Sơ lược về luyện gang lò cao

#1
Lò cao là một thiết bị khổng lồ sản xuất gang từ quặng sắt. Muốn thu được gang từ quặng, phải sử dụng chất hoàn nguyên sắt, đồng thời phải cung cấp nhiệt lượng để tạo điều kiện cho phản ứng hoàn nguyên biến liệu lò thành dạng lỏng, tách xỉ gang. Khí than trong lò cao lưu động ngược hướng với liệu lò, liệu lò trong thời gian đó trải qua biến đổi hình thái từ dạng rắn đến thể biến mền rồi đến thể lỏng. Than kốc (C) vừa là chất tạo ra môi trường hoàn nguyên, vừa là chất cấp nhiệt đồng thời có tác dụng làm cốt, tạo đường thông cho khí than trong lò đi lên. Trong quặng ngoài khoáng vật có ích Fe2O3 ; Fe3O4 ra còn có đá vôi CaO, MgO; Al2O3 không thể hoàn nguyên và SiO2 ; MgO hoàn nguyên một ít ở điều kiện của lò cao, để làm cho các đá vỉa đó nóng chảy thành xỉ lò có điều kiện lưu động tự do, từ đó có thể tách khỏi gang, còn phải cho thêm một lượng chất trợ dung nhất định. Ngoài ra để giảm tỷ lệ kốc có thể phun một số nhiên liệu vào mắt gió như dầu nặng, khí than hoặc khí thiên nhiên để thay thế một phần than kốc. Như thế nguyên liệu dùng cho sản xuất lò cao chủ yếu có: Quặng sắt (quặng giàu thiên nhiên hoặc quặng giàu nhân tạo), than kốc, chất trợ dung và có thể phun nhiên liệu phụ. Các nguyên liệu đó (trừ chất phun) đều theo một tỷ lệ nhất định từ đỉnh lò nạp vào trong lò. Từ mắt gió phần dưới quạt gió nóng vào, than kốc cháy trước mắt gió sinh ra khí than, khí than trong quá trình đi lên hoàn thành nhiệm vụ hoàn nguyên và gia nhiệt liệu lò.
Cấu tạo của lò cao bao gồm:
- Cổ lò: có dạng hình trụ, được xây bằng gạch samốt. Ở đây xảy ra các quá trình bốc hơi nước của liệu đưa vào.
- Thân lò: thân lò được thiết kế sao cho phù hợp với quá trình giãn nở nhiệt của liệu, độ nghiêng cũng như góc nghiêng của thân lò được tính toán phụ thuộc và chất lượng của quặng và kốc. Ở đây xảy các phản ứng hoàn nguyên gián tiếp bằng khí và một ít phản ứng hoàn nguyên trực tiếp bằng C.
- Bụng lò: có đường kính lớn nhất. Tại bụng lò bắt đầu có sự biến mền của liệu đưa vào. Ở đây phần lớn xảy ra các phản ứng hoàn nguyên trực tiếp.
- Hông lò thu nhỏ có góc nghiêng phù hợp với liệu ở giai đoạn nóng chảy.
- Nồi lò: là nơi xảy ra vùng cháy, tạo gang, tạo xỉ. Thể tích của nồi lò được thu nhỏ hơn so với các phần trên.
Quá trình hoá lý xảy ra trong lò cao rất phức tạp. Chúng ta có thể tóm tắt bằng các phản ứng cụ thể sau đây:
H2O(lỏng) H2O(hơi) ; H2Ohydrat H2O(hơi)
FeCO3 FeO + CO2;
MnCO3 MnO + CO2
CaCO3 CaO + CO2
Hoàn nguyên gián tiếp
Fe2O3 + CO(H2) Fe3O4 + CO2(H2O)
Fe3O4 + CO(H2) FeO + CO2(H2O)
Mn2O3 + CO(H2) Mn3O4 + CO2(H2O)
Mn3O4 + CO(H2) MnO + CO2(H2O)
Hoàn nguyên trực tiếp
FeO + C Fe + CO
MnO + C Mn + CO
Phản ứng cháy
C + O2 CO2 ; C + O2 CO
C + H2O CO + H2
Trong xỉ
FeO + C Fe + CO
MnO + C Mn + CO
SiO2 + C Si + CO
C + FeS + CaO Fe + CaS + CO
Trong gang
Fe + C Fe3C
Mn + C Mn3C
Trắc đồ lò cao

Quá trình cháy ở mắt gió là nguyên nhân và động lực của tất cả các quá trình khác trong lò cao. Vùng cháy chiếm 35% thể tích của lò cao, chiếm 20% - 30% tiết diện ngang của nồi lò. Vùng cháy rộng thì liệu dễ tụt xuống và vùng cháy sinh nhiệt cấp cho quá trình nóng chảy, biến mềm, tạo gang, tạo xỉ...
Trong vùng cháy xảy ra các phản ứng sau:
2C + O2 -> 2CO + Q
2CO + O2 -> 2CO2
C + O2 -> CO2
C + CO2 -> 2CO

Thành phần của vùng cháy:
- O2 càng vào trong càng giảm xuống đến hết
- CO2 càng vào trong càng tăng đến cực đại sau đó giảm
- CO càng vào trong càng tăng
- N2 về tương đối có giảm ít (do tăng các phản ứng cháy nên tăng thể tích)
Quá trình cháy ở mắt gió đóng vai trò quan trọng trong lò cao. Chúng ta cần nghiên cứu đến các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy để đưa ra quy trình điều khiển thích hợp.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy ở mắt gió
- Áp suất của gió nóng: áp suất gió nóng càng lớn thì động năng gió thổi vào lò càng lớn nên vùng cháy sẽ được đưa sâu vào trong. Nhưng khi áp suất lớn thì trở lực càng lớn nên có sự chênh lệch áp suất trong lò lớn nhất là giữa đỉnh lò và đáy lò có thể gây treo liệu. Do vậy cần phải điều chỉnh sao cho hợp lý áp suất gió nóng vào lò cao.
- Nhiệt độ gió nóng: nhiệt độ gió càng nóng thì phản ứng cháy càng xảy ra mãnh liệt. Khi nhiệt độ gió càng nóng thì thể tích gió càng lớn và áp suất cao nên sẽ mở rộng vùng cháy vào phía bên trong.
- Nhiên liệu phụ: Nhiên liệu phụ phun vào lò cao nhằm giảm lượng tiêu thụ kốc và có ảnh hưởng đến vùng cháy. Nhiên liệu phun vào được phân huỷ sẽ thu nhiệt làm giảm nhiệt độ của vùng cháy, khi đó phải tăng nhiệt độ gió nóng hoặc phun gió giàu ôxy.
Quá trình cháy ở mắt gió là động lực của các quá trình khác trong lò cao. Chúng ta mong muốn phải điều chỉnh quá trình cháy sao cho hợp lý như phối hợp các điều kiện về áp suất, nhiệt độ, lưu lượng...hợp lý để tăng năng suất lò cao.
Nhiệm vụ của than kốc:
Than kốc là loại than hoạt tính tốt, cơ tính cao, bền cơ, bền nhiệt, chất bốc tốt và lượng tro ít. Than kốc là nguyên liệu chính cho lò cao và nó có các nhiệm vụ sau:
- Cháy cấp nhiệt cho lò.
- Là chất hoàn nguyên: hoàn nguyên gián tiếp bằng khi CO và hoàn nguyên trực tiếp bằng C
- Tạo ra gang lò cao Fe3C
- Làm bộ khung cho lò cao.
Tóm lại: trong lò cao
- Than kốc đã tạo ra môi trường hoàn nguyên ở thể khí (phần trên của lò)
- Từ vùng nhão (bụng lò & hông lò), vùng lỏng (nồi lò), (xỉ & gang lỏng) có môi trường hoàn nguyên rất mạnh và xảy ra các phản ứng hoàn nguyên trực tiếp do C trong than kốc.
- Toàn bộ lò cao là môi trường hoàn nguyên, riêng vùng cháy có môi trường ôxy hoá nhưng vùng cháy chỉ chiếm 35% thể tích lò cao. Nhiệm vụ không thể thay thế được than kốc đó là làm bộ khung xương cho lò cao.
Nước ta hầu như không có than mỡ luyện kốc. Nguồn than có ở Việt Nam chủ yếu là than antraxit, than này không thể dùng hoàn toàn cho luyện kim vì có các yếu tố không thích hợp. Tuy nhiên có thể sử dụng một lượng nhỏ hợp lý than antraxit để phun vào lò cao nhằm thay thế một lượng kốc nhất định. Ví dụ có thể phun 100 – 300 kg than antraxit/ tấn gang.
Chúng ta phải nhập khẩu than kốc để luyện gang lò cao. Do đó cần có các biện pháp nhằm giảm lượng tiêu thụ kốc trong lò cao để tăng năng suất lò và mang lại hiệu quả kinh tế.
 

Đang diễn ra: Cuộc thi thiết kế "Elite Product Designers 2020" trên MES LAB

Last edited:

gttn

New Member
#2
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

...Nhưng khi áp suất lớn thì trở lực càng lớn nên có sự chênh lệch áp suất trong lò lớn nhất là giữa đỉnh lò và đáy lò có thể gây treo liệu. Do vậy cần phải điều chỉnh sao cho hợp lý áp suất gió nóng vào lò cao.
Như vậy áp suất càng nhỏ thì trở lực càng nhỏ?. Áp suất càng nhỏ thì gió nóng càng dễ lưu thông trong cột liệu lò cao?. Mình không thông cái này lắm. Bạn có thể nói rõ hơn được không?.
Không phải riêng mình đâu, rất nhiều người mong bạn viết thêm về lò cao. Ái chà, dân luyện thép bọn mình cứ nhìn thấy nước gang lỏng (hot metal) là sáng ngời mắt chuột. Cái của quý ấy mà đổ vào lò điện hay lò thổi thì hết ý lắm. Thèm lắm.
 

beng

New Member
#3
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Như vậy áp suất càng nhỏ thì trở lực càng nhỏ?. Áp suất càng nhỏ thì gió nóng càng dễ lưu thông trong cột liệu lò cao?. Mình không thông cái này lắm. Bạn có thể nói rõ hơn được không?.
Không phải riêng mình đâu, rất nhiều người mong bạn viết thêm về lò cao. Ái chà, dân luyện thép bọn mình cứ nhìn thấy nước gang lỏng (hot metal) là sáng ngời mắt chuột. Cái của quý ấy mà đổ vào lò điện hay lò thổi thì hết ý lắm. Thèm lắm.
Xin được trả lời bạn.
Áp lực gió phải khống chế đủ để tạo cân bằng với trọng lượng cột liệu. Không được phép để liệu lò xuống quá nhanh (sụt liệu) khi đó Lò sẽ bị hướng lạnh, không được phép để QUÁ QUÁ chậm (treo liệu).
Bạn dù có làm bên thép nhưng khi học trong trường thì kiến thức về Lò Cao luyện gang là kiến thức chung. Những điều đơn giản và cơ bản như vậy ai cũng phải biết.

Chúc vui!
 

gttn

New Member
#4
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Chào bạn.
Cột liệu trong lò chắc chắn sẽ không phải là một cái chai đặc xít để rồi áp lực gió tạo ra để nâng vào cái "đít chai" rồi để mà cân bằng với trọng lượng cột liệu.
Cột liệu trong lò cao phải là tập hợp của rất nhiều hạt liệu rời nằm riêng rẽ cạnh nhau. Vậy thì cái áp lực gió kia nó vừa thúc vào đít mỗi hạt để nâng nó lên, lại vừa đè từ trên đè xuống, lại vừa đẩy sang trái, lại vừa đẩy sang phải, lại còn các hướng Tây Bắc, Đông Nam, Đông Bắc, Tây Nam... nữa chứ.
Nếu vậy thì
...
Áp lực gió phải khống chế đủ để tạo cân bằng với trọng lượng cột liệu...
Nó là như thế nào nhỉ? Khó hiểu quá. Cái đầu mình nó hơi bị chậm một tý :)

Ngày xưa có câu hát rất hay rằng: "Ta xây lên những công trình đẹp tuyệt vời đó đây....lò cao khói bay..."
Mình không hiểu cái lò cao khói bay kia khói nó bay từ đâu bay ra vậy nhỉ?

Cảm ơn trước các bạn nhé.
 

beng

New Member
#5
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Chào bạn GTTN (chắc là Gang Thép Thái Nguyên).
Hãy khoan trả lời về cái đầu của gttn hơi bị chậm hiểu. Nếu như gttn chỉ làm chuyên về thép và không hiểu gì về Lò Cao thì giải thích chắc chắn hơi dài dòng văn tự. Khẩu quyết cũng khó mà thuộc. Vậy nên nguyên lý về cái đít chai sẽ tạm gác lại.

Mình cũng rất vui khi được XEM lại lời hát rất hay về Lò Cao. Khói thì chắc chắn là có. Vì khói là gì? Mình xin nêu định nghĩa rất dân dã về khói như sau:
Khói là một loại chất ở trạng thái khí sinh ra khi vật chất bị cháy.
Như vậy khí than Lò Cao đúng là khói rồi phải không? Mà thỉnh thoảng trưởng ca buồn buồn lại mở van xả đỉnh cho khói nó bay lên cho đẹp đó bạn :D. Bởi vậy mình đồ rằng vào một ngày đẹp trời, chàng nhạc sĩ của chúng ta đến thăm Thái Nguyên đúng vào lúc trưởng ca buồn buồn nên mới lãnh hậu quả như vậy đó.

Nhân đây bonus cho bạn cái này cực hay.

http://www.google.com.vn/search?q="người+chiến+sĩ+trên+lò+cao+luyện+thép"&btnG=Tìm+kiếm&hl=vi&sa=2
 

kien_tic

New Member
#6
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Mình tóm lại nguyên lý dạng công thức sau:
- Quặng sắt + than cốc + trợ dung + gió nóng = Gang + xỉ + khí + bụi lò.
* Đi từ trên xuống là nguyên nhiên liệu.
* Đi từ dưới lên là luồng không khí hình thành do nhiên liệu cháy và phản ứng của nó với nguyên liệu.
 

mttnut

New Member
#7
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

anh chị nào có hình về cấu tạo lò nung gió nóng cowper cho em xin với. thanks.
 

Gacon24

New Member
#8
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

cái này thì bình thường
liệu đi từ trên xuống do lực hút của trái đất
gió đi từ dưới đi lên do thổi vào từ mắt gió ở bụng lò
gió mà yếu --> liệu xuống nhanh, nhưng ko đủ gió để cháy than kok. Lò hướng lạnh và die,
gió mà mạnh: lò tiếp thu được--> nhiều gang.
lò mà ko tiếp thu được-->treo-->giảm gió-->ngừng gió:))
thế thôi
 
#9
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Ấy chết...../
Nói như bạn Gacon thì luyện gang lò cao có vẻ đơn giản quá!!!!
Xin thưa với bạn rằng lò cao là loại lò khó nhất trong tất cả các lò luyện kim,
để hiểu và làm được nó ngoài kiến thức cơ bản tốt còn cần rât...rất...nhiều
thời gian để tích lũy kinh nghiệm thực tế nữa.
Mình nghĩ về luyện gang lò cao thì chắc phải cơm nắm muối vừng học theo
các bác Thái Nguyên nhà ta dài dài.....toàn dân cao thủ đó./
:68:
 
#10
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

luyện gang thì cũng đơn giản thôi mà.
quan trọng là nhớ quy trình mà làm thôi.
sự cố đâu sẽ có người khác ra sửa
 

nvccb

New Member
#11
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Nói như bạn gà con thì dễ quá. thế thì học xong áp quy trình vào là ổn. Nhưng trên thực tế vận hành xử lý một số tình huống sẽ không đúng như vậy đâu, cần phải có kinh nghiệm thì mới vận hành ổn được.
 
#12
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Đốt than kok trong lò cao cũng giống như ta đốt một tờ giấy vậy. Khi nó đang liu riu muốn cháy to ta thổi gió vào cho nó bùng lên. Khi đang cháy muốn tắt ta cũng thổi phù một cái là tắt. Ai chưa hiểu về lò cao thì thấy khó khăn nhưng dần dần nắm bắt được rồi thì cũng đơn giản như đốt tờ giấy vậy mà. He he cẩn thận bỏng à nha.
 
#13
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Mình không rõ là đốt than Coke mà " Khi đang cháy muốn tắt ta cũng thổi phù một cái là tắt" cụ thể là như thế nào? Bạn có thể giải thích rõ hơn được không. Thank's
 
#14
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

À. Đơn giản thôi! Ví như bạn đang chạy lò cao 350m3 của Hòa Phát chẳng hạn. Bạn đang chạy ổn định gió 1200 chẳng hạn bạn tăng vèo lên 1800 xem nó có tắt không. Nói chung không tắt thì nồi lò cũng nguội ngắt.
Ý mình ở đây là phản ứng cháy than coke và tờ giấy không khác gì nhau về cả mặt vật lý, hóa học, hiện tượng....
 
#15
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

theo tui các bác nói chỉ là lý thuyết thôi, chứ thưc hành thì:102:
 

thanh hao

<b>Giải nhất vòng 2 cuộc thi NPD11 năm 2010</b>
#16
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

công ty gang thép ở hà tĩnh, sau khi hoạt dộng thì quy mô sẻ lớn nhất đông nam á, đây là khu liên hợp gang thép , và sản phẩm cuối cùng là sản phẩm thép, mang đi xuất khẩu.
công suất giai đoạn 1 là 7 triệu tấn thép trên năm, gấp 300 lần của thái nguyên và hòa phát.
 
Last edited:
#17
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

À. Cái khu foọc mô sa của Đài Loan đó hả bạn. Công nhận cái khu đó xây dựng hoành tráng thật. Nhưng bạn đúng là đồ Trẻ trâu, không biết gì cũng đòi phát biểu nguy hiểm. Lò cao Hòa Phát GĐI là lò 350m3 còn chỗ bạn là 4000m3 (???) thì sản lượng chỉ gấp 10 lần thôi nhé bạn. Hiện Hòa Phát và Thái Nguyên đều đang thi triển GĐII nên nếu Fọc mô sa làm GĐII thì xét về sản lượng cũng chỉ gấp 10 lần Hòa Phát hoặc TN thôi nhé ( HP là 850.000 tấn năm, TN là 780.000 tấn năm).
Bạn làm cho bọn nó chắc cũng chỉ là cái chân nhân viên quèn, trình sẽ không bao giờ bằng các anh Thái Nguyên hoặc Hòa Phát được đâu. Còn phải dựa cột mà nghe dài dài bạn à!!!
 

thanh hao

<b>Giải nhất vòng 2 cuộc thi NPD11 năm 2010</b>
#18
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

công nhận mình nhầm là thể tích lò cao là 4000m khối, nhưng anh đã quá tự cao về trình độ của mình, trên đó em chưa nói gì vể trình độ hay đẳng cấp cả, mà e chỉ biết quy mô của nó thôi. nói vậy a củng biết rất nhiều về formosa vậy a nói em nghe xem
xin lỗi anh, a quá khinh bỉ đấy.
 
#19
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

Hay thật, anh em mình lên đây để chia sẻ kinh nghiệm và cách làm việc mà các bác lên đây to tiếng thế nhỉ? Muốn tìm hiểu về Fosmosa thì em share cho các bác bản tiền dự án của nhà máy, các bác liên hệ qua mail em. Trên dự án ban đầu của nó là lò cao 4750m3 các bác ạ. nó om cái dự án từ năm 2003 rồi mà bây h cái mặt bằng còn chưa xong
Mà Fosmosa em chẳng biết to bé thế nào mà em có mấy thằng bạn bỏ về rồi các bác ạ. Chán chết.
 
#20
Ðề: Sơ lược về luyện gang lò cao

À. Xin lỗi các chú nếu anh có quá lời. Cơ bản là anh gét cái bọn Tung của nên cứ động đến bọn nó là máu nó sôi lên. Mà cái bọn Đài Loan thì cũng một giuộc với nó cả. Giống như cái thép shengli Thái Bình đấy, bóc lột thì thôi rồi mà anh em kỹ sư mình có được làm cái gì ra hồn đâu. Toàn bọn khựa nó kiếm hết.
Cái Fọc mô sa thì cũng lớn thật. Nó giải phóng mặt bằng với san lấp chắc phải vài năm mới xong. Nhìn thì cũng hoành tráng nhưng dân Việt mình vào đó thì cũng chỉ làm thuê với các chức danh thấp thôi. Bao giờ mới làm được cái chân Trưởng ca hay Trưởng phòng gì đó. Khó.
 
Top