Công nghệ xử lý bụi lò luyện thép nhà máy an toàn, hiệu quả

Bụi phát sinh trong quá trình luyện thép luôn là bài toán lớn đối với an toàn sản xuất. Trước áp lực kiểm soát khí thải ngày càng chặt chẽ, bắt buộc doanh nghiệp cần triển khai giải pháp xử lý bụi lò luyện thép phù hợp, nhằm tuân thủ quy định môi trường, tối ưu quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả vận hành.

Bài viết dưới đây, hãy cùng Công ty TNHH Kỹ thuật Lê Gia Phát tìm hiểu các giải pháp kiểm soát bụi lò thép hiệu quả hiện nay.

Bụi lò thép là gì?

Bụi lò thép (hay bụi lò luyện thép) là những hạt chất thải màu xám hoặc đen, có kích thước siêu nhỏ, chỉ từ 0.1 đến 10 micromet (thuộc nhóm bụi siêu mịn PM2.5 và PM10), được phát sinh trực tiếp từ quy trình luyện kim tại các nhà máy thép, đặc biệt ở lò điện hồ quang trong các công đoạn nấu chảy nguyên liệu (quặng sắt, phế liệu thép), xử lý xỉ, đúc và gia công kim loại.

Trong quá trình luyện thép ở nhiệt độ cao , kim loại nặng sẽ bắt đầu bay hơi cùng với quá trình đốt cháy các tạp chất hữu cơ. Lúc này, nhũng hạt bụi lò thép siêu mịn cũng theo dòng khí thải di chuyển và được thu giữ lại tại hệ thống lọc khí thải công nghiệp (nếu có). 

Trong trường hợp, nhà máy không có hệ thống xử lý bụi lò luyện thép, những hạt bụi này sẽ phát tán trực tiếp ra môi trường.

>>> XEM THÊM:

• Bụi xi măng – Tác hại và các phương pháp xử lý an toàn
• Giải pháp xử lý bụi bông, sợi cho ngành công nghiệp dệt may
• Hệ thống hút bụi lò nhôm – Kiểm soát bụi, phòng cháy nổ hiệu quả

Phân loại bụi lò luyện thép

Bụi phát sinh trong quá trình luyện thép thường được phân thành 3 nhóm chính như: 

Loại bụi	Bụi lò cao	Bụi lò thổi	Bụi lò điện quang
Nguồn gốc	Được thu hồi tại bộ lọc khí bụi và gọi là bụi sơ cấp. Phần bụi mịn tiếp tục được lọc và gọi là bụi thứ cấp.	Hình thành do quá trình thổi oxy vào kim loại lỏng ở tốc độ siêu âm. Kim loại lỏng gây ra bọt sôi carbon.	Phát sinh trong quá trình luyện thép bằng lò điện hồ quang.
Thành phần	Chứa nhiều kẽm và chì.	Chứa nhiều oxit kim loại và kim loại nặng.	Chứa kim loại nặng và bụi mịn.
Khối lượng	Bụi và bùn mịn được tạo ra ít hơn. Lượng bụi sơ cấp trung bình khoảng 11,4 kg trên mỗi tấn gang lỏng. Bụi thứ cấp khoảng 8,9 kg trên mỗi tấn gang lỏng.	Khối lượng bụi và bùn phát sinh từ lò thổi thay đổi, dao động khoảng 15 đến 25kg trên mỗi tấn thép lỏng.	Bụi và bùn chiếm khoảng 14,2 kg trên mỗi tấn thép lỏng.

Bảng phân loại bụi lò luyện thép

Bụi công nghiệp tại nhà máy thép có độc hại không?

Bụi lò thép được đánh giá là loại bụi công nghiệp có mức độ nguy hiểm rất cao do thành phần chứa nhiều kim loại nặng và hợp chất độc hại.

Thành phần hóa học của loại bụi này rất phức tạp, bao gồm các oxit kim loại (FeO, ZnO, PbO), silica (SiO2), carbon và các kim loại nặng như chì, cadmium, crom. 

Đặc biệt, hàm lượng kẽm (Zn) chiếm khoảng 20-35% tổng khối lượng, khiến loại bụi lò luyện thép được xếp vào nhóm chất thải độc hại cần kiểm soát nghiêm ngặt.

Và bắt buộc các nhà máy luyện kim phải áp dụng quy trình thu gom và xử lý chuyên biệt, đảm bảo tuân thủ quy chuẩn môi trường về quản lý chất thải công nghiệp nguy hại (CTNH).

Tác hại của bụi lò luyện thép

Bụi lò luyện thép phát sinh liên tục trong quá trình sản xuất với nhiều thành phần nguy hại vượt ngưỡng chất thải nguy hại. Nếu không được xử lý đúng quy trình và phát tán ra môi trường, sẽ gây ra các tác hại nghiêm trọng như:

Ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Bụi lò thép tác động trực tiếp đến hệ hô hấp khi hít phải, gây kích ứng đường thở, viêm phế quản, hen suyễn và suy giảm chức năng phổi. Khi người lao động tiếp xúc thường xuyên trong thời gian dài có thể dẫn đến các bệnh lý nghiêm trọng như xơ phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) và ung thư phổi.

Ngoài ra, các kim loại nặng như chì, cadimi, niken, crom trong hạt bụi siêu mịn này có khả năng tích tụ trong cơ thể, gây tổn thương hệ thần kinh, giảm trí nhớ, rối loạn miễn dịch và tăng nguy cơ ung thư.

Gây ô nhiễm môi trường

Bụi lò luyện thép phát thải các chất độc hại như SOx (gây mưa axit), NOx (tạo sương mù quang hóa), hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs), CO và CO2, gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng, góp phần làm biến đổi khí hậu toàn cầu.

Khi bụi lắng đọng xuống đất và nguồn nước, các kim loại nặng cùng hợp chất độc hại sẽ thấm sâu vào đất canh tác và nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm. Quá trình tích tụ lâu dài sẽ làm suy giảm chất lượng đất, phá hủy chuỗi thức ăn và đe dọa đa dạng sinh học trong khu vực xung quanh nhà máy.

>>> XEM THÊM: Các phương pháp xử lý bụi sơn an toàn, hiệu quả cao

Hư hại máy móc

Loại bụi này dễ bay lơ lửng trong không khí và có tính ăn mòn cao do chứa các hợp chất hóa học hoạt tính. Nếu không được kiểm soát hiệu quả, có thể làm hư hỏng máy móc và thiết bị sản xuất.

Gây cháy nổ

Bụi thép có nguy cơ gây cháy nổ cao khi gặp nguồn nhiệt hoặc tia lửa. Do có diện tích tiếp xúc rất lớn, các hạt bụi này dễ bị oxy hóa nhanh, tạo ra phản ứng sinh nhiệt mạnh và lan truyền trong thời gian ngắn. 

Hiện tượng này có thể dẫn đến cháy nổ dây chuyền, gây nguy hiểm nghiêm trọng cho người lao động và thiệt hại lớn cho nhà xưởng, thiết bị nếu không được kiểm soát và xử lý an toàn.

Vì sao doanh nghiệp bắt buộc phải xử lý bụi lò luyện thép?

Như đã đề cập, bụi lò thép gây nhiều rủi ro cho sức khỏe con người và môi trường xung quanh. Do đặc tính độc hại và khả năng phát tán cao, các nhà máy luyện kim bắt buộc phải thực hiện xử lý bụi thép. 

Việc xử lý đúng cách không chỉ nhằm đáp ứng yêu cầu pháp lý mà còn mang lại nhiều lợi ích thiết thực trong vận hành và bảo vệ môi trường, như:

• Hệ thống xử lý bụi đảm bảo khí thải lò luyện thép được lọc sạch trước khi thải ra ngoài, loại bỏ hoàn toàn các hạt bụi độc hại và giảm thiểu ô nhiễm không khí, góp phần bảo vệ môi trường sống chung.
• Quá trình xử lý cho phép thu hồi lượng kẽm và sắt từ bụi lò thép để tái sử dụng, tạo ra nguồn nguyên liệu thứ cấp có giá trị kinh tế, giảm chi phí đầu vào cho sản xuất.
• Kiểm soát bụi hiệu quả tạo ra không gian làm việc đạt tiêu chuẩn an toàn, sạch sẽ, bảo vệ sức khỏe người lao động.
• Xử lý bụi thép đúng quy trình giúp doanh nghiệp đáp ứng các quy định về môi trường, tránh các khoản phạt và chi phí phát sinh do vi phạm.

Tiêu chuẩn và quy định về khí thải ngành thép tại Việt Nam

Tại Việt Nam, quy trình xử lý khí thải và bụi lò thép được quản lý chặt chẽ bởi hệ thống pháp luật về bảo vệ môi trường, bao gồm các văn bản chính sau:

• Luật Bảo vệ Môi trường 2014 và các nghị định hướng dẫn thi hành quy định rõ trách nhiệm bảo vệ môi trường của các doanh nghiệp sản xuất thép, phân loại nguồn ô nhiễm và yêu cầu xử lý khí thải công nghiệp.
• Thông tư 27/2012/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường hướng dẫn chi tiết tiêu chuẩn chất lượng khí thải công nghiệp và quy trình xử lý bắt buộc đối với các nhà máy luyện kim, đảm bảo nồng độ chất thải nằm trong ngưỡng cho phép.
• Quyết định 18/2008/QĐ-BTNMT quy định cụ thể tiêu chuẩn khí thải cho từng loại hệ thống lò (lò cao, lò điện hồ quang, lò nung) và thiết bị vận chuyển trong ngành thép, kèm theo giới hạn nồng độ các chất ô nhiễm như bụi, SO₂, NOₓ, CO.
• Ngoài ra, các doanh nghiệp còn phải tuân thủ hướng dẫn từ Tổng cục Môi trường và Sở Tài nguyên và Môi trường địa phương về giám sát định kỳ, báo cáo phát thải và xử lý vi phạm môi trường.

Các giải pháp xử lý bụi lò luyện thép hiệu quả hiện nay

Hiện nay, để kiểm soát và xử lý bụi phát sinh từ lò luyện thép, các nhà máy có thể áp dụng nhiều giải pháp hiệu quả như:

Hệ thống thu bụi luyện thép​ Cyclone

Hệ thống Cyclone lọc bụi hoạt động theo nguyên lý ly tâm, chuyên dùng để xử lý khí thải có nồng độ bụi cao (trên 20 mg/m³), mà không đòi hỏi hiệu suất lọc cao.

Dòng khí chứa bụi được đưa vào buồng xoáy, tạo chuyển động xoáy mạnh bên trong buồng -> Lực ly tâm đẩy các hạt bụi văng ra thành buồng -> Bụi rơi xuống đáy thùng thu gom -> Khí làm sạch thoát ra ngoài qua ống dẫn khí sạch -> Bụi tích tụ ở đáy được thu gom định kỳ để xử lý.

Ưu điểm nổi bật:

• Thiết kế đơn giản, không có bộ phận chuyển động giúp giảm thiểu hư hỏng cơ khí, kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì định kỳ.
• Hoạt động ổn định ở nhiệt độ và áp suất cao, phù hợp với môi trường khí thải lò thép có nhiệt độ cao.
• Trở lực thấp và ổn định, không gây ảnh hưởng đến áp suất vận hành hệ thống.
• Chi phí đầu tư thấp, hiệu suất cao.

Hạn chế:

• Không hiệu quả với các hạt bụi có kích thước dưới 20µm
• Không xử lý được bụi kết dính, có thể gây tắc nghẽn và làm giảm hiệu suất hoạt động của hệ thống.

Xử lý bụi lò luyện thép bằng buồng lắng bụi

Buồng lắng bụi là công nghệ xử lý bụi nhà máy luyện thép có cấu trúc đơn giản dạng hộp chữ nhật, hoạt động theo nguyên lý giảm tốc độ dòng khí (nguyên lý trọng lực).

Dòng khí chứa bụi đi vào buồng lắng -> Vận tốc khí giảm đột ngột -> Hạt bụi thô lắng xuống đáy buồng nhờ trọng lực và thu gom -> Khí sạch thoát ra ngoài.

Ưu điểm nổi bật:

• Thiết kế đơn giản không có cơ cấu cơ khí phức tạp, giúp giảm tần suất bảo trì định kỳ và chi phí sửa chữa.
• Độ bền cao, tuổi thọ dài, có khả năng chịu được môi trường công nghiệp khắc nghiệt với nhiệt độ cao.
• Có thể kết hợp với hệ thống làm lạnh dòng khí hoặc các thiết bị xử lý khác để tối ưu hiệu suất theo điều kiện cụ thể của nhà máy.

Hạn chế:

• Chỉ hiệu quả với bụi có kích thước lớn hơn 50µm, không xử lý được bụi mịn PM10 và PM2.5, bắt buộc phải kết hợp với hệ thống xử lý khí thải khác.
• Không xử lý được bụi có tính kết dính, dễ gây bám cặn trên bề mặt buồng.

Hệ thống lọc bụi tĩnh điện (ESP – Electrostatic Precipitator)

Hệ thống thu bụi luyện thép ESP vận hành theo nguyên lý điện trường cao thế để loại bỏ hạt bụi khỏi dòng khí thải. 

Dòng khí chứa bụi đi qua hệ thống ESP -> Được ion hóa bởi điện trường cao thế -> Các hạt bụi nhiễm điện bị hút về điện cực trái dấu và bám trên tấm thu -> Khi tích tụ đủ, hệ thống búa gõ tự động làm rơi bụi xuống phễu thu hồi.

Ưu điểm nổi bật:

• Hiệu suất lọc cực cao, đạt 85-99%, xử lý hiệu quả cả hạt bụi siêu mịn dưới 0,005µm (PM0.005).
• Không gây ảnh hưởng đến lưu lượng khí và áp suất hệ thống.
• Phù hợp với hệ thống công nghiệp quy mô lớn, có thể xử lý hàng nghìn m³ khí thải mỗi giờ.
• Hoạt động ổn định ở nhiệt độ lên đến 450°C.
• Chi phí vận hành thấp.

Hạn chế:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao, yêu cầu công nghệ tiên tiến, hệ thống điều khiển phức tạp và vật liệu chuyên dụng.
• Cần đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn cao để vận hành, làm sạch tấm thu định kỳ.

Hệ thống lọc bụi túi vải (Baghouse Filter)

Hệ thống này sử dụng các túi lọc bằng vải chuyên dụng (chịu nhiệt, chống hóa chất) để giữ lại hạt bụi khi dòng khí thải đi qua. Bụi bám trên bề mặt túi lọc được làm sạch tự động bằng phương pháp rung giũ cơ học hoặc thổi ngược bằng khí nén.

Ưu điểm vượt trội:

• Hiệu suất lọc cao, xử lý 99-99,9% bụi siêu mịn từ 0,3-1µm.
• Khả năng chứa bụi lớn.
• Tối ưu hóa luồng khí xuyên qua túi lọc, giảm áp suất trong hệ thống và tiết kiệm năng lượng vận hành quạt hút.
• Vải lọc chuyên dụng chịu được nhiệt độ lên đến 200-260°C (tùy chất liệu).
• Túi lọc có thể tái sử dụng nhiều lần sau khi làm sạch.

Hạn chế:

• Không xử lý hiệu quả bụi ẩm và dính, có thể gây tắc nghẽn và giảm tuổi thọ túi.
• Nhiệt độ khí thải quá cao (trên 260°C với vải thông thường) có thể làm cháy hoặc mủn túi vải.
• Hệ thống có kích thước cồng kềnh, đòi hỏi diện tích lắp đặt rộng rãi.
• Cần vệ sinh, bảo dưỡng thường xuyên và thay thế túi lọc định kỳ do mòn, rách hoặc chai cứng.

Xử lý bụi lò luyện thép bằng phương pháp ướt

Hệ thống lọc bụi ướt xử lý khí thải bằng cách cho dòng khí chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng (thường là nước hoặc dung dịch hóa chất). Khi bụi va chạm với các giọt nước hoặc màng nước phun, chúng bị giữ lại và tạo thành bùn lắng, sau đó được tách khỏi dòng khí. 

Ưu điểm vượt trội:

• Hiệu quả cao với bụi mịn và khí độc có kích thước nhỏ dưới 1µm.
• Có khả năng hấp thụ các khí độc như SO₂, HCl, NH₃.
• Làm mát khí thải từ nhiệt độ cao xuống mức an toàn, giảm nguy cơ cháy nổ trong hệ thống.
• Xử lý đồng thời bụi và khí ăn mòn.

Hạn chế:

• Yêu cầu hệ thống xử lý nước thải phức tạp, phải có bể thu gom, xử lý bùn và tái chế nước để tránh ô nhiễm.
• Cần nguồn nước liên tục cho quá trình phun và làm sạch.
• Khí thải sau xử lý có độ ẩm cao, cần thiết bị làm khô hoặc tách giọt trước khi thải ra môi trường.
• Chi phí vận hành cao do tiêu thụ nước, điện năng cho bơm và xử lý nước thải.

Lê Gia Phát – Đơn vị cung cấp giải pháp xử lý bụi công nghiệp uy tín

Công ty TNHH Kỹ thuật Lê Gia Phát (LGP) là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực thi công và lắp đặt hệ thống xử lý bụi công nghiệp tại Việt Nam. 

Với hơn 15 năm kinh nghiệm và hàng trăm dự án triển khai thành công, LGP mang đến giải pháp xử lý bụi lò thép toàn diện với các ưu điểm vượt trội:

• Quy trình triển khai dự án chuyên nghiệp

Đội ngũ kỹ sư LGP đến trực tiếp nhà xưởng để xác định điểm phát sinh bụi, đo lưu lượng khí cần xử lý, áp suất tĩnh trong dây chuyền và mức độ tiếng ồn. 

• Thiết kế hệ thống theo đặc thù sản xuất

Phương án thiết kế bao gồm đầy đủ các hạng mục như chụp hút, hệ thống ống gió, damper điều chỉnh, quạt hút, thiết bị lọc và ống xả. 

Cách bố trí được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo thu bụi hiệu quả, giữ ổn định lưu lượng khí và giảm thiểu tổn thất áp suất.

• Thi công, lắp đặt và chạy thử vận hành

Thi công theo đúng bản vẽ thiết kế, sau đó cân chỉnh lưu lượng tại từng nhánh, đo độ ồn khu vực làm việc và kiểm tra rò rỉ bụi. Hệ thống chỉ được bàn giao khi đạt đúng thông số kỹ thuật và đảm bảo vận hành an toàn.

• Bảo trì định kỳ duy trì hiệu suất lâu dài

Gói bảo trì bao gồm vệ sinh cyclone, thay lõi lọc hoặc túi lọc đúng hạn, kiểm tra đường ống và căn chỉnh lại quạt, giúp hệ thống hoạt động ổn định, tiết kiệm điện năng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Lê Gia Phát sở hữu nhà máy sản xuất trực tiếp cùng đội ngũ kỹ sư chuyên môn cao, luôn đồng hành và tư vấn giải pháp xử lý bụi lò luyện thép tối ưu cho doanh nghiệp.

Liên hệ với chúng tôi qua HOTLINE 0908 535 860 ngay hôm nay để được tư vấn miễn phí giải pháp xử lý bụi lò thép phù hợp nhất cho doanh nghiệp của bạn!

KẾT

Hy vọng với những chia sẻ từ LGP đã giúp khách hàng có cái nhìn rõ ràng hơn về các giải pháp hiện nay cũng như vai trò của xử lý bụi lò luyện thép trong việc kiểm soát ô nhiễm, đảm bảo an toàn sản xuất và tuân thủ quy định môi trường.

Lê Gia Phát với hơn 15 năm kinh nghiệm triển khai hàng trăm dự án xử lý bụi lò luyện thép tại Việt Nam, sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp từ khảo sát, thiết kế đến thi công và bảo trì. Liên hệ ngay HOTLINE 0908 535 860 để được tư vấn miễn phí giải pháp xử lý bụi tối ưu nhất!