Bài viết có tiêu đề “Luyện sắt bền vững hướng tới nền kinh tế thép tuần hoàn trong tương lai: Khai thác nồng độ oxy tới hạn để loại bỏ Cu luyện kim từ hỗn hợp phế liệu” đề cập đến một thách thức chính trong nền kinh tế thép tuần hoàn: loại bỏ các tạp chất đồng (Cu) từ sắt nóng chảy từ phế liệu trong quá trình tái chế thép.

Bối cảnh và thách thức

• Nền kinh tế thép tuần hoàn phụ thuộc nhiều vào việc tái chế thép phế liệu để giảm nhu cầu về nguyên liệu thô sơ cấp như quặng sắt và than, do đó giảm tác động đến môi trường và lượng khí thải CO2.

• Tuy nhiên, việc sử dụng phế liệu ngày càng tăng dẫn đến các chất gây ô nhiễm như đồng, tích tụ trong thép nóng chảy và ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng thép và khả năng tái chế.

• Đồng rất khó loại bỏ về mặt luyện kim vì nó không dễ bị oxy hóa và có xu hướng đọng lại trong thép, gây ra các vấn đề trong quá trình sản xuất nhiều loại thép145.

Đóng góp chính của nghiên cứu

• Nghiên cứu trình bày một cách tiếp cận mới để loại bỏ đồng khỏi Fe-Cu-O nóng chảy bằng cách khai thác nồng độ oxy tới hạn trong quá trình nóng chảy hồ quang.

• Bằng cách kiểm soát cẩn thận hàm lượng oxy trong chất nóng chảy, đồng có thể được oxy hóa có chọn lọc và tách ra khỏi thép nóng chảy.

• Phương pháp này tận dụng nhiệt động lực học của hệ thống Fe-Cu-O để thúc đẩy quá trình oxy hóa đồng mà không quá oxy hóa sắt, cho phép loại bỏ đồng hiệu quả khỏi hỗn hợp phế liệu.

• Cách tiếp cận này cung cấp một quan điểm luyện kim mới và lộ trình công nghệ để cải thiện chất lượng tái chế phế liệu và hỗ trợ nền kinh tế thép tuần hoàn bền vững1235.

Ý nghĩa rộng lớn hơn đối với nền kinh tế thép tuần hoàn

• Tăng tỷ lệ tái chế phế liệu và cải thiện chất lượng thép tái chế là điều cần thiết để giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu thô nguyên sinh và giảm lượng khí thải CO2 trong sản xuất thép.

• Các công nghệ cho phép loại bỏ các nguyên tố còn sót lại và hợp kim như Cu, Sn, Sb, As và các nguyên tố khác khỏi phế liệu là rất quan trọng để sản xuất thép cao cấp từ các dòng phế liệu chất lượng thấp.

• Việc tích hợp những đổi mới luyện kim như vậy với các công cụ kỹ thuật số (ví dụ: hệ thống cảm biến, AI để phân loại phế liệu) và quy trình sản xuất thép được tối ưu hóa sẽ nâng cao hiệu quả quản lý phế liệu và tái chế6.

• Nền kinh tế tuần hoàn trong thép cũng được hưởng lợi từ việc định giá các sản phẩm phụ và cặn, giảm hơn nữa chất thải và tác động đến môi trường67.

Tóm tắt

Nghiên cứu này thúc đẩy sản xuất sắt bền vững bằng cách xác định và khai thác nồng độ oxy tới hạn cho phép loại bỏ đồng luyện kim hiệu quả từ thép nóng chảy gốc phế liệu. Sự đổi mới này giải quyết một rào cản lớn trong tái chế thép, cho phép sử dụng phế liệu cao hơn và hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang ngành công nghiệp thép tuần hoàn, tiết kiệm tài nguyên và carbon thấp hơn12356.

Nếu bạn muốn, tôi có thể cung cấp thông tin chi tiết hơn về kỹ thuật hoặc thảo luận về cách điều này phù hợp với các xu hướng rộng lớn hơn của ngành.