Trong ngành công nghiệp sản xuất thép, hai phương pháp chính được sử dụng là luyện thép bằng lò cao – lò thổi oxy [BOF] và luyện thép bằng lò điện hồ quang [EAF]. 2 phương pháp này đều được sử dụng phổ biến trong sản xuất thép hiện nay.
Luyện thép bằng lò cao – lò thổi oxy [BOF]
Luyện thép bằng lò cao – lò thổi oxy [BOF] là phương pháp sản xuất thép gân, thép dây cuộn truyền thống tại các nhà máy thép quy mô lớn. Quy trình này tiêu thụ lượng năng lượng rất cao, chủ yếu từ than cốc và các nguồn nhiên liệu hóa thạch khác.
– Nguyên liệu chính: Quặng sắt, than cốc, và phụ gia.
– Mức độ tiêu thụ năng lượng: Sản xuất 1 tấn thép bằng phương pháp BOF tiêu tốn khoảng 20-25 GJ [gigajoules] năng lượng. Nguồn năng lượng chính là than cốc, một loại nhiên liệu hóa thạch cần thiết để cung cấp nhiệt lượng cho phản ứng hóa học.
– Tác động môi trường: Phương pháp này phát thải lượng lớn CO₂, do sử dụng nhiều than cốc. Việc sản xuất thép xanh trong tương lai đòi hỏi cải tiến quy trình để giảm thiểu phát thải từ phương pháp BOF.
Ưu điểm: Sản xuất được khối lượng thép lớn, đáp ứng nhu cầu cao, nhất là trong ngành xây dựng, nơi thép gân và thép dây cuộn được sử dụng rộng rãi.
Nhược điểm: Tiêu thụ năng lượng lớn, không thân thiện với môi trường do phát thải CO₂ cao.
Luyện phôi thép bằng lò luyện BOF
Luyện thép bằng lò điện hồ quang [EAF]
Phương pháp EAF là phương pháp sản xuất thép xanh nhờ vào khả năng tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải. Phương pháp này chủ yếu sử dụng phế liệu thép làm nguyên liệu chính, tái chế và tiết kiệm tài nguyên.
– Nguyên liệu chính: Phế liệu thép, một số phụ gia hóa học.
– Mức độ tiêu thụ năng lượng: Sản xuất 1 tấn thép bằng EAF tiêu tốn khoảng 6-7 GJ năng lượng, thấp hơn nhiều so với BOF. Nguồn năng lượng chính là điện, và ngày nay, các nhà máy thép xanh đang sử dụng năng lượng tái tạo như điện gió và điện mặt trời để cung cấp năng lượng cho quy trình EAF.
– Tác động môi trường: Phát thải CO₂ từ EAF thấp hơn đáng kể so với BOF, nhờ vào việc sử dụng phế liệu và giảm phụ thuộc vào nguyên liệu hóa thạch.
Ưu điểm: Tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường, phù hợp với xu hướng phát triển thep xanh.
Nhược điểm: Quy mô sản xuất thường nhỏ hơn BOF, khó đáp ứng nhu cầu lớn trong các ngành công nghiệp nặng hoặc xây dựng.
Trong khi lò luyện thép BOF tiêu tốn nhiều năng lượng từ than cốc và có mức phát thải CO₂ cao, thì lò EAF tiết kiệm năng lượng và thân thiện hơn với môi trường nhờ việc sử dụng điện và phế liệu thép. Phương pháp luyện thép bằng lò EAF trở thành lựa chọn hàng đầu trong xu hướng sản xuất thép xanh, giúp giảm thiểu tác động đến môi trường và hỗ trợ quá trình chuyển đổi bền vững của ngành công nghiệp thép.
Các sản phẩm thép gân và thép dây cuộn từ phương pháp EAF đang dần trở nên phổ biến, không chỉ đáp ứng nhu cầu xây dựng mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường. Các công ty thép đang từng bước chuyển đổi sang sử dụng EAF nhiều hơn, đặc biệt trong bối cảnh thế giới ngày càng chú trọng đến sản xuất bền vững và bảo vệ môi trường.
Nhìn chung, cả hai phương pháp luyện thép BOF và EAF đều đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất thép. Tuy nhiên, với xu hướng phát triển của thép xanh và nhu cầu giảm thiểu tác động môi trường, EAF đang được ưu tiên nhờ khả năng tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải. Việc áp dụng EAF trong sản xuất thép gân và thép dây cuộn không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn đáp ứng tiêu chuẩn phát triển bền vững trong ngành thép toàn cầu.