Trong những năm gần đây, các doanh nghiệp luyện kim toàn cầu thông qua sáp nhập và mua lại đã khiến mức độ tập trung ngành công nghiệp ngày càng tăng. Đến năm 2023, lợi nhuận của ngành luyện kim bước vào giai đoạn suy giảm, chủ yếu do chi phí một số nguyên liệu tăng cao và giá thép giảm mạnh, dẫn đến lợi nhuận doanh nghiệp giảm sút. Tùy thuộc vào từng tình hình, việc tiết kiệm chi phí đã trở thành chủ đề của năm nay, với việc cắt giảm quy mô các dự án, tập trung hạn chế vào tối ưu hóa và nâng cấp quy trình, phát triển xanh ít carbon và sản xuất thông minh. Ví dụ như chuyển đổi sang "phát thải cực thấp" và năng lượng "hiệu quả năng lượng cực cao", đồng thời đẩy nhanh đổi mới công nghệ ít carbon và chuyển đổi số trong ngành công nghiệp.
● Luyện thép
1. Quá trình luyện kim dựa trên cacbon chuyển sang quá trình luyện kim dựa trên hydro
Hướng luyện gang thép sang luyện kim hydro, nhưng nguồn hydro xanh hiện nay còn hạn chế. Trước vấn đề này, trong ngắn hạn, việc luyện gang thép bằng cách sử dụng khí lò cốc thay thế than cốc làm chất khử đang được nghiên cứu, ví dụ như lò trục chạy bằng hydro của nhà máy gang thép XIYE, cũng như các nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò phản ứng làm mát bằng khí nhiệt độ cao dạng mô-đun cũng đang được nghiên cứu. Việc sản xuất hydro từ khí lò cốc trong các nhà máy thép cũng đang được tiến hành.
2. Luyện kim quy trình ngắn
Do áp lực bảo vệ môi trường, công nghệ luyện kim rút ngắn quy trình sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi. Công nghệ luyện sắt khử như lò điện cũng được áp dụng.
3. Đồng sản xuất có kiểm soát
Từ lâu, một trong những ứng dụng chính của khí thải từ quá trình sản xuất thép là dùng để đốt cháy và sưởi ấm. Mặc dù các ứng dụng này sử dụng năng lượng nhiệt của khí, nhưng giá trị của chúng vẫn chưa được khai thác triệt để. Khí chứa các thành phần H2 và CO với tỷ lệ khác nhau, và việc sử dụng khí để sản xuất LNG, ethanol, ethylene glycol, v.v., mang lại lợi ích kinh tế tốt. So với việc sử dụng than đá để sản xuất CO và H2 rồi sau đó sản xuất LNG, ethanol, ethylene glycol, thì phương pháp này có lợi thế về chi phí hơn.
Trước nhu cầu giảm phát thải carbon, các dự án như chiết xuất và hóa rắn CO2 đã mang lại tin tốt. Trong các doanh nghiệp luyện kim, ví dụ như khí thải lò vôi và khí thải lò hơi có hàm lượng CO2 cao, CO2 có thể được sử dụng trong luyện thép, giảm bụi, vận chuyển chuỗi lạnh, công nghiệp thực phẩm, v.v., nhu cầu thị trường rất lớn, và ngành luyện kim có lợi thế về chi phí. Các dự án điện mặt trời có thể mang lại những chỉ số carbon nhất định cho doanh nghiệp, và nhiều nhà máy thép cũng đang xây dựng các dự án điện mặt trời, nhưng liệu sự chênh lệch giá điện có mang lại lợi ích cho doanh nghiệp hay không cũng là một chỉ số quan trọng để đánh giá tính khả thi của dự án.
4. Trí tuệ luyện kim
Thị trường luyện kim sẽ tiếp tục đẩy nhanh tốc độ tự động hóa và công nghệ thông tin trong ngành thép, đồng thời đẩy nhanh quá trình số hóa và trí tuệ nhân tạo. Trung tâm điều khiển tập trung, kho vật liệu không người lái, robot đo nhiệt độ, kiểm tra, lấy mẫu sẽ ngày càng phổ biến.
Với việc ban hành và thực thi các chính sách carbon kép quốc gia, các doanh nghiệp hạ nguồn trong ngành thép ngày càng có nhu cầu cao hơn về dữ liệu đánh giá vòng đời sản phẩm mua vào, và việc đánh giá vòng đời sản phẩm thép cũng như đánh giá lượng khí thải carbon dựa trên đó đã trở thành một công việc quan trọng đối với ngành thép.Phát triển ngành thép theo hướng xanh và ít carbon, đáp ứng nhu cầu của khách hàng ở khâu cuối chuỗi cung ứng. Thực hiện đánh giá vòng đời sản phẩm là biện pháp quan trọng để thích ứng với sự phát triển xanh, ít carbon và chất lượng cao của quốc gia, thúc đẩy tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải carbon của các doanh nghiệp sắt thép, đồng thời nâng cao tầm ảnh hưởng thương hiệu.
● Công nghệ thép tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường
1. Tái chế và tận dụng tối đa năng lượng thứ cấp
Hiệu suất sử dụng năng lượng của ngành công nghiệp luyện kim đã tăng lên hàng năm. Một mặt, thiết bị mới được nâng cấp, giúp giảm tiêu thụ năng lượng. Mặt khác, việc thu hồi tối đa năng lượng thứ cấp, nhiệt lượng thu hồi từ các nguồn năng lượng có giá trị nhiệt lượng cao và trung bình tiếp tục tăng, nhiệt lượng cấp thấp cũng được thu hồi dần dần, và nhiệt lượng có thể được sử dụng theo từng giai đoạn. Năng lượng có giá trị nhiệt lượng cao được sử dụng để phát điện hoặc sản xuất hóa chất, còn năng lượng có giá trị nhiệt lượng thấp được sử dụng để sưởi ấm cho người dân đô thị xung quanh, nuôi trồng thủy sản, v.v. Sự kết hợp giữa sản xuất thép và đời sống người dân không chỉ nâng cao hiệu quả kinh tế của doanh nghiệp mà còn thay thế các lò hơi nhỏ, giảm tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon.
1.1 Hệ thống lò điện
Hệ thống làm mát bằng bay hơi hoàn toàn, thay thế cho phần ống khói làm mát bằng nước ban đầu, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất thu hồi hơi nước cho mỗi tấn thép. Theo kinh nghiệm thực tế của dự án, hiệu suất thu hồi hơi nước cho mỗi tấn thép có thể đạt tới 300kg/tấn thép, gấp hơn 3 lần so với hiệu suất ban đầu.
1.2 Bộ chuyển đổi
Quá trình làm sạch khí thải sơ cấp của lò chuyển đổi thường sử dụng phương pháp sấy khô. Theo quy trình sấy khô hiện tại, nhiệt lượng dư từ chênh lệch nhiệt độ 1000℃-300℃ không được thu hồi. Hiện nay, chỉ có một vài bộ thiết bị thí điểm đang được vận hành thử nghiệm trong thời gian ngắn.
1.3 Lò cao
Việc thu hồi hoàn toàn khí lò cao có thể được thực hiện bằng cách thu hồi khí cân bằng áp suất và khí thổi ra. Hiện nay, hầu hết các lò cao không xem xét đến việc thu hồi, hoặc chỉ thu hồi một phần.
1.4 Thiêu kết
Tái sử dụng nhiệt thải từ phần nhiệt độ cao của bộ làm mát vòng để phát điện; Nước nóng có thể được sản xuất cho quy trình hoặc sưởi ấm sau khi thu hồi nhiệt thải ở phần nhiệt độ trung bình và phần nhiệt độ thấp của bộ làm mát vòng; Khí thải nung kết có xu hướng tuần hoàn nội bộ, cần tăng cường quạt tuần hoàn áp suất cao, quạt thông gió và các thiết bị điện hỗ trợ.
Nhiệt thải từ ống khói lớn, nhiệt thải từ hệ thống làm mát vòng ngoài việc phát điện, còn được sử dụng cho công nghệ kéo kép bằng hơi nước và điện để dẫn động quạt hút chính, nâng cao hiệu quả sử dụng hơi nước, giảm khâu chuyển đổi, tăng lợi ích kinh tế.
1.5 Quá trình luyện cốc
Ngoài các phương pháp truyền thống như làm nguội nhanh bằng than cốc, còn sử dụng amoniac tuần hoàn than cốc, bộ làm mát sơ cấp, nhiệt thải, nhiệt thải từ ống dẫn khí, nhiệt thải từ khí thải.
1.6 Cán thép
Tận dụng nhiệt thải từ khí thải của lò nung cán thép và lò xử lý nhiệt. Nhiệt này là nguồn nhiệt chất lượng thấp, và thường được sử dụng để đáp ứng yêu cầu nhiệt độ khử lưu huỳnh cuối cùng, phục vụ cho việc sản xuất nước nóng.
2. Khái niệm bảo vệ môi trường và phát thải cực thấp đã ăn sâu vào tâm trí mọi người.
2.1 Hiệu quả hoạt động môi trường của mỗi nhà máy thép là A
Để giảm áp lực lên công tác bảo vệ môi trường và đảm bảo sản xuất bình thường, nhiều nhà máy thép phía Bắc đã hoàn thành việc đục lỗ A, ngay cả những doanh nghiệp thép phía Bắc chưa hoàn thành việc này thì cũng có rất nhiều doanh nghiệp thép phía Nam đang nỗ lực theo hướng này. Các nhiệm vụ chính bao gồm xây dựng các cơ sở xử lý bụi, khử lưu huỳnh và khử nitơ, đưa nguyên vật liệu vào kho, giảm thiểu bụi thải, đóng cửa các điểm phát sinh bụi, giảm thiểu bụi thải, v.v.
2.2 Cacbon, ngành công nghiệp nhôm điện phân
Ngành công nghiệp nhôm điện phân và các ngành công nghiệp sản xuất nhôm khác đang gánh nhiều trách nhiệm bảo vệ môi trường, và các doanh nghiệp như nhôm núi, cũng như các doanh nghiệp khác đều đang ở vị trí hạng A trong công tác bảo vệ môi trường.
2.3 Xử lý ba loại chất thải
Yêu cầu bảo vệ môi trường là chất thải rắn không được phép rời khỏi nhà máy, nước thải phải đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải. Một mặt, các doanh nghiệp sắt thép đã sấy khô và ép các nguyên liệu, và việc xả thải và xử lý chất thải cuối cùng tuân thủ các quy định. Thị trường cần các quy trình và công nghệ mới để xử lý khí thải, chất thải rắn chứa carbon, sắt, chất thải nguy hại, ô nhiễm đất và nước thải chứa phenol xyanua, nước mặn đậm đặc và nước thải cán nguội.
2.4 Lọc khí
Với việc nâng cao các yêu cầu bảo vệ môi trường, khí tái chế có thể được thu gom đồng thời, và các yêu cầu mới về chất lượng khí cũng được đặt ra. Quy trình tinh chế khí lò cốc và khí lò cao truyền thống chỉ tập trung vào việc loại bỏ bụi và lưu huỳnh vô cơ, nay còn yêu cầu loại bỏ cả lưu huỳnh hữu cơ. Thị trường cần các quy trình và thiết bị mới để đáp ứng nhu cầu này.
2.5 Công nghệ đốt giàu oxy, đốt oxy tinh khiết
Để nâng cao hiệu suất sử dụng oxy và giảm tiêu thụ khí, quá trình đốt cháy giàu oxy hoặc oxy tinh khiết được sử dụng trong lò nung, lò nướng và nồi hơi.
Thời gian đăng bài: 13/06/2023