Công dụng của bột oxit canxi trong các nhà máy thép là gì? Loại máy xay nào được sử dụng để xử lý bột canxi dùng trong quá trình luyện thép?

Giới thiệu về oxit canxi trong quá trình sản xuất thép

Các oxit canxi (CaO), thường được gọi là vôi nóng hoặc vôi cháy, là một phụ gia quan trọng trong các quy trình sản xuất thép hiện đại. Được tạo ra bằng cách nung cao độ đá vôi (CaCO₃) ở nhiệt độ cao, chất rắn có dạng tinh thể màu trắng này đóng vai trò thiết yếu trong nhiều công đoạn tại nhà máy thép, từ việc làm sạch nguyên liệu đến quá trình hình thành xỉ. Hiệu quả của các quy trình này phụ thuộc rất nhiều vào các đặc tính vật lý và hóa học của bột vôi, đặc biệt là độ mịn, khả năng phản ứng và độ tinh khiết của nó. Bài viết này tìm hiểu về các ứng dụng chính của bột oxit canxi trong sản xuất thép và xem xét các loại máy xay lý tưởng để xử lý bột vôi đạt tiêu chuẩn sản xuất thép, với trọng tâm là các thiết bị hiệu năng cao trong dòng sản phẩm của chúng tôi.

Các ứng dụng chính của bột oxit canxi trong nhà máy thép

1. Chất khử lưu huỳnh

Một trong những ứng dụng chính của bột canxi oxit trong sản xuất thép là khử lưu huỳnh. Các tạp chất lưu huỳnh có trong quặng sắt và than đá có thể làm cho sản phẩm thép cuối cùng trở nên giòn và kém độ dẻo, khó hàn hơn. Trong quá trình sản xuất thép, đặc biệt là trong lò oxy cơ bản (BOF – Basic Oxygen Furnace) và lò điện từ (EAF – Electric Arc Furnace), bột vôi được phun vào sắt nóng chảy để phản ứng với các hợp chất lưu huỳnh. Phản ứng hóa học: CaO + S → CaS + O giúp hình thành canxi sunfide, sau đó canxi sunfide này được loại bỏ dưới dạng xỉ. Hiệu quả của quá trình này phụ thuộc rất nhiều vào diện tích bề mặt của bột vôi; các hạt mịn hơn sẽ cho phản ứng diễn ra nhanh hơn.

2. Quá trình hình thành và tinh chế xỉ (Slag Formation and Purification)

Canxi oxit đóng vai trò như một chất hòa tan trong quá trình hình thành phôi, điều này rất quan trọng để loại bỏ các tạp chất như silica, phốt pho và alumina khỏi thép nóng chảy. Bột vôi kết hợp với các tạp chất này tạo thành canxi silicate, canxi photphate và các hợp chất khác, những chất này nổi lên bề mặt thành phôi. Lớp phôi này cũng bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi sự oxy hóa lại và giúp duy trì nhiệt độ. Công thức phôi lý tưởng đòi hỏi phải kiểm soát chính xác lượng vôi được thêm vào; thông thường, độ mịn của bột vôi nên nằm trong khoảng 200–400 mesh (74–37μm) để quá trình hòa tan diễn ra nhanh chóng.

3. Kiểm soát độ pH trong xử lý nước thải

Các nhà máy sản xuất thép tạo ra nước thải có tính axit, chứa các kim loại nặng và các chất rắn lơ lửng. Bột氧化物 canxi được sử dụng để trung hòa nước thải nhờ vào đặc tính kiềm mạnh của nó. Khi được thêm vào nước thải, bột này làm tăng độ pH, khiến các kim loại kết tủa dưới dạng hydroxide, từ đó giúp việc loại bỏ chúng trở nên dễ dàng hơn. Dạng bột mịn giúp bột hòa tan nhanh chóng và điều chỉnh độ pH một cách đồng đều, giảm thời gian xử lý cũng như lượng hóa chất cần sử dụng.

4. Vận hành nhà máy sintering

Trong quá trình nung chảy quặng sắt, bột vôi được trộn với quặng sắt mịn, than cốc và các chất làm mềm khác để tạo thành các khối vật liệu dùng làm nguyên liệu cho lò cao. Vôi đóng vai trò như chất liên kết và chất làm mềm, giúp cải thiện độ bền vật lý và khả năng khử của vật liệu nung chảy. Sự phân bố kích thước hạt đồng đều (thường từ 80 đến 150 mesh) rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ thấm của vật liệu nung chảy ổn định.

Các thuộc tính then chốt của bột vôi dùng trong sản xuất thép

Hiệu quả của canxi oxit trong các ứng dụng liên quan đến thép phụ thuộc vào một số đặc tính chính:

• Độ mịnDiện tích bề mặt cụ thể ảnh hưởng trực tiếp đến tính phản ứng của vật liệu. Các loại bột mịn hơn (độ mịn từ 325 đến 2500 mesh) giúp quá trình hòa tan diễn ra nhanh hơn và nâng cao hiệu quả trong quá trình khử lưu huỳnh.
• Độ tinh khiết hóa họcNội dung CaO cao (thường trên 92%) kết hợp với hàm lượng thấp của silica, alumina và lưu huỳnh là điều kiện thiết yếu để tránh làm nhiễm bẩn thép.
• Phản ứng tích cực (Reactivity)
• Mật độ thể tíchẢnh hưởng đến các đặc tính lưu trữ, xử lý và quá trình đưa chất vào sản xuất trong hoạt động của nhà máy thép.

Máy xay để chế biến bột canxi dùng trong sản xuất thép

Việc lựa chọn thiết bị nghiền phù hợp là rất quan trọng để sản xuất bột canxi có các đặc tính cần thiết cho các ứng dụng trong lĩnh vực thép. Máy nghiền lý tưởng phải có khả năng xử lý đặc tính mài mòn của ôxy canxi, đồng thời đạt được kiểm soát chính xác kích thước hạt và tiết kiệm năng lượng. Hai giải pháp nổi bật trong dòng sản phẩm của chúng tôi đặc biệt phù hợp cho ứng dụng này.

Máy xay SCM Ultrafine: Chế biến độ chính xác cho vật liệu canxi có tính phản ứng cao

Dành cho các nhà máy thép cần bột canxi siêu mịn (độ mịn 325–2500 mesh) để thực hiện quá trình khử lưu huỳnh hiệu quả cao và tạo xỉ nhanh chóng, sản phẩm của chúng tôi…Máy xay SCM UltrafineĐại diện cho giải pháp tối ưu. Hệ thống xay nghiền tiên tiến này mang lại nhiều ưu điểm đáng kể trong quá trình xử lý vôi:

• Phân loại độ chính xác caoBộ phận phân loại bằng tuabin đứng tích hợp cho phép cắt độ lớn hạt một cách chính xác mà không gây nhiễm bẩn bởi bột thô, đảm bảo độ mịn đồng nhất – yếu tố quan trọng để duy trì chất lượng thép ổn định.
• Hiệu quả năng lượng vượt trộiVới mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn 30% so với các máy xay kiểu jet và có dung lượng gấp đôi, dòng sản phẩm SCM giúp giảm đáng kể chi phí vận hành trong quá trình sản xuất canxi sunfat với khối lượng lớn.
• Độ bền vượt trộiCác bánh và vòng mài được cứng hóa đặc biệt, kết hợp với buồng mài không sử dụng bạch kim, giúp kéo dài tuổi thọ sử dụng khi xử lý các vật liệu dolomit có tính mài mòn cao.

Dòng SCM hoạt động dựa trên nguyên lý nghiền đa tầng độc đáo, trong đó vật liệu được phân tán theo hướng ly tâm vào đường nghiền và dần được giảm kích thước nhờ áp lực của các bánh xe nghiền. Với các mẫu model từ SCM800 (độ dung tích 0,5–4,5 tấn/giờ) đến SCM1680 quy mô công nghiệp (độ dung tích 5,0–25 tấn/giờ), các nhà máy sản xuất thép có thể lựa chọn công suất phù hợp với nhu cầu sử dụng vôi cụ thể của mình.

Máy xay hình thang loại MTW: Khả năng xử lý với công suất cao

Đối với các hoạt động sản xuất thép yêu cầu lượng bột canxi với độ mịn vừa (30-325 mesh) lớn, sản phẩm của chúng tôi…Dòng máy xay hình chữ nhật MTW SeriesCung cấp hiệu suất mạnh mẽ và độ tin cậy cao. Máy xay kiểu châu Âu này tích hợp nhiều đổi mới đặc biệt hữu ích cho quá trình xử lý vôi:

• Thiết kế xẻng chống mài mònCác bộ phận xẻng được thiết kế theo hình dạng mô-đun với đường cong giúp giảm chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ của bánh xe khi xử lý vật liệu canxi có độ mài mòn cao.
• Đường dẫn luồng không khí được tối ưu hóaĐường ống không khí cong giúp giảm mất mát năng lượng và nâng cao hiệu suất truyền tải; các tấm bảo vệ có độ bền cao bảo vệ các bề mặt đang hoạt động.
• Hệ thống truyền động bộ trục tích hợp (Integrated Gear Drive)Với hiệu suất truyền động lên tới 98%, hệ thống bộ răng hình nón giúp tiết kiệm không gian và giảm chi phí lắp đặt.

Máy nghiền MTW hoạt động dựa trên nguyên lý nghiền ly tâm, trong đó các bánh nghiền quay quanh trục trung tâm đồng thời tự quay theo hướng riêng. Nguyên liệu được đưa vào không gian giữa vòng nghiền và bánh nghiền bằng cách sử dụng các lưỡi xẻ, giúp nghiền hiệu quả thông qua quá trình ép đẩy. Hệ thống phân loại kiểm soát chính xác kích thước hạt cuối cùng. Với các mẫu từ MTW110 (3–9 tấn/giờ) đến MTW215G (15–45 tấn/giờ), dòng máy này có thể đáp ứng nhu cầu về vôi cho các nhà máy thép lớn nhất.

So sánh về mặt kỹ thuật trong các ứng dụng sản xuất thép

Khi lựa chọn giữa hệ thống xay mịn siêu mịn và hệ thống xay mịn mức trung bình, các nhà máy thép cần xem xét các yêu cầu cụ thể của quy trình sản xuất của mình:

Nghiên cứu trường hợp: Triển khai tại nhà máy thép tích hợp

Một nhà máy thép tích hợp lớn ở Đông Á gần đây đã thay thế hệ thống nghiền vôi lỗi thời của mình bằng máy nghiền siêu mịn SCM1250 của chúng tôi. Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể:

• Hiệu quả khử lưu huỳnh tăng từ 82% lên 94% nhờ vào việc sử dụng bột vôi có độ mịn cao hơn (D97 = 8μm).
• Lượng tiêu thụ chanh giảm 18% trong khi vẫn giữ được chất lượng thép tương đương.
• Mức tiêu thụ năng lượng giảm 32% so với hệ thống xay bằng máy bay phản lực trước đây của họ.
• Thời gian ngừng hoạt động để bảo trì đã giảm từ 15% xuống còn 4% tổng số giờ vận hành.

Chất lượng của vôi được cải thiện đã góp phần kiểm soát tốt hơn hàm lượng lưu huỳnh trong thép ô tô cao cấp, đảm bảo rằng hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm cuối cùng luôn dưới 0,005%.

Kết luận

Bột oxy canxi đóng vai trò không thể thiếu trong sản xuất thép hiện đại, thực hiện những chức năng quan trọng như khử lưu huỳnh, hình thành xỉ và quản lý môi trường. Hiệu quả của các quá trình này phụ thuộc rất nhiều vào các đặc tính vật lý của bột vôi, đặc biệt là độ mịn và khả năng phản ứng của nó. Do đó, việc lựa chọn công nghệ xay phù hợp là rất cần thiết để tối ưu hóa hoạt động của nhà máy thép.

Đối với các nhà máy thép muốn nâng cao khả năng xử lý vôi của mình, chúng tôi cung cấp các giải pháp phù hợp.Máy xay siêu mịn SCM Ultrafine MillvàDòng máy nghiền hình thang MTWCác nhà máy này cung cấp các giải pháp bổ sung đáp ứng mọi yêu cầu về độ tinh khiết khác nhau. Với hệ thống phân loại tiên tiến, hoạt động tiết kiệm năng lượng và cấu trúc bền vững được thiết kế riêng cho các vật liệu mài mòn, chúng đại diện cho công nghệ hàng đầu trong lĩnh vực chế biến canxi oxit dùng cho ngành sản xuất thép. Bằng cách đầu tư vào công nghệ xay nghiền phù hợp, các nhà sản xuất thép có thể cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm, hiệu quả vận hành và mức độ tuân thủ các quy định môi trường.