Để sản xuất thép được thành phẩm cuối cùng cần sử dụng nhiều nguyên vật liệu khác nhau và trải qua quá trình luyện thép. Bạn muốn biết điều này diễn ra như thế nào? Tìm hiểu ngay bên dưới nhé!
Các nguyên vật liệu cần thiết cho sản xuất thép
Trước khi có sản phẩm thép hoàn chỉnh, chúng ta cần tạo ra phôi thép thanh. Vậy phôi thép được làm từ gì?
Gang: Đây là loại kim loại có hàm lượng cacbon cao [từ 2% – 4,5%], sản xuất bằng cách nung chảy quặng sắt trong lò cao, kết hợp than cốc và khí oxi để cách giảm hàm lượng cacbon và các tạp chất khác. Gang là nguyên liệu chính trong sản xuất thép.
Sắt phế liệu: Sử dụng sắt thép cũ nhưng vẫn còn giá trị để tái chế, giúp bảo vệ môi trường. Dùng sắt phế liệu để sản xuất thép bằng cách nấu chảy sắt thép trong lò điện, kết hợp điện cực graphite và khí oxi.
Khí oxi: Được sản xuất bằng cách phân ly không khí theo phương pháp Linde, Claude hay PSA. Sử dụng khí oxi để oxi hóa các nguyên tố có trong gang hoặc sắt phế liệu như C, Mn, Si, S, P,… chuyển hóa thành oxit từ đó tạo thành thép.
Bên cạnh những nguyên vật liệu chính như trên, để sản xuất thép xây dựng [thép cuộn, thép thanh vằn] còn cần có một số nguyên vật liệu phụ trợ khác đó là:
Đá vôi: Thành phần chủ yếu là canxi cacbonat [CaCO3], được sử dụng bằng cách thêm vào lò cao hoặc lò điện để tạo thành xỉ vôi [CaO], làm giảm nhiệt độ nóng chảy của quặng sắt hoặc sắt phế liệu, hấp thụ các oxit tạp chất và bảo vệ lớp lót của lò.
Than cốc: Thành phần hàm lượng cacbon cao, được sử dụng bằng cách cho thêm vào lò cao để tạo ra khí CO và nhiệt lượng cần thiết nấu chảy quặng sắt.
Điện cực graphite: Có hàm lượng cacbon cao nhất, được sử dụng để tạo ra dòng điện và nhiệt lượng cần thiết cho quá trình nấu chảy sắt.
Sản xuất thép là quá trình oxi hóa kim loại với nhiệt độ cao
Sản xuất thép như thế nào?
Nhìn chung các bước chính trong sản xuất thép xây dựng [thép dây cuộn, thép vằn] hay các loại thép khác đều có những đặc điểm chính đó là:
Về nguyên liệu: sử dụng gang, sắt thép phế liệu, khí oxi.
Về nguyên tắc: sản xuất thép chính là thực hiện chuỗi phản ứng oxi hóa một số kim loại, phi kim để loại ra phần lớn các nguyên tố cacbon, silic, mangan… khỏi gang.
Cách thực hiện: luyện thép trong lò Bet-xơ-me, sử dụng khí oxi để oxi hóa các nguyên tố trong gang như C, Mn, Si… Sản phẩm cuối cùng thu được chính là thép.
Như vậy chúng ta có thể thấy quá trình sản xuất thép dựa trên các nguyên tắc tạo phản ứng đan xen với nhau, đòi hỏi phải sử dụng các mô hình theo từng quy trình. Mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về công đoạn tạo ra thép.