Thừa phát thải, tốn năng lượng

Quy trình sản xuất gang thép qua các công đoạn nung sấy, thiêu kết, nấu chảy nguyên liệu để tạo ra gang, đúc phôi từ gang và cán đều tạo ra 3 dạng chất thải là nước thải, khí và bụi thải, chất thải rắn với mức độ ô nhiễm khác nhau.

Theo tính toán, sản xuất 1 tấn thép sẽ thải ra từ 0,5 - 1 tấn xỉ, 10.000m3 khí thải, 100kg bụi. Rất nhiều các chất ô nhiễm như: Axit, kiềm, các nguyên tố hợp kim... thải ra môi trường. Trong các vùng luyện kim, khí quyển bị nhiễm bẩn chiếm tỷ lệ gần 60%.

Ngoài nguyên liệu chính là thép phế, sắt xốp, gang thỏi hoặc gang lỏng, vôi, việc sản xuất thép còn sử dụng năng lượng như than, gas, điện, dầu, oxy, nước và các chất phụ trợ như hợp kim, điện cực, khí trơ, vật liệu đầm lò. Quá trình sản xuất thép sinh ra các chất thải khí, rắn và tiếng ồn. Trong một số trường hợp, nước làm mát không được tuần hoàn tuyệt đối cũng phát thải ra môi trường.

Đặc biệt, trong quá trình sản xuất gang và thép đã tạo ra một lượng lớn các chất thải gây ô nhiễm môi trường. Khối lượng bụi lên tới hàng ngàn tấn/năm, thành phần chủ yếu là các oxit kim loại và những loại oxit khác (FeO, MnO, Al2O3, SiO2, CaO, MgO) và các loại khí thải chứa CO, CO2, SO2, NO2 cùng với một số khí độc khác. Bụi sinh ra chứa các oxit và những tác nhân khác có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà trực tiếp là những công nhân trong nhà máy.


Một trong những đặc trưng cơ bản của ngành thép là tiêu tốn nhiều năng lượng. Theo thống kê của Viện Năng lượng, Việt Nam hiện có khoảng 65 dự án sản xuất gang thép có công suất 100.000 tấn/năm trở lên. Mặc dù các nhà máy thép mới sử dụng chưa tới 50% công suất thiết kế nhưng lượng điện tiêu thụ hàng năm đã lên tới gần 3,5 tỷ kWh. Lượng than, dầu, điện ngành thép tiêu thụ chiếm khoảng 6% tổng tiêu thụ năng lượng của các ngành công nghiệp.

Bên cạnh đó, do công nghệ lạc hậu nên thời gian luyện 1 mẻ thép cũng nhiều gần gấp đôi so với trung bình trên thế giới. Theo tính toán để luyện được 1 mẻ thép, các doanh nghiệp mất khoảng 90 - 180 phút (trung bình thế giới là 45 - 70 phút), tiêu hao điện từ 550 - 690 kWh/tấn (trung bình thế giới là 360 - 430 kWh/tấn).

Các chuyên gia môi trường nhận định, nếu tất cả các dự án thép được cấp phép và triển khai đúng cam kết thì đến năm 2020, ngành thép sẽ thải ra 174 triệu tấn CO2 và lúc đó, riêng ngành thép sẽ “giáng” lên đầu mỗi người dân Việt Nam thêm 1,5 tấn khí CO2.

Thay đổi tư duy nhà sản xuất

Theo tính toán, nhiên liệu cho 1 tấn thép sản xuất bằng công nghệ lò điện hồ quang ở Việt Nam còn rất cao với các nước châu Âu và Nhật Bản. Điều này cũng đồng nghĩa với việc phát thải trong sản xuất thép lò điện ở Việt Nam cao hơn nhiều so với các nước tiên tiến trên thế giới.

Như vậy, việc cải tiến công nghệ và thiết bị, sử dụng nguyên nhiên liệu hiệu quả sẽ mang lại lợi ích kinh tế to lớn và giảm mạnh phát thải, đảm bảo cho việc phát triển bền vững cũng như tăng cường tính cạnh tranh của sản phẩm thép của nước ta trong bối cảnh hội nhập kinh tế.

Có thể thấy, tiềm năng sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất thép lò điện ở nước ta còn rất lớn ở tất cả các khâu từ chuẩn bị nguyên liệu, luyện thép trong lò điện hồ quang, tinh luyện thép trong lò thùng đến đúc phôi trong máy đúc liên tục. Tiềm năng tiết kiệm về nguyên liệu có thể đạt 4 – 5% , điện năng 10 – 20% , điện cực grafit 10 – 20% , vật liệu chịu lửa 5 – 10%...

Những năm qua với sự hỗ trợ của Chính phủ và các tổ chức quốc tế, ngành thép Việt Nam đã có nhiều giải pháp giảm tiêu hao nhiên liệu với mục tiêu đặt ra trong luyện gang giảm tiêu hao than cốc tới mức 500 ÷ 600 kg cốc/T HMT và than phun tới mức 90÷100 kg/T HMT; cán thép giảm tiêu hao dầu dưới 20 lít/T sp.

Hiện tại, một số nhà máy thép đã bắt đầu sử dụng khí thải lò EAF để sấy nóng thép phế trước khi nạp vào lò. Nhờ vậy, thời gian nấu luyện, thời gian cấp điện giảm đi, giảm lượng điện tiêu thụ lò EAF và LF. Đồng thời, một số công ty thép còn chuyển đổi dùng dầu đốt FO sang dùng khí NG, nhờ đó, hiệu quả tiết kiệm là 113.000 VNĐ/T phôi.

Để giảm tiêu hao điện năng, các nhà máy thép đã đưa vào sử dụng bộ tái thu hồi nhiệt khí thải lò nung phôi thép. Bộ tái thu hồi nhiệt khí này đã hạ 2000C nhiệt độ khí thải (từ 6720C xuống 4720C). Đặc biệt, việc lắp đặt hệ thống vận chuyển phôi thép nóng từ máy đúc liên tục đến lò nung vôi, đảm bảo giữ nhiệt độ phôi thép ở mức khoảng 7000C đã giúp giảm 0,3% lượng cháy hao kim loại trong lò nung, giảm chi phí nhân công, giảm sức lao động cho công nhân nạp lò vì thiết bị hoàn toàn tự động.