KIỂM SOÁT KHÍ BỤI THẢI TRONG NHÀ MÁY THÉP
1. Tổng quan về khí bụi thải ngành thép Việt Nam:
a, Số liệu:
Công nghiệp luyện gang thép thải ra một lượng lớn khí thải. Hơi và sản phẩm phụ từ quá trình luyện cốc, nung kết và làm sạch kim loại gây ô nhiễm nặng môi trường không khí. Cụ thể các loại khí sinh ra từ quá trình này là oxit lưu huỳnh (SOx), oxit nitơ (NOx), và oxit các bon (CO, CO2) và các hạt lơ lửng. Với 1 tấn thép được sản xuất thì lượng phát thải trung bình như sau:
+ 1.5kg SOx.
+ 1.2kg NOx.
+ 15 đến 30kg hạt lơ lửng cho công nghệ lò thổi basic oxygene.
+ 20 kg bụi trong quá trình nung kết.
+ 15 kg bụi trong quá trình cán thép.
Đây là những chất thải rất nguy hại đối với môi trường và sức khỏe con người, chịu sự quản lý rất nghiêm ngặt của Chính phủ.
.
b, Nguồn phát sinh khí bụi thải tại các nhà máy thép liên hợp
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, lưu trình sản xuất thép của Nhà máy thép liên hợp bao gồm các công đoạn sau đây
[1] Khai thác, tuyển và chế biến quặng sắt, than mỡ để luyện than cốc và nguyên liệu trợ dung (đá vôi, đôlômit…);
[2] Sản xuất gang theo công nghệ lò cao (Blast Furnace – BF) hay công nghệ luyện kim khác;
[3] Sản xuất phôi thép bằng lò chuyển (Basic Oxygen Furnace-BOF), lò chuyển (Convertor-LD) hay lò điện hồ quang (Electric Arc Furnace – EAF) và đúc phôi thép bằng hệ thống đúc liên tục (Continuous casting-CC);
[4] Cán thép tạo ra các sản phẩm (gồm: thép hình; thép thanh; thép dây; thép tấm lá).
Nguồn phát sinh khí bụi thải có ở tất cả các công đoạn sản xuất của Nhà máy thép liên hợp tại các khu vực sau đây: Kho bãi nguyên liệu đầu vào; Sản xuất than Cốc; Luyện gang và luyện thép; Lò nung phôi để cán thép; Sản xuất tôn mạ mầu; Gia công và cắt kim loại.
– Luyện gang và luyện thép phát sinh các khí thải (nhiều nhất là CO2 ) do: i) Đốt cháy cácbon (C), ôxít cácbon (CO), hydro (H2), metan (CH4) và các cacbua hydrô khác để nung chảy nguyên liệu (quặng sắt, sắt thép phế…); ii) Quá trình hoàn nguyên và làm nóng chảy quặng sắt trong lò cao; iii) Quá trình ôxy hóa cácbon, ôxy hóa silic và ôxy hóa phốt pho để khử tạp chất trong lò luyện thép;
– Luyện gang theo công nghệ lò cao: tiêu thụ và sử dụng một lượng than cốc và than cám antraxit làm nhiên liệu nên đã phát ra lượng khí thải (CO2) lớn hơn so với công đoạn luyện thép và cán thép.
– Luyện thép bằng lò điện hồ quang (EAF) có sử dụng một lượng than antraxit (để tạo xỉ bọt, tăng cácbon trong thép) đã phát khí thải; Luyện thép bằng lò chuyển (LD) từ gang lỏng và thép phế đã phát thải CO2 ra môi trường.
– Cán thép: khí bụi chủ yếu phát sinh do đốt lò bằng dầu (FO/DO), khí than hoặc khí thiên nhiên (NG) đã phát sinh khí thải gây ô nhiễm môi trường.
3. Biện pháp kiểm soát chất thải cho các nhà máy thép liên hợp
– Đối với khí thải (phát sinh từ lò chuyển ô xy, khí lò cao, khí lò điện, khí dầu nặng tạo các các lò nung phôi…) được thu hồi và xử lý để sử dụng làm nó phế thép hoặc làm nhiên liệu cho Nhà máy điện.
– Do lượng SOx phát thải từ các thiết bị luyện cốc và thiêu kết quặng sắt lớn, nên phải được kiểm soát bằng việc lắp đặt các thiết bị khử lưu huỳnh.
– Nguồn phát thải bụi trong quá trình xử lý và vận chuyển nguyên liệu (than và quặng sắt, phế liệu thép…) cho các công đoạn luyện cốc, luyện gang và luyện thép khá lớn. Vì thế cần thực hiện các biện pháp lắp đặt chụp hút bụi, phun nước và trồng cây
Cụ thể:
Nhà máy thép liên hợp tại Kinh Môn, tỉnh Hải Dương của Tập đoàn Thép Hòa Phát được thiết kế xây dựng theo chu trình khép kín (từ chế biến nguyên liệu, sản xuất than coke, nhà máy nhiệt điện, luyện gang, luyện thép đến cán thép và khu phụ trợ). Với hệ thống dây chuyền đồng bộ khép kín, sản phẩm của công đoạn này là nguyên liệu đầu vào cho công đoạn khác đã tối ưu hóa chuỗi giá trị gia tăng trong các công đoạn của chu trình luyện kim. Dự án này được đánh giá là dự án đầu tư sản xuất và BVMT một cách bài bản nhất đến thời điểm này tại Việt Nam.
Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng đã được các Nhà máy thép liên hợp áp dụng mang lại hiệu quả kinh tế và BVMT của ngành Thép Việt Nam (như: thu hồi nhiệt thải tại lò luyện cốc, máy thiêu kết; thu khí lò cao, khí lò nung khu cán; thu nhiệt thải nồi hơi…), kết quả áp dụng đã tiết kiệm năng lượng được trên 5,3%.