hòa nguyên liệu Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: a) Trung hòa quặng sắt: Để trung hoà quặng sắt cho Lò cao Thái Nguyên áp dụng Phơng pháp băng tải (xem hình IV.4) Sơ đồ công nghệ trung hòa quặng sắt nêu hình IV.5 bao gồm công đoạn sau đây: - Quặng sắt đợc chở ôtô tầu hỏa bến, sau kiểm tra chặt chẽ phân tích thành phần hóa học cỡ hạt, đạt yêu cầu cho đổ vào máng tiếp nhận - Từ máng nhận quặng sắt đợc chuyển lên băng tải số có độ dốc 15021 Từ băng tải số lên băng có độ dốc 1405044 - Sau quặng qua sàng rung (kiểu mắt cáo) có kích thớc sàng 8x10mm để sàng loại bỏ cỡ hạt ữ 8mm, quặng có cỡ hạt đợc ôtô chuyển sang làm nguyên liệu cho thiêu kết quặng; Quặng có cỡ hạt > 8mm đợc chuyển qua hành lang băng tải số số xuống bÃi trung hòa - Từ bÃi trung hòa quặng đợc chuyển xuống hầm liệu đổ thành 17 đống, sau đợc chuyển qua băng tải ngầm số 6, số số qua sàng rung (kiểu mắt cáo) 8x10mm để sàng loại bỏ cỡ hạt 0ữ8mm (quặng cỡ hạt -8mm đợc ôtô chuyển sang làm nguyên liệu cho thiêu kết quặng), quặng tiếp tục chuyển qua băng tải tới boong ke lò cao Đặc điểm bÃi trung hoà: Lợng chứa 100.000 Kích thớc dài 320m (từ máng nhận đến băng tải số chiều cao băng tải15m), chiều rộng 50m BÃi trung hoà có chiều cao hạn chế nên lợng quặng nhiều phải dùng máy ủi san ngoài, dễ lẫn loại quặng với nên hiệu suất trung hoà thấp b) Trung hoà trợ dung: Trợ dung dùng cho lò cao Thái Nguyên chủ yếu Đá vôi, Đôlômi, Quắc zít Mỗi loại trợ dung đợc vận chuyển ôtô bÃi trung hoà đổ thành đống sau dùng gầu ngoạm vun thành đống cao đợc vận chuyển băng tải số 6, số xuống băng tải ngầm số số đổ vào boong ke lò cao c) Trung hoà cốc sản xuất cốc Trung quốc: Do than Cốc sản xt n−íc vµ Cèc nhËp tõ Trung Qc cã chất lợng không đồng (về cỡ hạt thành phần hoá học) nên chúng đợc tải riêng boong ke lò cao kho phải kho trái Số lợng thành phần hoá học than Cốc đợc cân phân tích đầy đủ sau lần tải Căn vào chất lợng, cỡ hạt mà phối vào lò cao theo tỷ lệ hợp lý đảm bảo lò vận hành ổn định Để đảm bảo chất lợng trớc nạp vào lò than Cốc qua sàng rung để loại bỏ Cốc vụn có cỡ hạt 0-15mm Số Cốc vụn dùng làm nhiên liệu cho thiêu kết Nh đà phân tích chất lợng loại than Cốc không ổn định (chủ yếu Cốc Trung Quốc thành phần A W không ổn định) đà gây ảnh hởng nhiều đến chế độ nhiệt tiêu tiêu hao Cốc gang (K/G) 53 ti Nghiên cu gii pháp trung hồ ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang bng Lò cao d) Trung hoà nguyên liệu cho sản xuất thiêu kết : Việc trung hoà nguyên liệu cho sản xuất thiêu kết thực theo phơng pháp cầu trục - gầu ngoạm nêu hình IV.3 Đây phơng pháp đơn giản thuận lợi lò cao Thái Nguyên Sơ đồ công nghệ trung hòa nguyên nhiên liệu cho thiêu kết nêu hình IV.6 bao gồm công đoạn sau đây: - Chuẩn bị quặng cho sản xuất thiêu kết: gồm quặng cám cỡ 0-8mm mỏ Trại Cau (tỉnh Thái Nguyên), Phục Ninh (Tuyên Quang) Ngờm Cháng (Cao Bằng) quặng đuôi mỏ quặng nêu (tinh quặng đuôi) Các loại quặng sắt đợc chở Nh máy luyện gang đợc chất vào gian liệu riêng theo loại, sau dùng cầu trục gầu ngoạm rải gian liệu thành đống, thành luống riêng cho loại quặng Khi lấy quặng, dùng cầu trục gầu ngoạm xúc thẳng đứng từ đầu đống, luống cho vào boong ke để pha liệu cho thiêu kết - Chuẩn bị than đá vôi cho thiêu kết: Than Cốc vụn (cốc vụn ữ 5mm đợc sàng qua sàng lò cao), than cám mỏ Khánh Hoà có cỡ hạt ữ 15mm đá vôi cỡ hạt ữ 15mm đợc trung hoà gian liệu theo phơng pháp cầu trục gầu ngoạm chuyển lên boong ke (xem hình vẽ sơ công nghệ) để đa vào nghiền tới cỡ hạt ữ 3mm Đối với than cám nghiền tới cỡ hạt < 3mm với số lợng 95% để pha liệu theo tỷ lệ định Khi pha liệu vào thành phần hoá học, chủng loại quặng than để pha liệu theo tỷ lệ tính toán sau tiến hành trộn liệu đa vào thiêu kết Do mặt gian trung hoà nguyên liệu cho thiêu kết hẹp (120 m x 35m) nên hạn chế số lợng nguyên liệu trung hoà (chỉ đủ chứa 800 tấn) Vì để tăng suất xởng thiêu kết cần thiết phải xây dựng dự án mở rộng gian trung hoà nguyên liệu e) Trung hoà phối liệu vào lò cao: Các loại nguyên liệu sau đà trung hoà để tải boong ke lò cao đợc phân tích thành phần hoá học theo lô hàng Căn vào thành phần hoá học, chủng loại nguyên liệu, yêu cầu nấu luyện để phối liệu với tỷ lệ (%) hợp lý nhằm đảm bảo vận hành lò đợc thuận lợi, luyện đợc mác gang hợp cách, đạt đợc tiêu kinh tế kỹ thuật Chất lợng nguyên liệu trung hoà tốt số lần lấy liệu boong ke Ngoài trớc phối liệu vào lò cao, nguyên liệu phải qua sàng rung để loại bỏ loại có cỡ hạt vụn (đối với quặng loại cỡ hạt - 8mm Cốc loại cỡ hạt -15mm) Các loại quặng Cốc vụn đợc chuyển sang làm nguyên liệu thiêu kết luyện hợp kim Fero Sơ đồ nạp liệu lò cao nêu hình IV.7 54 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao Hình IV.7 Sơ đồ nạp liệu lò cao (Trung hoà loại bỏ cỡ hạt nhỏ) Theo sơ đồ nạp liệu lò cao hình IV.7 gồm có: - Có 02 Băng tải 2B-1 2B- dùng để vận chuyển nguyên liệu nạp vào lò cao - Có 03 Băng tải 2B-3, 2B-4 2B-5 để chuyển quặng vụn dới sàng (có cỡ hạt - 8mm) dùng làm nguyên liệu cho thiêu kết - Có 01 Băng tải chuyển Cốc vụn có cỡ hạt - 5mm) để làm nguyên liệu cho thiêu kết 01 Băng tải để chuyển Cốc vụn có cỡ hạt từ - 15mm để làm nguyên liệu cho luyện hợp kim Fero 55 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao IV.3 Các giải pháp nâng cao chất lợng nguyên liệu cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: Nh đà phân tích hiệu suất Lò cao, chất lợng gang giá thành sản phẩm gang phụ thuộc nhiều vào chất lợng nguyên liệu (quặng sắt, than Cốc trợ dung) ban đầu Vì để đảm bảo ổn định chất lợng nguyên liệu cho Lò cao TISSCO cần thực giải pháp nâng cao chất lợng nguyên liệu đầu vào (GP) từ khâu đầu (khai thác, chế biến nhập khẩu) IV.3.1 Giải pháp nâng cao chất lợng quặng sắt: a) Khâu khai thác: Đảm bảo tuyệt đối tỷ lệ khai thác quặng Manhetít Limonit theo cân đối quặng sắt Nhà máy Muốn thực đợc cần phải: +) Lập kế hoạch khai thác mỏ quặng sắt hàng năm kế hoạch năm; +) Đầu t đổi công nghệ khai thác xúc bốc để đảm bảo khai thác có chọn lọc (nhằm hạn chế đợc lợng đất đá phải xúc khai thác) Phơng pháp đà đợc mỏ Trại Cau thực năm 2007 đà đầu t mua sắm thêm 01 máy xúc thuỷ lực gàu ngợc Mỹ (hÃng Cterpiler) đạt hiệu quả; b) Khâu tuyển quặng: Do lợng đất chay quặng sắt sau tuyển cao, cần thiết phải thực số khâu sau: +) Đảm đủ lợng nớc cấp cho xởng tuyển theo định mức thiết kế; +) Bổ sung máy đánh tơi máy rửa cánh vuông hệ thống dây chuyền công nghệ xởng tuyển Trại Cau; c) Việc chuẩn bị quặng sắt Nhà máy: Để hạn chế nhợc điểm mà trình khai thác tuyển quặng sắt khắc phục đợc, Nhóm Đề tài đà Nhà máy đề xuất áp dụng số biện pháp nhà máy Luyện gang sau: +) Sàng quặng trớc trung hoà: Đây giai đoạn dùng sàng rung sàng sơ để giảm cỡ hạt cám - 8mm trớc trung hoà (xem hình IV.8) Thực tế lợng quặng cám (0 - 8mm) chiếm 10% tổng lợng quặng sắt chuyển Quặng cám dùng làm nguyên liệu thiêu kết Sau quặng sàng đợc chuyển qua hệ thống băng tải chuyển xuống bÃi trung hoà Phơng pháp có u điểm: Vừa làm giầu quặng vừa phân cấp cỡ hạt thuận lợi cho việc làm đồng quặng; Thu hồi đợc sản phẩm có cỡ hạt khác nhau; Loại trừ cỡ hạt vụn trớc trung hoà +) Rửa quặng sau trung hoà: Quặng từ bÃi trung hoà qua hệ thống băng tải lò cao có bố trí sàng rung (xem hình IV.8) vòi phun nớc có áp lực 3,2 kg/ cm2 cuối hành lang băng tải số Quặng đợc sàng để bỏ cỡ hạt 8mm đợc rửa bùn đất trớc chuyển sang băng tải số Phơng pháp làm giầu đợc quặng song đa vào boong ke lò cao ớt khó khăn cho việc lấy liệu bù ẩm nạp quặng vào lò Việc sàng quặng sau trung hoà sàng nguyên liệu trớc nạp vào lò đợc áp dụng nh đà mô tả mục IV.2.5.2 56 ti Nghiên cu gii pháp trung hồ ổn định nguyªn liệu cho sản xuất gang bng Lò cao IV.3.2 Giải pháp nâng cao chất lợng than Cốc: a) Khâu tuyển than: Do đặc tính than Phấn Mễ có chứa sét cao độ tro lớn, để chuẩn bị ổn định nâng cao chất lợng than mỡ cho Nhà máy Cốc hoá đà đề xuất đầu t hệ thống đánh tơi than nhà máy tuyển than Phấn Mễ Việc đầu t đà mang lại hiệu cao, chất lợng than sau tuyển đà cải thiện đáng kể b) Việc chuẩn bị than mỡ Nhà máy Cốc Hoá than Cốc: Ngoài việc tăng chất lợng than mỡ nớc, Nhóm nghiên cứu Nhà máy Cốc hoá đà xây dựng kế hoạch nhập than mỡ chất lợng tốt ổn định để trung hòa với than sau tuyển Phấn Mễ Đồng thời đà chuẩn bị kế hoạch hàng năm để nhập than Cốc có chất lợng tốt ổn định lâu dài IV.3.3 Giải pháp nâng cao chất lợng quặng thiêu kết: Giải pháp phun sữa vôi vào tạo cầu vê viên nhằm nâng cao chất lợng quặng thiêu kết: Qua khảo sát số liệu thực tế sản xuất cho thấy hm lợng sắt quặng thiêu kết giảm 1% so với tiêu chuẩn quy định nhà máy (TCGT 003-2003) lợng tiêu hao than Cốc tăng thêm 2,3% gang Quặng cho thiêu kết Nhà máy Luyện gang đợc phối liệu từ quặng cám mỏ Trại Cau (Thái Nguyên), mỏ Phục Ninh (Tuyên Quang) mỏ Ngờm Cháng (Cao Bằng) có hàm lợng Fe trung bình = 52%-53% phần nhỏ (từ 10 15%) lợng quặng cám khác (quặng sau tuyển Trại Cau) có Fe 64% Kết sau phối liệu đạt hàm lợng sắt (Fe) = 53% - 54% Chính vậy, nhóm Đề tài Nhà máy Luyện gang (của Công ty Gang thép Thái nguyên) đà đề xuất áp dụng Giải pháp phun sữa vôi tạo cầu vê viên nhằm nâng cao chất lợng quặng thiêu kết nêu trên, kết đà làm tăng khả tạo cầu viên hỗn hợp liệu, cải thiện độ thông khí lớp liệu thiêu kết đạt đợc quặng thiêu kết có hàm lợng Fe = 56 - 57% thuận lợi cho việc phối liệu lò cao, giảm 0,5 tiêu hao nhiên liệu Giải pháp triển khai quy mô công nghiệp IV.4 Các giải pháp tổng thể nâng cao chất lợng sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: IV.4.1 Các giải pháp kỹ thuật đầu t đổi công nghệ: Dự án đầu t giai đoạn I TISCO đà triển khai thực hiện, kết sản xuất gang thép công ty đà có hiệu Để cho Dự án giai đoạn II TISCO đạt hiệu cao hơn, nhóm Nghiên cứu đề tài Nhà máy Luyện gang TISCO đà đề xuất thực đồng giải pháp kỹ thuật đầu t đổi công nghệ sau đây: - Đầu t lắp đặt hệ thống phun than cho Lò cao nhằm nâng cao suất chất lợng gang cung cấp cho Lò điện luyện phôi thép TISCO Các thông tin liên quan dự án phun than đợc nêu Phụ lục kèm theo báo cáo 57 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao - Giải pháp tăng tỷ lệ sử dụng quặng thiêu kết lên đến 80% Giải pháp đà hạn chế thấp việc đa trợ dung sống vào lò cao ổn định thành phần nguyên, nhiên liệu (trung hòa quặng sắt) với số lợng lớn theo lô, đáp ứng cho lò cao sản xuất ổn định thời gian từ 15 ữ20 ngày, đồng thời kết hợp với biện pháp dùng gió giầu ôxy (cờng hóa ôxy) Kết sử dụng quặng thiêu kết đà tăng hiệu rõ rệt, chi phí than Cốc năm 2007 giảm so với 2006 đợc từ 12 15 Kg Cốc/1 gang - Giải pháp cờng hoá nhằm nâng cao chất lợng sản phẩm gang Nhà máy Luyện gang (Công ty Gang thép Thái Nguyên), chi tiết trình bày Phụ lục - Một số giải pháp đầu t đổi công nghệ: +) Đầu t xây lắp Lò cao cã dung tÝch lín (> 550 - 1500 m3) Nghiên cứu thay đổi số kết cấu Lò cao xây dựng quy trình vận hành (thiết lập thông số chạy lò ) cho phù hợp với đặc tính nguyên liệu quặng sắt Việt Nam (có Mn Zn cao); +) Đầu t thiết bị kiểm tra chế độ nhiệt để trì ổn định nhiệt độ cao vùng khí đỉnh lò; +) Nghiên cứu lựa chọn vật liệu xây lò vữa chèn lò để đảm bảo độ bền chặt kín nhằm giảm phả huỷ tờng lò hạn chế chi phí bÃo dỡng Lò cao; +) Tăng cờng đầu t chiều sâu đổi công nghệ thiết bị từ khâu khai thác chế biến nguyên liệu, luyện gang luyện thép đạt trình độ tiên tiến khu vực Muốn phải kiên Không chấp nhận Dự án đầu t HĐKS sản xuất thép có công nghệ lạc hậu, thiết bị cũ không đảm bảo điều kiện môi trờng Đồng thời tiến hành Nghiên cứu lựa chọn công nghệ luyện kim thích hợp để sử dụng hiệu tối đa nguồn quặng sắt nguyên liệu nớc để sản xuất phôi thép Việc tiến hành triển khai đồng giải pháp chắn mang lại hiệu cao sản xuất, giá thành sản xuất gang sản phẩm thép TISCO giám đáng kể IV.4.2 Nhóm giải pháp tổ chức quản lý, đào tạo nhân lực tài chính: - TCTy phải xây dựng "Chiến lợc quản lý tài nguyên bảo vệ môi trờng ngành thép Việt Nam giai đoạn 2010-2025" Trong đó, xây dựng mục tiêu tổng thể sách sử dụng nguồn quặng sắt, than khoáng sản nớc cho nhu cầu phát triển TCTy; Thực nội dung Quy hoạch quặng sắt với phuơng châm khai thác phục vụ nhu cầu sản xuất nớc xuất quặng sắt đà qua chế biến để đổi than Cốc, than mỡ hay nguyên liệu khác theo kế hoạch sản xuất hàng năm TCTy; - Củng cố nâng cao trình độ cán quản lý sở Tăng cờng đội ngũ cán nghiên cứu thiết kế công nghệ mỏ, tuyển luyện kim sở Viện NCKH Tổ chức đào tạo đào tạo lại đội ngũ CBKH sở, lu ý tới đội ngũ Giám đốc điều hành Trởng phòng Kỹ thuật; Có sách u tiên nhằm thu hút đội ngũ cán quản lý, cán khoa học chuyên ngành cho dự án khai thác quặng sắt luyện kim nớc; 58 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao - Tăng cờng quản lý tài nhằm sử dụng hiệu nguồn vốn cho phát triển bảo toàn vốn hình thức: Xây dựng sách vay nợ quản lý nợ hợp lý; Huy động vốn đóng góp, phát hành trái phiếu doanh nghiệp, trái phiếu Chính phủ để đầu t cho số dự án trọng điểm có hiệu cao IV.4.3 Nhóm giải pháp KHCN hợp tác quốc tế: - Đổi quản lý hoạt động KHCN từ TCTy đến đơn vị theo hớng: +) Xây dựng ban hành Quy chế quản lý thực đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ cấp TCTy; +) Tăng cờng hỗ trợ kinh phí cho đơn vị thực đề tài nghiên cứu liên quan đến việc sản xuất loại nguyên liệu có chất lợng cao, đáp ứng yêu cầu công nghệ luyện gang thép TCTy; - Tăng cờng hợp tác với nớc (với Viện chuyên ngành mỏ, tuyển luyện kim) nghiên cứu KHCN, đào tạo nhân lực chuyển giao công nghệ Đổi phơng thức hợp tác tạo môi trờng đầu t nớc nhằm thu hút nguồn vốn, tiếp thu quy trình công nghệ tiên tiến thiết bị đại IV.5 Giải pháp ổn định chất lợng quặng sắt than Cốc cho Dự án đầu t cải tạo giai đoạn II Nhà máy luyện gang thuộc TISCO: Ngoài giải pháp đà nêu mục IV.3 IV.4 nhóm Nghiên cứu đề tài Nhà máy Luyện gang TISCO đà đề xuất thực số giải pháp cụ thể để thực Dự án giai đoạn II TISCO nhằm nâng cao chất lợng hạ giá thành sản xuất gang lò cao nh sau IV.5.1 Lựa chọn tỷ lệ phối liệu quặng sắt: Trên sở khảo sát phân tích thực trạng nguồn quặng sắt TISCO để đảm bảo chất lợng gang sản xuất lò cao ổn định chất lợng hạ giá thành cần thực với tỷ lệ phối liệu quặng sắt nh sau: - Tổng nhu cầu quặng sắt cho Dự án giai đoạn II là: 1.120.000 tấn/năm +) Sử dụng quặng sắt mỏ Tiến Bộ: 300.000 400.000 tấn/năm, chiếm 30%; +) Quặng khai thác từ khu mỏ Trại Cau: 250.000 tấn/năm, chiếm 20%; +) Quặng khai thác thu mua từ mỏ Ngờm Cháng (Cao Bằng), mỏ Phục Ninh (Tuyên Quang) tỉnh khác: 400.000 tấn/năm, chiếm 30%; +) Nhập quặng chất lợng cao (Fe>65% Mn200.000 tấn/năm, chiếm 20% IV.5.2 Lựa chọn tỷ lệ phối liệu loại than mỡ để luyện Cốc Nhà máy Cốc hoá TISCO: Nh đà phân tích trên, chất lợng giá thành gang lò cao phụ thuộc nhiều vào chất lợng than Cốc nạp lò Với kết nghiên cứu Đề tài Nghiên cứu sử dụng nguồn than mỡ nớc để luyện Cốc qua phân tích thực trạng nguồn than mỡ nớc nêu trên, để nâng cao chất lợng hạ giá thành Cốc luyện kim sản xuất Nhà máy Cốc hoá, nhóm Đề tài đà đề xuất lựa chọn tỷ lệ phối liệu loại than mì ®Ĩ lun Cèc nh− sau: 59 Đề tài Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao - Phơng án phối liệu 1: Căn vào kết phân tích than mỡ loại, khả cung cấp nguồn than mỡ mỏ Thái Nguyên nhập khẩu, ®Ị xt chän phèi liƯu theo c¸c tØ lƯ sau: +) 20% than mì chÊt l−ỵng tèt cđa Trung Qc (loại có độ tro 10%); +) 80% than mỏ Phấn Mễ Làng Cẩm (tỉnh Thái Nguyên) - Phơng án phối liệu 2: Sử dụng phối liệu than mỡ vùng Tây Bắc than mỡ mỏ Thái Nguyên theo tỉ lệ sau: +) Tỉ lệ 10% - 15% than mỡ Tây Bắc; +) Và 90% - 85% than PhÊn MƠ vµ Lµng CÈm IV.6 TiÕn trình thực giải pháp: - Trong năm 2008 tiếp tục trì giải pháp trung hoà quặng nh đà mô tả nhằm phấn đấu giảm tiêu tiêu hao nguyên, nhiên liệu giá thành gang so với năm 2007: - Trong năm 2008 triển khai áp dụng Giải pháp phun sữa vôi tạo cầu vê viên nhằm nâng cao chất lợng quặng thiêu kết quy mô công nghiệp; - Từ năm 2008 - 2015: Tận dụng sở mỏ Trại Cau để khai thác tận thu khu cũ mở khu lại đảm bảo công suất 250.000 quặng tinh/năm đáp ứng nhu cầu quặng sắt cho CTy gang thép Thái Nguyên; - Từ năm 2008 - 2009: Thực đầu t khai thác quặng sắt mỏ Tiến Bộ với công suất 300.000 quặng tinh/năm phục vụ cho Dự án cải tạo CTy gang thép Thái Nguyên giai đoạn II; - Từ 2008- 2020: Triển khai dự án đầu t khai thác mỏ quặng sắt Quý Sa phục vụ Nhà máy luyện gang (của CTy liên doanh gang thép Việt Trung) Lào Cai phần cấp cho lò cao CTy gang thép Thái Nguyên; - Từ 2008 - 2025: Lập thiết kế KTTDT triển khai đầu t khai thác mỏ quặng sắt Thạch Khê (tỉnh Hà Tĩnh) phục vụ cho nhu cầu Nhà máy thép liên hợp Hà Tĩnh cung cấp cho TISCO để trung hòa chất lợng quặng sắt - Năm 2008: Hoàn thiện việc lắp đặt máy rửa cánh vuông xởng tuyển nghiên cứu tận thu quặng đuôi xởng tuyển mỏ Trại Cau - Năm 2008: Hoàn thiện lắp đặt sử dụng hệ thống phun khí than cho Lò cao - Năm 2008 - 2009: Phối hợp với Trung Quốc để Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ luyện kim sử dụng hiệu quặng sắt Việt Nam có Mangan cao cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao IV.7 Đánh giá phân tích hiệu giải pháp: Nh đà phân tích trên, mục đích việc trung hoà nguyên liệu hạn chế thấp tợng thiên tích thành phần hoá học cỡ hạt nạp vào lò, nhằm đảm bảo lò cao vận hành ổn định xẩy tợng lệch liệu tiêu kinh tế kỹ thuật đảm bảo 60 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao Trong năm thực Dự án cải tạo giai đoạn I Công ty gang thép Thái Nguyên (TISCO), Nhà máy Luyện gang đà cải Lò cao số nâng dung tích lò từ 100m3 - 120m3, sử dụng 10 mắt gió, thay quạt gió D300 quạt gió D500 Lò cao số Song hiệu cha đạt nh mong muốn, tiêu tiêu hao than Cốc cao so với nớc Thế giới Để nâng cao hiệu sản xuất gang Lò cao, LÃnh đạo TISCO Nhà máy Luyện gang đà đạo Nhóm nghiên cứu đề tài cán kỹ thuật nhà máy thực triệt để quản lý chất lợng nguyên liệu đầu vào Lò cao Đồng thời nghiên cứu đề xuất giải pháp khác để triển khai thực đồng nhằm mang lại hiệu đầu t Dự án Kết thực giải pháp Đề tài đà mang lại ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn nh− sau: VỊ ý nghĩa khoa học: - Việc phân tích yếu tố chất lợng nguyên liệu nêu giải pháp trung hoà nguyên liệu Nhà máy Luyện gang TISCO đà chứng minh đợc yếu tố ảnh hởng đến chất lợng nguyên liệu thành phần hoá học (các nguyên tố có lợi có hại) điều hoàn toàn phù hợp với lý thuyết Luyện gang lò cao - Nguyên liệu đà qua trung hoà khử đợc phần Lu huỳnh số tạp chất nên giảm đợc lợng trợ dung sống cho vào Lò cao tiêu hao than Cốc luyện kim giảm đáng kể; - Đờng cong C02 hình cánh chim cân đối, dòng khí phát triển sâu vào tâm lò, chênh lệch khí than tâm biên - 0,5 + 0,5%, nên dùng đợc nhiệt độ gió cao hơn, nhu cầu bon (C) dùng làm nguồn nhiệt giảm lợi dung tốt nguồn nhiệt lò - Thành phần hoá học ổn định nên nhiệt độ lò ba động, sai số hàm lợng [Si] gang luyện thép mẻ gang liên tiếp 0,2%, gang đúc 0,3% Lò xảy tợng nóng nguội phải xử lý làm ảnh hởng đến tiêu kinh tế kỹ thuật (Điều phù hợp với kết nghiên cứu nhà luyện kim Thế giới Khi thành phần hoá học quặng sắt không ổn định chế độ nhiệt nồi lò thay đổi Cụ thể hàm lợng Fe cao hàm lợng Fe tính toán nạp vào lò làm nguội nồi lò ngợc lại không đạt đợc suất, chất lơng hiệu quả) - Đề tài đà đề xuất áp dụng công thức tính thành phần (Công thøc [5] mơc IV.2.3 trªn) cđa tõng nguyªn liƯu đa vào trung hoà Việc áp dụng công thức với trợ giúp máy tính đà rút ngắn thêi gian tÝnh, xư lý vµ lùa chän rÊt nhanh các nguyên liệu đa vào phối trộn trung hòa Từ đà nhanh chóng tìm đợc tỷ lệ phối liệu hợp với thực tế nguồn nguyên liệu (quặng sắt, than Cốc trợ dung) TISCO sử dụng trung hoà nguyên liệu cho Lò cao 61 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao” VỊ ý nghÜa thùc tiƠn nh− sau: - N©ng cao chất lợng gang sử dụng nguyên liệu đà qua trung hoà Đối với chất lợng nguyên, nhiên liệu nớc, thực tế Nhà máy Luyện gang TISCO áp dụng biện pháp cờng hoá để cao suất nấu luyện; - Nguyên liệu đà qua trung hoà đồng thành phần hoá học cỡ hạt nên nạp vào lò đà mang lại số lợi ích sau đây: +) Không gây thiên tích cỡ hạt, không phát sinh tợng đờng ống, lệch liệu đà làm giảm thời gian xử lý tải chế độ nạp ; +) Dùng đợc nhiệt độ gió cao hơn, áp lực gió lu lợng gió cao tiết kiệm đợc suất tiêu thụ cốc tăng suất lò; +) Chế độ xỉ ổn định hơn, khả khử lu huỳnh ổn định hơn, phải điều chỉnh chế độ xỉ, lß Ýt treo sơt liƯu kiỊm cao hay st lợng xỉ cao +) Tỷ lệ phối liệu ổn định nên sản phẩm gang hợp cách, xỉ dễ chảy, liệu dễ hoàn nguyên +) Do chuẩn bị lô nguyên liệu (ổn định thành phần hóa học cỡ hạt) với số lợng lớn đủ cho lò cao sản xuất 20 ngày nên phải điều chỉnh chế độ nấu luyện - Đối với Cốc sản xuất nớc: đà phối liệu than mỡ PhÊn MƠ vµ than Lµng cÈm theo tû lƯ phï hợp (đảm bảo độ tro A= 14 -16%) đà tạo điều kiện cho vận hành lò cao ổn định Với kết áp dụng giải pháp nêu Đề tài đà mang lại số hiệu nh sau: +) Năng suất lò (Pv) tăng cao so với trớc áp dụng giải pháp đà đạt đợc Pv = 2,5 2,8 tấn/ m3 ngày đêm; +) Tiêu hao Cốc luyện kim giảm 10 - 15 Kg Cốc/Tấn gang; +) Tận dụng nguồn quặng cám trình khai thác, quặng sàng trớc sau trung hoà làm nguyên liệu cho sản xuất thiêu kết Đặc biệt đà sử dụng đợc nguồn quặng cám tồn kho mỏ Trại Cau hàng chục năm nay; Có thể áp dụng giải pháp Đề tài cho tất Lò cao tơng tự Tuy nhiên để phát phát huy hiệu toàn diện nên kết hợp đồng giải pháp, có giải pháp phun than cám, dùng gió giầu Ôxy dùng quặng thiêu kết tự trợ dung 62 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao Kết luận: Sau 20 năm triển khai thực công đổi kinh tế Đảng (1987- 2007), Việt Nam đà đạt đợc nhiều thành tựu to lớn Thông qua sách kinh tế phù hợp, chơng trình CNH - HĐH đất nớc, kinh tế nớc ta tăng trởng ổn định với mức bình quân 7-8,5% Ngành Công nghiệp Việt Nam tăng trởng liên tục khoảng 14-17 %, ngành Thép Việt Nam có mức tăng trởng bình quân hàng năm 17% Nhu cầu hàng hoá nớc đáp ứng ngày đầy đủ, nhiều mặt hàng sản xuất nớc đà thay hàng nhập khẩu, nhiều sách xà hội đà đợc giải quyết, sống nhân dân ngày đợc cải thiện, tiềm lực vị Việt Nam trờng Quốc tế đà đợc củng cố ngày đợc nâng cao Song phải đối mặt với thách thức cạn kiệt dần nguồn nguyên liệu, ô nhiễm suy thoái môi trờng sản xuất ngành công nghiệp gây nên Vì việc khai thác chế biến nguyên liệu nớc cho ngành Thép Việt Nam đặt nhiệm vụ nặng nề khai thác sử dụng hiệu cho tăng trởng ngành Thép, nhng phải gắn kết với việc bảo vệ môi trờng Để giải đợc mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, Đề tài đà sử dụng phơng pháp nghiên cứu sau đây: - Tổng hợp phân tích số liệu; - Thống kê xử lý số liệu; Từ nghiên cứu lý thuyết thực tế đà đa nhận định nh sau: - Nguồn quặng sắt than mỡ Việt Nam không đủ cho ngành Thép phát triển với quy mô lớn Vì cần phải kết hợp việc nhập (đặc biệt than Cốc) với viƯc sư dơng nguyªn liƯu n−íc cho lun gang Lò cao; - Thiết bị công nghệ khai thác chế biến quặng sắt, than mỡ luyện Cèc cđa TCTy thÐp ViƯt Nam cị vµ ch−a tiÕn tiến Tổ chức quản lý điều hành sản xuất lĩnh vực khai thác, chế biến nguyên liệu luyện gang số hạn chế; Tất nguyên nhân nêu nhiều nguyên nhân khác (đà nêu báo cáo đề tài) đà dẫn đến suất hiệu khai thác, chế biến nguyên liệu (quặng sắt, than mỡ than Cốc), luyện gang, luyện thép cán thép cha cao, giá thành sản phẩm cha có tính cạnh tranh Để tận dụng nguồn quặng sắt, than mỡ nguyên liệu trợ dung nớc cho sản xuất gang công nghệ luyện gang Lò cao, nhằm mang lại hiệu kinh tế (tiết kiệm ngoại tệ nhập khẩu, tạo việc làm cho ngời lao động, phát triển xà hội bảo vệ môi trờng ) tạo bớc phát triển TCTy Thép Việt Nam giai đoạn 2008-2025 cần thực đồng hệ thống giải pháp mang tính bắt buộc sau đây: Thực triệt để giải pháp trung hòa nguyên liệu cho Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO đà đợc nêu báo cáo Trong ý đến khâu sau đây: 63 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao - Tuân thủ triệt để bớc quy trình trung hòa quặng sắt trớc nạp Lò cao; - Trung hoà than Cốc sản xuất nớc Cốc nhập Trung quốc nhằm đảm bảo chất lợng tỷ lệ phối trộn theo yêu cầu; - Trung hoà nguyên liệu trợ dung (Đá vôi, Đôlômi, Quắc zít) Thực giải pháp nâng cao chất lợng nguyên liệu đầu vào cho Lò cao (trong chủ yếu quặng sắt than Cốc) từ khâu khai thác chế biến; Thực đồng giải pháp tổng thể nhằm nâng cao chất lợng hạ giá thành sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc TISCO nh sau: - Thực triển khai dự án đầu t đổi công nghệ từ khâu khai thác, chế biến KS luyện gang lò cao đạt trình độ tiên tiến khu vực; - Nâng cao trình độ tổ chức quản lý, đào tạo nhân lực tạo nguồn tài - Tăng cờng nghiên cứu KHCN hợp t¸c qc tÕ vỊ lÜnh vùc khai th¸c, chÕ biÕn khoáng sản sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Thực Giải pháp ổn định chất lợng quặng sắt than Cốc cho Dự án đầu t cải tạo giai đoạn II Nhà máy luyện gang thuộc TISCO theo tỷ lệ phối trộn đà nêu mục IV.5 Báo cáo Trong trình triển khai thực không nên coi nhẹ giải pháp nào, giải pháp có tính thống đồng hỗ trợ cho nhau./ 64 ti Nghiên cu gii pháp trung ho v n nh nguyên liu cho sn xut gang bng Lò cao Tài liệu tham khảo Các báo cáo hoạt động sản xuất TCTy Thép Việt Nam từ 2003 -2007 Quy hoạch phát triển ngành thép Việt Nam đến năm 2010 tầm nhìn 2025" Bộ Công nghiệp, Hà Nội năm 2006 TS Trần Tất Thắng, TS Nghiêm Gia nhóm tác giả "Báo cáo tổng hợp tài nguyên Quặng sắt Việt Nam" Cục Địa chất KS Việt Nam, năm 2002 TS Nghiêm Gia, KS Nguyễn Văn Thông "Định hớng phát triển hoạt động khoáng sản TCTy Thép Việt Nam" Tạp chí Công nghiệp Mỏ số Hà Nội năm 2000 TS Nghiêm Gia nhóm tác giả "Giải pháp nâng cao hiệu quản lý hoạt động khoáng sản bảo vệ môi trờng Tổng công ty Thép Việt Nam đến năm 2020" Hội thảo Khoa học Mỏ toàn quốc lần thứ XV Thành phố Huế tháng năm 2003 TS Nghiêm Gia nhóm tác giả Báo cáo Quy hoạch thăm dò, khai thác chế biến Quặng sắt Việt Nam giai đoạn 2005 2010, định hớng đến năm 2020 Hà Nội năm 2005 TS Nghiêm Gia nhóm tác giả "Giải pháp đổi đại hoá công nghệ khai thác chế biến khoáng sản Tổng công ty Thép Việt Nam giai đoạn 2007-2025" Hội thảo Khoa học Mỏ toàn quốc lần thứ XVII Thành phố Đà Nẵng ngày 02 tháng năm 2006 KS Phạm Chí Cờng (CT HH Thép Việt Nam) nhóm tác giả Nghiên cứu định hớng phát triển KHCN ngành Thép đến năm 2020 Hà Nội, tháng 12 năm 2006 Trust Fund in Iron Ore Information, Iron Ore Statistics 2003 10 Trust Fund in Iron Ore Information, Iron Ore Statistics 2003-2006 11 Steelmaking Materials Monthly 2003 – 2006 12 Lý thuyÕt qu¸ trình Luyện gang Lò cao - Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội 13 Chuẩn bị nguyên, nhiên liệu cho luyện gang Lò cao Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội 14 Quá trình vận hành Lò cao Sổ tay tra cøu tËp I (И.П.БАДИНА NXB Lun kim Moskva 1963 vµ 1985) 15 Tính kinh tế trình lò cao (Н.Г.ВЕСЕЛОВ NXB: Lun kim Moskva 1963) 16 Quy tr×nh thao tác trởng ca lò cao Xởng luyện gang Từ Sơn CTy thép Hàm Đan Trung Quốc 17 Quy trình thao tác kỹ thuật công nghệ vận hành lò cao 18 Quy trình thao tác kỹ thuật công nghệ vận hành thiªu kÕt./ 65 ... lợng gang sản xuất theo công nghệ Lò cao; Đề xuất giải pháp trung hoà ổn định chất lợng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang thuộc Công ty gang thép Thái. .. Do việc thực Đề tài Nghiên cứu đề xuất giải pháp trung hoà ổn định chất lợng nguyên liệu đầu vào cho sản xuất gang theo công nghệ Lò cao Nhà máy luyện gang Công ty gang thép Thái Nguyên yêu cầu... trung hoà nguyên liệu: Giải pháp trung hoà nguyên liệu Lò cao Nhà máy Luyện gang thuộc TISCO: Các giải pháp nâng cao chất lợng nguyên liệu đầu vào cho luyện gang theo công nghệ Lò cao: Giải pháp