Thiết kế xưởng cán thép hình liên tục, năng suất khoảng 40 – 50 vạn tấn năm, sản xuất các loại thép tròn trơn và thép vằn kích thước lớn

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

LỜI NÓI ĐẦU
Thực hiện chủ trương đổi mới nền kinh tế nhằm thực hiện quá trình công nghiệp hóa,
hiện đại hóa đất nước theo định hướng xã hội chủ nghĩa của Đảng và Nhà nước, nền kinh
tế nước ta đã đạt được những thành tựu đáng kể, từng bước phát triển và hội nhập với thế
giới. Tuy nhiên, bên cạnh đó còn rất nhiều khó khăn, thách thức đặt ra trước mắt. Đối với
nghành thép cũng vậy, tuy đã đạt được một số thành thích nhất định, sản lượng thép có
tăng hơn so với các năm trước nhưng khi đem ra so sánh với một số quốc gia trên thế giới
thì sản lượng thép tính thép đầu người của nước ta còn rất thấp.Đây làhệ lụy của của
nhiều yếu tố tác động, trong đó yếu tố cơ bản nhất là dây chuyền công nghệ của nhiều
xưởng cán hiện nay đã quá lạc hậu, dẫn đến năng suất thấp, chất lượng không cao,…vv.
Gần đây có một số nhà máy liên doanh, tư nhân được xây dựng và đi vào hoạt động đã
làm thay đổi đáng kể tình hình sản xuất thép tại nước ta. Các chủng loại thép đã trở nên
phong phú hơn, số lượng nhiều hơn, chất lượng cũng được nâng cao hơn nhờ sử dụng
dây chuyền công nghệ sản xuất hiện đại như ở các nhà máy:Hòa Phát ( Hải Dương, Hưng
Yên ), Việt-Ý ( Hưng Yên), SSE ( Hải Phòng), Vina Kyoei (Vũng Tàu )….
Nhận thấy tầm quan trọng của nghành thép trong việc đáp ứng nhu cầu của thị trường
cũng như những định hướng phát triển của đất nước. Sau khi nghiên cứu và tình hiểu tại
các nhà máy thép em đã được bộ môn Cơ học VL & Cán Kim loại giao cho nhiệm vụ tốt
nghiệp với đề tài "Thiết kế xưởng cán thép hình liên tục, năng suất khoảng 40 – 50
vạn tấn/năm, sản xuất các loại thép tròn trơn và thép vằn kích thước lớn “.. Do kiến
thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi sai sót, em rất mong nhận
được sự góp ý của thầy cô và các bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em
xin cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Trần Văn Dũng cùng toàn thể các thầy,
cô giáo trong bộ môn Cơ học VL & Cán kim loại đã giúp em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày tháng năm 2015
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Duy Triệu
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THÉP TRONG NƯỚC
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

1.1.

Trường ĐHBK Hà Nội

Công nghệ và thiết bị cán thép hiện nay.

Hiện nay trên thế giới, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật cộng với tiềm
lực về tài chính của các tập đoàn thép lớn trên thế giới ngày nay với dây chuyền hiện đại,
điển hình như khu liên hợp luyện có rất nhiều tập đoàn thép xuyên quốc gia, có trụ sở tại
nhiều nước trên thế của công ty POSCO ( Hàn Quốc ) có năng suất 20 triệu tấn/ năm với
những trang thiết bị hết sức hiện đại hầu hết được tự động hóa, cơ khí hóa, số hóa .... khu
liên hiệp luyện thép lớn nhất tại Trung Quốc do Đức bán thiết bị đặt tại Bảo Sơn ( cách
TP.Thượng Hại 16 km) với năng suất 6 triệu tấn/ năm. Trong những năm gần đây Trung
Quốc đã trở thành một trong số những nước có sản lượng thép cán cao nhất thế giới, đạt
mức hơn 100 triệu tấn/ năm từ năm 1996. Hiện nay ở Trung Quốc công ty BENXI và
BAOSTEEL đang là hai công ty lớn nhất.
Trong vòng 25 năm trở lại đây tình độ khoa học công nghệ trong nghành thép trên
thế giới đã có những bước nhảy vọt. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các trang thiết bị
theo công nghệ truyền thống được cải thiện, kết quả đạt được là rất đáng kể, đem lại hiệu
quả kinh tế cao. Tuy nhiên trong bối cảnh chung khi nền kinh tế thế giới đang phát triển
theo xu hướng tự do hóa thương mại, khuyến khích cạnh tranh tự do lành mạnh về chất

lượng và giá cả, đồng thời phải đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường và cân bằng sinh thái
ngày càng gay gắt thì nghành thép phải cố gắng phấn đấu giảm tối thiểu chi phí năng
lượng và khí thải, tiếng ồn.
Các tập đoàn thép trên thế giới hiện nay với xu hướng mới đó là xuất khẩu công nghệ,
thiết bị và vốn sang các nước có tiềm năng phát triển nghành thép. Trên thế giới có rất
nhiều hãng, tập đoàn lớn sản xuất cũng như cung cấp thiết bị nghành cán. Trong số đó
Italy và Đức là những nước rất mạnh trong việc cung ứng các dây chuyền cán hiện đại và
tự động hóa cao. Nước ta có thể nói là một trong số nhiều nước được nhiều nguồn lợi từ
các chính sách này của các tập đoàn thép lớn, hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều nhà máy
liên doanh với nước ngoài, sử dụng công nghệ cũng như dây chuyền thiết bị của nước
ngoài.
Trước những năm 1960 thì nghành cán Việt Nam chỉ là con số không. Các loại
thép hầy như được nhập từ Pháp ( trước 1954 ) và Liên Xô, Trung Quốc, các nước Đông
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Âu ( sau 1954 ). Kế hoạch 5 năm lần thứ nhất (1960-1965), Nhà nước đã đầu tư xây dựng
khu gang thép Thái Nguyên dưới sự giúp đỡ của Trung Quốc nhưng do chiến tranh nên
công cuộc xây dựng còn dang dở. Năm 1975, nhà máy luyên cán thép Gia Sàng ( thược
khu liên hiệp gang thép Thái Nguyên ) đi vào hoạt động với năng suất 50.000 tấn/ năm
( nay là 100.000 tấn/ năm) - đây là nhà máy đầu tiên ở miền Bắc nhờ vào sự viện trợ của
Đức ( Cộng hòa dân chủ Đức cũ). Miền Nam được giải phóng, ta tiếp nhận thêm một vài
nhà máy cán thép hình cỡ nhỏ như Vicasa, Vikimco... ( năng suất khoảng 50 .000 tấn/
năm). Đến năm 1978 thì nhà máy cán thép Lưu Xá – Thái Nguyên có năng suất 120.000

tấn/ năm đi vào hoạt động. Từ sau khi công cuộc đổi mới do Đảng ta đề xướng và lãnh
đạo được đi vào thực hiện thì nghành cán thép nước ta đã có những bước phát triển mạnh
mẽ, các xí nghiệp cán thép tư nhân, liên doanh với nước ngoài hoặc 100% vốn nước
ngoài đã hình thành từ Bắc đến Nam. Tính đến năm 2000 cả nước đã sản xuất được
2.000.000 tấn tép để phục vụ cho nhu cầu trong nước và tham gia xuất khẩu. Các nhà
máy cán thép Việt Nam đã chế tạo được những máy cán hình cỡ lớn như máy cán hình

650 , cỡ vừa và nhỏ như máy cán hình

450,

350,...v..v.. Ngoài ra, còn có khả năng

thiết kế những khu liên hợp gang thép quy mô vừa và nhỏ có năng suất từ 1

3 vạn tấn /

năm. Ví dụ như : nhà máy cán thép Thái Nguyên có năng lực sản xuất 300.000 tấn/ năm,
với dây chuyền công nghệ Danieli – Italy, là một trong những nhà máy có dây chuền sản
xuất hiện đại và năng lực sản xuất lớn. Tốc độ cán đạt đến 110 m/s, dây chuyền sản xuất
hoàn toàn tự động khâu nạp phôi và đóng bó sản phẩm, được lắp đặt 14 giá cán đứng nằm
liên tục và 10 giá cán block, hệ thống xử lý nhiệt QTB, QTR làm tăng độ bền bóng của
sản phẩm, trong quá trình cán có cân nhanh kiểm tra sản phẩm để kịp thời điều chỉnh cho
phù hợp. Nhà máy cán thép Việt – Ý năng suất 250.000 tấn/ năm với thiết bị nhập khẩu
đồng bộ 100%, công nghệ Danieli Morgardshamma do tập đoàn hàng đầu thế giới
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Danieli – Italy cung cấp. Khu liên hợp gang thép Hòa Phát ( Kinh Môn – Hải Dương )
với công suất 850.000 tấn/ năm ( giai đoạn I và II ) và sắp tới đưa lò cao luyện gang có
công suất 750.000 tấn/ năm đi vào hoạt đông ( giai đoạn III ) cung ứng cho thị trường
1,6 triệu tấn thép cán và 900.000 tấn phôi/ năm. Trong năm 2007 nhà máy cán thép tấm
Cửu Long – VINASHIN cũng đã chính thức đi vào hoạt động, sản phẩm chủ yếu là thép
tấm phục cho công nhiệp đóng tàu đang rất phát triển vào thời điểm này, song đã dừng
hoạt động sau đó không lâu do ảnh hưởng của suy thoái kinh tế toàn cầu. Nghành thép là
một trong những nghành kinh tế trọng điểm của quốc gia vì thế nghành thép được Đảng
và Chính phủ rất quan tâm, tạo những điều kiện hết sức thuận lợi để phát triển, bên cạnh
đó các chuyên gia trong nghành của ta cũng đã có đủ năng lực để đảm nhiệm các chức vụ
quan trọng, có thể giải quyết được những sự cố, và những vấn đề công nghệ phức tạp....
được các chuyên gia nước ngoài đánh giá cao. Đáp ứng được những yêu cầu phát triển
của nghành trong tương lai.

Bảng 2.1. Một vài nhà máy cán thép tại Việt Nam

T
T
1

A. Các nhà máy là thành viên của Tổng công ty thép Việt Nam
Kiểu máy,
Năng
Chủng
Tên nhà
Các thông số

Nước chế
năm khánh
suất
loại sản
máy
cơ bản
tạo
thành
( T/năm)
phẩm
Nhà máy +Bố trí hàng
120.000 + Phôi thỏi ban + Đức
+ Thép gai
luyện cán

+ Có cán vòng

đầu

+ Trung

và tròn

thép Gia

+ 1975

( 120x120 ) mm

Quốc

trơn

+ Thỏi đúc

+ Việt Nam

Sàng, Thái + 1994 cải tạo
Nguyên

Nguyễn Duy Triệu

lại

10 – 32

( 90 x 90) –
( 140 x 140)

+ Thép

mm

góc nhỏ

+ Lò liên tục 30

+ Dây

CHVL & Cán KL – K55

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

t/h
+ Vmax : 12m/s
6–

8

Nhà máy

+ Bố trí hàng

160.000

+ Phôi (100 x

+ Trung

+ Thép U,

cán thép

+ 1778

đến

100) - (195 x

Quốc

I, góc nhỏ

Lưu Xá,

+ 1994 cải tạo

180.000

195) mm

+ Đài Loan

và trung

Thái

lại, vừa bố trí

+Lò liên tục

+ Việt Nam

bình

Nguyên

hàng vừa có

45t/h

bố trí cán bán

+ V = 3,5 20

liên tục

2

+ Tròn
10 –

m/s

62
+ Gai
10 – 36
+ Dây
10 – 32

3

Nhà máy

+ Bố trí liên

300.000

cán thép

tục

120 x120 mm

và tròn

hình liên

+ 2005

+ Lò liên tục

trơn

tục Thái

+ Phôi

+ Italy

+ Thép gai

60t/h

Nguyên

+

10 – 36
= 80 m/s
+ Dây
6– 8

4

Nhà máy

Nguyễn Duy Triệu

+ Bố trí liên

500.000

+ Phôi

+ Italy

+ Thép gai

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

cán thép

Trường ĐHBK Hà Nội

tục

120 x120 mm

+ 2005

+ Lò liên tục

+ Nhật

và tròn
trơn

60t/h

hình liên

+

tục Phú

10 – 36
= 80 m/s
+ Dây

Mỹ

6– 8
Nhà máy

+ Liên tục

cán thép

+ 1998

160.000

dây và
Nhà máy
5

+ Phôi thỏi

+ Italy

+ Thép gai

120 x120 mm

và tròn

+ Lò liên tục

trơn

60t/h

cán thép

+

dây và

10 – 36
= 80 m/s
+ Dây

hình cỡ
6– 8

nhỏ SSE
Hải Phòng
Nhà máy
cán thép

6

+ Liên tục

160.000

+ 2002

+ Phôi thỏi

+ Italy

+Thép gai

120 x120 mm

và tròn

dây và

+Lò liên tục

trơn

hình cỡ

60t/h

nhỏ Việt –

+

Ý

10 – 36
= 80 m/s
+ Dây

( Sông Đà )
6– 8
7

Nhà máy

+ Liên tục

cán thép

+ 2000

160.000

+ Phôi thỏi

+ Italy

+ Thép gai

120 x120 mm

và tròn

dây và

+) Lò liên tục

trơn

hình cỡ

60t/h

10 – 36

nhỏ
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Hòa Phát

+)

+) Dây

= 80

6– 8

m/s

Nhà máy

B.Các nhà máy liên doanh với nước ngoài
+ Liên tục
300.000 + Phôi thỏi
+ Italy

cán thép dây + 1995
và hình cỡ
1

135 x135 mm

+ Nhật

+ Lò liên tục

nhỏ

+ Thép gai
và tròn
trơn

60t/h

Vinakyoei

+

(Việt –

10 – 40
= 60 m/s
+ Dây

Nhật)
6– 8

Nhà máy

+ Liên tục

cán thép dây + 1995
và hình cỡ
2

200.000 + Phôi thỏi
120 x120 mm

+ Italy

+ Thép gai

+ Nhật

và tròn

+ Lò liên tục

nhỏ

trơn

60t/h

VPS-

+

POSCO

10 – 36
= 60 m/s
+ Dây

(Việt - Hàn)
6– 8
3

Nhà máy

+ Bán liên tục

cán thép dây + 1995
và hình cỡ
nhỏ
Vinausteel
( Việt – Úc )
Nguyễn Duy Triệu

160.000 + Phôi thỏi

+ Đài Loan

+ Thép gai

120 x120 mm

và tròn

+ Lò liên tục

trơn

40t/h
+

10 – 36
= 16 m/s

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Nhà máy

Trường ĐHBK Hà Nội

+ Bán liên tục

cán thép dây + 1995
và hình cỡ
4

nhỏ

120.000 + Phôi thỏi

+ Đài Loan

+ Thép gai

120 x120 mm

và tròn

+ Lò liên tục

trơn

40t/h
+

10 – 32
= 16 m/s
+ Dây
6– 8

1.2.

Xu hướng phát triển của nghành thép và sự quan tâm đầu tư

của Nhà nước ta.
Trong giai đoạn hiện nay, thời điểm mà nghành thép vẫn đang còn gặp rất nhiều
khó khăn khi phải đấu tranh rất quyết liệt với nạn thép Trung Quốc nhập khẩu tràn lan
vào thị trường Việt Nam, Chính phủ đã đưa nghành thép vào một trong 10 nghành công
nghiệp ưu tiên trong giai đoạn ( 2007 -2010) tầm nhìn 2020. Đây là điều kiện vô cùng

thuận lợi cho nghành thép phát triển vững mạnh.
“ Đầu tư 11-12 tỷ USD cho sản xuất thép đến 2025“ Thủ tướng Chính phủ đã có
quyết định số 145/2007 QDTTG phê duyệt kế hoạch phát triển nghành thép Việt Nam
giai đoạn ( 2007-2015) có xét đến năm 2025.
Theo quy hoạch thì mục tiêu phát triển tổng thể của nghành thép Việt Nam là đáp
ứng tối đa nhu cầu về các sản phẩm thép của nền kinh tế, tăng cường xuất khẩu, cụ thể
như sau:
a) Sản xuất gang.
Đáp ứng đủ gang đúc cho nhu cầu sản xuất cơ khí phục vụ trong nước và xuất khẩu,
phấn đấu cung cấp phần lớn nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất phôi thép trong nước.
Năm 2010 đạt 1,5-1,9 triệu tấn gang; năm 2015 đạt 5,0-5,8 triệu tấn gang; năm 2020 đạt
8-9 triệu tấn gang và sản phẩm hoàn nguyên; năm 2025 đạt 10-12 triệu tấn gang và sản
phẩm hoàn nguyên.
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

b) Sản xuất phôi thép ( thép thô )
Năm 2010 đạt 3,5 - 4,5 triệu tấn; năm 2015 đạt 6 - 8 triệu tấn; năm 2020 đạt 9 – 11
triệu tấn và năm 2025 đạt 12 – 15 triệu tấn phôi thép.
c) Sản xuất thép thành phẩm.
Năm 2010 đạt 6,3 – 6,5 triệu tấn ( 1,8 – 2,0 triệu tấn sản phẩm dẹt ); năm 2015 đạt
11 – 12 triệu tấn (6,5 – 7,0 triệu tấn sản phẩm dẹt ); năm 2020 đạt 15 -18 triệu tấn ( 8 – 10
triệu tấn sản phẩm dẹt ); năm 2025 đạt 19 – 22 triệu tấn thành phẩm ( 11 -13 triệu tấn sản
phẩm dẹt và 0,2 triệu tấn thép đặc biệt ).

d) Xuất khẩu gang thép các loại.
Năm 2010 xuất khẩu đạt 0,5 - 0,7 triệu tấn; năm 2015 xuất khẩu đạt 0,7 – 0,8 triệu tấn;
năm 2020 xuất khẩu đạt 0,9 – 1,0 triệu tấn; năm 2025 xuất khẩu khoảng 1,2 – 1,5 triệu
tấn.
Mục tiêu xuất khẩu trên có thể được điều chỉnh cho phù hợp với tình hình cụ thể,
nhằm đảm bảo bình ổn thị trường trong nước.
e) Nhu cầu về thép thành phẩm.
Nhu cầu thép thành phẩm của Việt Nam năm 2010 đạt khoảng 10 -11 triệu tấn; dự
kiến năm 2015 khoảng 15 -16 triệu tấn; năm 2020 khoảng 20 – 21 triệu tấn và vào năm
2025 khoảng 24 – 25 triệu tấn.
Bảng 2.2. Kế hoạch sản xuất gang và thép của Việt Nam cho tới năm 2025
( Có tính đến xuất khẩu )
Đơn vị tính : 1.000.000 tấn / năm
Tên sản phẩm
Gang
Phôi thép cán
( Thépthô )
Thép cán thành phẩm
Nguyễn Duy Triệu

2010

Năm/ Sản lượng
2015
2020

2025

1,5- 1,9

5,0 - 8,0

8,0 - 9,0

10,0 - 12,0

3,4- 4,5

6,0 - 8,0

9,0 – 11,0

12,0 - 15,0

11,0 -

15,0 -

12,0

18,0

6,3- 6,5

Ghi chú
Gang và thép
hoàn nguyên

19,0 - 22,0
CHVL & Cán KL – K55

Đồ án tốt nghiệp

Xuất khẩu

Trường ĐHBK Hà Nội

0,5- 0,7

0,7 - 0,8

0,9 - 1,0

1,2- 1,5

Kể cả gang và
thép

Giai đoạn ( 2007 – 2015 ) đầu tư 6 dự án lớn của nghành thép :
+) Dự án liên hợp thép Hà Tĩnh công suất dự kiến khoảng 4,5 triệu tấn/ năm.
+) Liên hợp thép Dung Quất công suất khoảng 5 triệu tấn/ năm.
+) Dự án cán thép nóng thép nguội mạ thép chất lượng cao do POSCO ( Hàn Quốc )
làm chủ đầu tư công suất khoảng 3 triệu tấn/ năm
+) Dự án nhà máy thép cuộn, thép cán nóng chất lượng cao công suất 2 triệu tấn/ năm
do liên doanh ESSA của Ấn Độ và một số doan nghiệp trong nước phối hợp thực hiện.
+) Dự án mở rộng công ty gang thép Thái Nguyên.
+) Dự án liên hợp thép Lào Cai.
Giai đoạn ( 2016 – 2025 ) :
+) Dự án sản xuất thép lò điện từ sản phẩm hoàn nguyên trực tiếp ( công nghệ luyện

kim phi cốc Midrex hay HYL sử dụng khí thiên nhiên ) với các công nghệ, thiết bị đạt
trình độ tiên tiến trên thế giới, quy mô 1,5 triệu tấn phôi thép dẹt ( phương án 1 ) hoặc 1,5
triệu tấn thép tấm cán nóng ( phương án 2 ) mỗi năm.
+) Thời kỳ đầu tư : phương án 1 dự kiến trong giai đoạn 2016 – 2020 ( đặt tại Bà Rịa
- Vũng Tàu, có thể cung cấp phôi dẹt cho các nhà máy cán nóng trong vùng kinh tế trọng
điểm phía Nam ); phương án 2 dự kiến trong giai đoạn 2016 – 2025 ( đặt tài Bình Thuận
để sử dụng khí thiên nhiên khai thác từ bể Phú Khánh và diện tích phía Bắc của bể Cửu
Long). Hình thức đầu tư : 100% vốn đầu tư nước ngoài hoặc liên doanh trong và ngoài
nước.
+) Nghiên cứu đầu tư một số dự án luyện cán thép tấm, thép hình lớn và thép ống
không hàn với công nghệ tiên tiến, công suất dự kiến khoảng 1 triệu tấn thép thành
phẩm / năm phục vụ các nghành đóng tầu, dầu khí, cơ khí chế tạo thiết bị siêu trường,
siêu trọng. Hình thức đầu tư : 100% vốn đầu tư nước ngoài hoặc liên doanh trong và
ngoài nước.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

+) Nghiên cứu đầu tư nhà máy thép đặc biệt quy mô công suất khoảng 0,3 – 0,5 triệu
tấn/ năm phục vụ nghành chế tạo máy và công nghiệp quốc phòng.
Nhu câu vốn cho nghành thép trong giai đoạn ( 2007 – 2025 ) lên tới ( 10 – 12 ) tỷ
USD, trong đó giai đoạn ( 2007 – 2015 ) cần khoảng 8 tỷ USD.
Một trong những giải pháp được đưa ra là đẩy mạnh cổ phần hóa các doanh nghiệp
nhà nước để đa dạng hóa sở hữu nguồn vốn từ các cổ đông, khuyến khích các doanh

nghiệp cổ phần niêm yết trên thị trường chứng khoán và phát hành cổ phiếu thu hút vốn
đầu tư gián tiếp.

Bảng 2.3. Bảng dự báo nhu cầu các sản phẩm thép giai đoạn từ 2010 – 2020

Tăng
Giai đoạn

trưởng
GDP
(%)

2010 - 2015
2016 - 2020

7,0
6,5

Tăng
trưởng
công
nghiệp
(%)
8-9
7-8

Tăng
trưởng sản
xuất thép
(%)

9 – 9,5
8- 8,5

Tăng tiêu
thụ thép
(%)
9 – 9,5
8- 8,5

Bình quân đầu
người
(kg/người.năm
)
170
240

Trong giai đoạn đầu sẽ phát triển các khâu hạ nguồn trước như sản xuất thép cán tròn
xây dựng, thép cán tấm nóng, cán tấm nguội..đi từ thép phôi, thép nhập khẩu và một phần
thép phế liệu. Trong quá trình phát triển sẽ tiếp tục đầu tư chiều sâu các cơ sở hiện có,
nghiên cứu phát triển khâu thượng nguồn có sử dụng quặng sắt trong nước và một phần
quặng sắt nhập khẩu phù hợp với trình độ công nghệ đó thuần thục. Dưới đây là những
quan điểm cụ thể :
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

1. Thép là vật tư chiến lược không thể thiếu của các nghành công nghiệp, xây dựng
và quốc
phòng, có vai trò hết sức quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước. Nghành thép cần được xác định là nghành công nghiệp ưu tiên phát triển.
2. Trên cơ sở phát huy có hiệu quả nguồn tài nguyên khoáng sản sẵn có trong nước ,
kết
hợp với nhập khẩu khẩu một phần quặng và phôi của nước ngoài, xây dựng khu liên hợp
luyện kim công suất 4 – 5 triệu tấn thép/ năm để từng bước đáp ứng nhu cầu thép trong
nước cả về chủng loại và chất lượng. trong giai đoạn đầu tập trung phát triển các khâu hạ
nguồn như cán thép xây dựng, thép cán tấm nóng, thép cán tấm nguội, sau đó cần nghiên
cứu phát triển khâu sản xuất thượng nguồn để sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên
trong nước.
3. Kết hợp chặt chẽ giữa phát huy nội lực và tranh thủ tận dụng có hiệu quả các
nguồn vốn
từ nước ngoài ( trước hết về thiết bị và công nghệ ). Kết hợp hài hòa giữa yêu cầu giữ
vững độc lập tự chủ về kinh tế với xu thế hội nhập, toàn cầu hóa; tự chủ nhưng không bỏ
qua các cơ hội hợp tác và phân công lao động quốc tế để đẩy nhanh tốc độ phát triển
nghành thép. Đa dạng hóa vốn đầu tư cho nghành thép. Vốn đầu tư của nhà nước chủ yếu
dành cho phát triển các nguồn quặng trong nước và các công trình sản xuất thép tấm, thép
lá;
4. Về công nghệ: Trong giai đoạn đến 2020 vẫn sử dụng công nghệ truyền thống là
sản
xuất lò cao luyện thép. Đồng thời tích cực nghiên cứu áp dụng các công nghệ mới, tiên
tiến, hiện đại để phát triển ngành thép. Đối với khu liên hợp luyện kim khép kín có vốn
đầu tư lớn và thời gian xây dựng kéo dài, có thể triển khai trước khâu sản xuất cán kéo.
Sau sẽ phát triển tiếp khâu sản xuất phôi cán từ quặng.
5. Nhà nước có chính sách hỗ trợ tích cực cho ngành thép trong khuôn khổ cho phép
của
các cam kết thương mại và hội nhập quốc tế.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

6. Tham gia AFTA đồng nghĩa với việc xoá bỏ hàng rào thuế quan, ngành thép phải
củng
cố mở rộng từ khâu sản xuất đến lưu thông phân phối với các ngành kinh tế khác để mở
rộng thị trường và cạnh tranh được ở thị trường trong nước và trên thế giới.
7. Đi đôi với việc đầu tư xây dựng các nhà máy hiện đại, phải hết sức coi trọng đầu
tư
chiều sâu, đổi mới thiết bị công nghệ, hiện đại hoá các cơ sở hiện có lên ngang bằng tiên
tiến trong nước và khu vực.
8. Quan tâm công tác đào tạo nhân lực và phát triển khoa học công nghệ phục vụ
phát triển
ngành Mục tiêu phát triển ngành thép đến năm 2010, tầm nhìn đến 2020: Mục tiêu tổng
quát: Phát triển ngành thép Việt Nam nhanh chóng trở thành một ngành phát triển hoàn
chỉnh theo công nghệ truyền thống, sử dụng tối đa nguồn quặng sẳn có trong nước, trên
cơ sở xây dựng khu liên hợp luyện kim công suất 4-5 triệu tấn thép /năm, sử dụng tối đa
và có hiệu quả nguồn nguyên liệu khoáng trong nước, áp dụng các công nghệ mới hiện
đại đang được sử dụng trên thế giới, cố gắng thoả mãn tối đa nhu cầu trong nước về thép
cán (cả về số lượng, chủng loại, quy cách và chất lượng sản phẩm). Từ thay thế nhập
khẩu tiến tới xuất khẩu sản phẩm thép. Phấn đấu đến 2020 sẽ có một ngành thép phát
triển bền vững với tốc độ tăng trưởng cao, bảo đảm tốt về chất lượng, đầy đủ về số lượng
và chủng loại sản phẩm thép, đáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của đất nước.
Như vậy nhu cầu thép vào năm 2005 sẽ là 6.480 ngàn tấn; năm 2010 là 10 triệu tấn; năm

2015 là 16 triệu tấn và năm 2020 là 20 triệu tấn. Trong đó sản xuất trong nước theo mốc
năm tương ứng chỉ đạt 51%; 61%; 62% và 70% vào năm 2020.
Các giải pháp, chính sách chủ yếu
1. Giải pháp về vốn đầu tư.
Nhu cầu vốn đầu tư phát triển của ngành Thép Việt Nam trong giai đoạn 2007 - 2025 ước
vào khoảng 10 - 12 tỷ USD, trong đó giai đoạn 2007 - 2015 khoảng 8 tỷ USD. Để đáp
ứng nhu cầu vốn đầu tư này, thực hiện một số giải pháp sau:
+) Đa dạng hoá vốn đầu tư cho ngành Thép từ các nguồn vốn tự có, vốn vay ưu đãi (đối
với các dự án sản xuất phôi thép), vốn vay thương mại trong và ngoài nước, vốn từ nguồn
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

phát hành trái phiếu Chính phủ, trái phiếu doanh nghiệp và trái phiếu công trình, vốn đầu
tư nước ngoài;
+) Linh hoạt sử dụng vốn của các tổ chức tài chính thông qua hình thức thuê mua thiết
bị, mua thiết bị trả chậm; liên kết đầu tư với các hộ tiêu thụ thép lớn thuộc các ngành
kinh tế quốc dân khác như ngành đóng tầu, sản xuất ôtô - xe máy, cơ khí chế tạo, công
nghiệp quốc phòng, ngành xây dựng, giao thông, ...;
+) Đẩy mạnh cổ phần hoá các doanh nghiệp nhà nước của ngành Thép để đa dạng hoá
sở hữu nguồn vốn và huy động vốn từ các cổ đông. Khuyến khích các doanh nghiệp cổ
phần trong ngành Thép thực hiện niêm yết trên thị trường chứng khoán và phát hành cổ
phiếu thu hút vốn đầu tư gián tiếp.
2. Giải pháp về hợp tác đầu tư.
Định hướng về hợp tác đầu tư với nước ngoài chủ yếu tập trung trong sản xuất gang, phôi

thép và cán các sản phẩm thép dẹt, nhất là đối với các dự án có quy mô công suất lớn
(trên 1 triệu tấn/năm).
3. Giải pháp bảo đảm nguồn nguyên, nhiên liệu chính.
Trước mắt, thực hiện việc xuất quặng sắt để nhập đối lưu than mỡ, than cốc với các đối
tác Trung Quốc. Về lâu dài, cần xây dựng chiến lược xuất nhập khẩu nguyên liệu khoáng
chung của cả nước để bảo đảm nguồn than mỡ, than cốc cho ngành Thép phát triển bền
vững.
4. Giải pháp xuất nhập khẩu, phát triển thị trường:
+) Bảo vệ thị trường nội địa bằng các hàng rào kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng, môi
trường hợp pháp nhằm ngăn chặn sự xâm nhập của sản phẩm kém chất lượng, không bảo
đảm an toàn vào thị trường Việt Nam;
+) Tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện hệ thống văn bản pháp luật để hoàn thiện thị
trường các sản phẩm thép, tạo liên kết chặt chẽ, chia sẻ lợi nhuận và cộng đồng trách
nhiệm giữa nhà sản xuất với nhà kinh doanh thép;
+) Hoàn thiện chính sách, pháp luật và tăng cường năng lực thực hiện pháp luật về cạnh
tranh, chống độc quyền, chống liên kết lũng đoạn thị trường, chống bán phá giá.
5. Giải pháp phát triển nguồn nhân lực.
Tăng cường cơ sở vật chất kỹ thuật và chất lượng đội ngũ giáo viên cho các trường đào
tạo công nhân kỹ thuật để có đủ năng lực đào tạo đáp ứng nhu cầu lao động cho ngành
luyện kim. Coi trọng hình thức đào tạo ở nước ngoài, mời chuyên gia nước ngoài đào tạo
tại nhà máy.
6. Giải pháp phát triển khoa học - công nghệ.
Tăng cường hợp tác quốc tế, củng cố mối quan hệ khoa học - công nghệ giữa các đơn vị
sản xuất với các cơ quan nghiên cứu R&D, các trường đại học trong và ngoài nước nhằm
đẩy mạnh việc chuyển giao công nghệ - kỹ thuật mới vào ngành Thép nước ta.
7. Giải pháp bảo vệ môi trường
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

+) Hạn chế, giảm thiểu mức độ gia tăng ô nhiễm. Các cơ sở sản xuất luyện kim mới đầu
tư xây dựng phải áp dụng công nghệ hiện đại, tiên tiến và được trang bị các thiết bị xử lý
chất thải, giảm thiểu ô nhiễm đạt tiêu chuẩn môi trường. Không cấp phép đầu tư cho dự
án luyện kim chưa có hoặc không có báo cáo đánh giá tác động môi trường và đăng ký
đạt tiêu chuẩn môi trường;
+) Có kế hoạch di dời và đầu tư chiều sâu để giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường
đối với các cơ sở luyện cán thép nằm trong diện di dời ở các thành phố hoặc các khu vực
làng nghề;
+) Thực hiện kế hoạch cải tạo, tiến tới loại bỏ dần việc sử dụng các công nghệ và máy
móc lạc hậu như lò cao dưới 200m3 (ngoài các lò cao chuyên dùng sản xuất gang đúc cơ
khí), lò điện và lò chuyển dưới 20 tấn/mẻ (không kể lò đúc chi tiết cơ khí), dây chuyền
cán thép công suất dưới 100 tấn/ca (không kể cán thép không rỉ và thép chất lượng cao)
và các loại máy móc, thiết bị phụ trợ lạc hậu khác;
+) Các nhà máy sản xuất gang, phôi thép, thép cán khởi công xây dựng từ ngày 01 tháng
01 năm 2011trở đi ngoài việc phải sử dụng công nghệ hiện đại, thân thiện với môi
trường, thiết bị đồng bộ có tính liên hợp cao và suất tiêu hao nguyên vật liệu, năng lượng
thấp, còn phải thoả mãn điều kiện như sau:
. Lò cao (BF) có dung tích hữu ích không nhỏ hơn 700 m3;
. Lò điện (EAF) có công suất tối thiểu là 70 tấn/mẻ;
. Lò thổi ôxy (BOF) có công suất tối thiểu là 120 tấn/mẻ;
. Dây chuyền cán thép có công suất từ 500.000 tấn/năm trở lên.
+) Kiểm soát chặt chẽ an toàn hoá chất, khí thải, đặc biệt là những hoá chất có mức độ
độc hại ở các cơ sở sản xuất sản phẩm thép dẹt cán nguội, mạ tráng kim loại, sơn phủ
màng hữu cơ, các phòng thí nghiệm, các cơ sở sản xuất cốc, thiêu kết và hoàn nguyên
quặng sắt.

8. Giải pháp về quản lý: ban hành cơ chế, chính sách phát triển ngành Thép Việt
Nam theo
hướng khuyến khích cao và bảo hộ hợp lý đầu tư sản xuất ở thượng nguồn (khai thác,
tuyển quặng sắt quy mô lớn, sản xuất các sản phẩm hoàn nguyên, gang, phôi thép), xây
dựng các liên hợp luyện kim và các nhà máy cán sản phẩm thép dẹt quy mô lớn.
9. Đẩy mạnh công tác đổi mới, sắp xếp lại các doanh nghiệp nhà nước để nâng cao
năng
lực cạnh tranh. Khuyến khích việc thành lập công ty cổ phần có sự tham gia của các
doanh nghiệp nhà nước, các ngành kinh tế và các thành phần kinh tế trong và ngoài nước.
Kết luận.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Ởtrong nước , thị trường thép vẫn còn kém về cả chất lượng lẫn số lượng, doanh
nghiệp trong nước vẫn còn yếu và năng lực cạnh tranh chưa cao . Trong bối cảnh như
vây, chương trình phát triển và đầu tư của Chính phủ vào các doanh nghiệp nhà nước
tương đối hiện đại ( ví dụ như Tổng công ty Thép Việt Nam ).
Và các doanh nghiệp thành viên đó đang đóng những vai trò quan trọng . Nghành
công nghiệp gang thép Việt Nam cần giải quyết cùng lúc khá nhiều vấn đề. Nhiệm vụ
tổng hợp đang đặt nhằm đạt được phát triển công nghiệp trong xu thế tự do hóa và hội
nhập quốc tế. Giai đoạn này đang là thời kỳ kiểm chứng năng lực doanh nghiệp trong
việc dẫn dắt sự phát triển đến một giai đoạn mới và năng lực của Đảng và Chính phủ
trong việc thúc đẩy phát triển bằng những chuyển đổi về chính sách kinh tế, đối ngoại

….. Kết quả của những kiểm chứng này sẽ quyết định rất lớn đến tương lai nghành công
nghiệp thép nước ta.
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG, LỰA CHỌN QUY TRÌNH
CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ.
Mặt bằng nhà máy cán thép là nơi bố trí và lắp đặt toàn bộ các thiết bị chính và phụ
theo một thiết kế nhất định để thực hiện các quy trình công nghệ cán thép từ phôi ban đầu
cho tới sản phẩm theo một dây chuyền công nghệ. Mặt bằng nhà máy cán phụ thuộc vào
quy mô sản xuất, năng suất của mỗi nhà máy. Với đề tài đặt ra là “Thiết kế xưởng cán
thép hình liên tục, năng suất khoảng 40-50 vạn tấn/năm, sản xuất các loại thép tròn
trơn và thép vằn kích thước lớn”thì nội dung chương này sẽ là phần trình bày về thiết
kế mặt bằng phân xưởng, lựa chọn quy trình công nghệ, thiết bị và bố trí thiết bị.
2.1. Cơ sở, yêu cầu thiết kế, bố trí mặt bằng phân xưởng.
• Cơ sở thiết kế mặt bằng xưởng cán:
Cơ sở thiết kế mặt bằng phân xưởng dựa trên quy mô, năng suất và các loại sản
phẩm mà nhà máy sản xuất. Nhà máy thiết kế là nhà máy cán hình cỡ nhỏ với năng suất
40-50 vạn tấn/năm với các chủng loại sản phẩm bao gồm: thép tròn, thép vằn.
• Yêu cầu thiết kế mặt bằng xưởng cán:

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

- Mặt bằng nhà máy thiết kế phải thỏa mãn cao nhất các yêu cầu chức năng, dây
chuyền công nghệ và thiết bị phải được bố trí hợp lý nhằm đáp ứng tốt các yêu cầu sản về
xuất ,tạo môi trường làm việc tốt nhất cho người lao động.

- Đảm bảo cho phát triển bền vững , lâu dài .
- Đảm bảo về mỹ quan và bảo vệ môi trường .
- Hợp lý về mặt kinh tế như: tối ưu dây chuyền sản xuất, sử dụng mặt bằng hợp lý.
• Yêu cầu bố trí tổng mặt bằng xưởng cán:
Bố trí mặt bằng xưởng cán là tổ chức, sắp xếp, định dạng về mặt không gian các
máy móc thiết bị, các khu vực làm việc và các bộ phận phục vụ sản xuất và cung cấp dịch
vụ.
Bố trí mặt bằng sản xuất là một trong những nội dung quan trọng trong quảnlý sản
xuất, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí và thời gian sản xuất sản phẩm. Bố trí hợp lý sẽ
tạo ra năng suất, nhịp độ sản xuất nhanh hơn, tận dụng tối đa các nguồn lực vào sản xuất
nhằm thực hiện những mục tiêu, chiến lược kinh doanh của nhà máy. Ngược lại, nếu bố
trí không hợp lý có thể phát sinh thêm chi phí, thời gian di chuyển kéo dài... làm ảnh
hưởng đến hoạt động sản xuất kinh doanh. Nếu phải sắp xếp bố trí lại mặt bằng sẽ dẫn
đến hao phí về tiền và thời gian, tạo tâm lý không tốt, gây ảnh hưởng xấu đến năng suất
lao động. Vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ càng, phân tích và lựa chọn phương án bố trí
hợp lý ngay từ ban đầu.
Bố trí mặt bằng sản xuất phải tuân thủ một số yêu cầu sau:
- Đảm bảo tuân thủ quy trình công nghệ và đường đi của dây chuyền công nghệ là
ngắn nhất.
- Dễ thực hiện tự động hóa và cơ giới hóa trong quá trình sản xuất.
- Đảm bảo cho sự phối hợp giữa các khâu: nguyên liệu, điện, nước… . Thuận tiện
cho giao thông trong nhà máy, tránh chồng chéo lên nhau, có mối liên hệ chặt chẽ giữa
các bộ phận. Tránh hay giảm tới mức tối thiểu trường hợp nguyên vật liệu đi ngược
chiều.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

- Đảm bảo an toàn cho sản xuất và người lao động: khi bố trí mặt bằng đòi hỏi phải
tính đến các yếu tố về an toàn cho người lao động, máy móc thiết bị, đảm bảo chất lượng
sản phẩm và tạo ra một môi trường làm việc thuận lợi cho người công nhân.
- Đảm bảo tiết kiệm diện tích đất xây dựng: sử dụng tối đa diện tích mặt bằng hiện
có sẽ giúp cho doanh nghiệp giảm được chi phí thuê mặt bằng. Điều này không chỉ áp
dụng đối với diện tích sản xuất mà còn áp dụng cả đối với diện tích kho hàng.
- Đảm bảo khoảng cách giữa các thiết bị, khu vực theo tiêu chuẩn trong nhà máy
đáp ứng yêu cầu thông gió, chiếu sáng, vệ sinh: các khu vực sinh ra nhiều bụi, khói, hơi
độc, bức xạ có hại... phải được bố trí thành khu nhà riêng biệt và không được bố trí gần
sát khu vực có dân cư. Các kho chứa vật liệu dễ cháy dễ nổ phải bố trí xa khu vực sản
xuất và phải trang bị các thiết bị an toàn phòng chữa cháy nổ. Những thiết bị gây ra rung
động lớn có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị khác và ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm không nên đặt cạnh các thiết bị có giá trị lớn...
- Đảm bảo khả năng thay đổi, mở rộng nhà máy: bố trí mặt bằng phải xét đến khả
năng thay đổi, mở rộng và các thiết bị phải được bố trí làm sao để có thể thực hiện được
những thay đổi đó với chi phí thấp nhất hay không làm rối loạn quy trình sản xuất.
- Đảm bảo phù hợp địa hình, địa chất ở trong khu vực nhà xưởng.
Bản thiết kế và bố trí mặt bằng xưởng cán phải đảm bảo tính khoa học, nhất quán
đáp ứng tối ưu các yêu cầu kinh doanh và quản lý, tạo điều kiện làm việc và sản xuất đạt
hiệu quả, đồng thời cần thể hiện tính thẩm mỹ cao.
Với nhà máy cán thép hình liên tục để tiết kiệm mặt bằng phân xưởng và tạo ra
nhiều không gian sử dụng thì xưởng cán được thiết kế gồm 2 tầng. Ở dưới tầng 1 (tầng
hầm) là các gian phụ phục vụ cho sản xuất, nơi đặt các động cơ, máy điện, hệ thống thủy
lực và các xưởng gia công kim loại, nhà kho, bãi chứa… .Tầng 2 là tầng dành trực tiếp
cho sản xuất, tại đây các đường công nghệ được bố trí, sắp xếp sao cho tối ưu nhất. Việc
thiết kế nâng cao các đường công nghệ lên cao vài mét so với mặt bằng vừa tạo ra tính

kinh tế, vừa gọn mặt bằng, vừa giúp tạo ra các khoảng không gian mở bên dưới để thực
hiện các công việc phục vụ khác đồng thời cách thiết kế mặt bằng như trên còn rất có ích
cho những nơi có nền đất yếu.
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

2.2. Lựa chọn quy trình công nghệ, thiết bị.
2.2.1. Lựa chọn quy trình công nghệ.
Lựa chọn quy trình công nghệ cho nhà máy cán thép liên tục với sản phẩm là thép
tròn, thép vằn D18 cần xây dựng một quy trình công nghệ hợp lý, được tự động hóa và cơ
khí hóa toàn bộ quá trình sản xuất. Nhu cầu của xã hội về mặt hàng thép là rất đa dang
nên vì vậy cần xây dựng dây chuyền có thể cán được nhiều chủng loại sản phẩm khác
nhau về hình dạng, kích thước và giúp tiết kiệm diện tích xây dựng nhà xưởng thì trên
dây chuyền công nghệ của nhà máy có thể sử dụng 2 đường công nghệ là : đường công
nghệ cán thép dây, thép thanh kích thước nhỏ và đường công nghệ cán thép thanh kích
thước lớn. Tuy nhiên với đề tài này thì sản phẩm là cán sẽ là các chủng loại thép thanh
kích thước lớn nên sẽ chỉ sử dụng duy nhất 1 đường công nghệ là : đường công nghệ cán
thép thanh kích thước lớn (Ф14÷D32) còn đường công nghệ cán thép kích thước nhỏ sẽ
được sử dụng trong giai đoạn 2, để án mở rộng cũng như chiến lược phát triển trong
tương lai của nhà máy dựa trên nhu cầu của thị trường ....vv. Sau đây là sơ đồ công nghệ
cán thép thanh kích thước lớn sử dụng cho nhà máy.

Phôi
Kiểm tra

Nung
Tẩy gỉ
Cán thô
Cắt đầu đuôi
Cán trung
Giai đoạn 2

Cán tinh

Tôi bề mặt

Cắt đầu đuôi
Cụm Block
Nguyễn Duy Triệu

Giai đoạn 1

Tôi bề mặt

Máy đẩy tiếp
CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Tôi bề mặt
Cắt phân đoạn

Máy đẩy tiếp
Tạo vòng, rải dây, làm nguội

Làm nguội

Dồn cuộn, ép chặt

Cắt thành phẩm

Đóng bó, cân, gắn mác

Đóng bó, sơn dầu, cân, gắn mác

Nhập kho
(Thép dây

6

Nhập kho
12 )

(Thép thanh D10, Ф10÷D32, Ф32)

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ cán thép dây và thép thanh
Giải thích sơ đồ quy trình công nghệ:
Phôi ban đầu là thép cacbon thấp CT3 có tiết diện 150×150×12000 mm, sau khi
được kiểm tra về thành phần hóa học, kích thước và làm sạch được cầu trục đưa vào sàn
nạp phôi, phôi không đạt bị loại ra chờ xử lý. Tại lò, phôi được nung đến nhiệt độ quy
định 1160÷1260°C và được tự động đưa ra lò bằng cần tống phôi vào các đường con lăn
để vào nhóm giá cán thô.

Trước khi cán, phôi được đánh gỉ qua máy tẩy gỉ bằng nước áp suất cao để tẩy hết
lớp oxit, tránh các lớp oxit này lẩn vào phôi thép trong quá trình cán làm ảnh hưởng tới
chất lượng sản phẩm.
Sau đó, phôi từ từ vào nhóm giá cán thô và bị biến dạng trên các lỗ hình thiết kế.
Nhóm giá cán thô gồm các giá đứng và nằm được đặt xen kẽ có tốc độ cán tăng dần đảm
bảo hằng số cán trong cán liên tục. Vì các giá cán bố trí đứng nằm xen kẽ nên không cần
cơ cấu lật phôi trên đường cán. Các giá cán được sắp đặt gần nhau vừa lợi dụng nhiệt độ
vật cán đang nóng để cán, vừa tiết kiệm được diện tích xây dựng nhà xưởng, vừa kinh tế.
Sau khi đi qua nhóm giá cán thô, vật cán có tiết diện tròn Ф50. Giữa nhóm giá cán thô và
trung ta đặt máy cắt trục khuỷu để cắt đầu đuôi, loại bỏ hình dáng biến dạng không chuẩn
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

hoặc tạp chất và để vật cán dễ ăn vào các giá cán tiếp theo. Nếu có sự cố, vật cán được
cắt băm thành từng đoạn 600÷800mm, sau đó máy lại tự động trở về chế độ cắt đầu đuôi.
Tiếp theo, vật cán có tiết diện Ф50 đi vào nhóm giá cán trung và tinh để tiếp tục
biến dạng. Tại đây, các giá cán cũng bố trí đứng nằm xen kẽ và có tính năng công dụng
như nhóm giá cán thô.
Sản phẩm thép thanh vằn và tròn trơn từ Ф10÷Ф32 sau khi qua nhóm cán tinh đi
thẳng tới hộp tôi nước, và được máy đẩy tiếp đẩy tới máy cắt phân đoạn cắt thành từng
đoạn rồi được di chuyển tới sàn nguội.
Các chủng loại sản phẩm sau khi kiểm tra các yêu cầu cơ tính được đóng bó, cân
qua hệ thống cân điện tử và gắn mác thông tin thì được xe nâng hoặc cầu trục vận chuyển
ra bãi chứa cho từng loại sản phẩm.

2.2.2. Lựa chọn thiết bị.
Để quy trình công nghệ cho nhà máy cán thép hình cỡ nhỏ năng suất 40÷50 vạn
tấn/năm như trên vận hành tốt thì các thiết bị được lựa chọn phải đáp ứng phù hợp với
dây chuyền công nghệ và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Mỗi thiết bị cần thực
hiện đúng chức năng và nhiệm vụ của mình, tạo ra được sự liên kết đồng bộ ở toàn bộ hệ
thống các thiết bị. Các thiết bị phụ trợ quan trọng như: lò nung, máy cắt, sàn nguội, máy
tạo vòng… cần được chọn căn cứ vào thiết bị chính cũng như các thông số về sản phẩm
và năng suất của nhà máy cán.
Lò nung.
Trong cán thường dùng 3 loại lò để nung phôi: lò giếng để nung thỏi đúc có trọng
lượng và khối lượng lớn, lò buồng dùng để nung cho những phôi cán có kích thước nhỏ,
dùng nhiều trong máy cán nhỏ tự chế tạo, trong cán thủ công hoặc phòng thí nghiệm, lò
liên tục được sử dụng nhiều trong cán hình. Lò liên tục có đáy thường, đáy quay, đáy
bước.
Lò liên tục đáy bước có 3 vùng: Vùng sấy, vùng nung, vùng đồng đều nhiệt nên
đảm bảo độ ngấu, độ đồng đều nhiệt cho toàn bộ tiết diện phôi. Chính sự đồng đều nhiệt
này sẽ đảm bảo chính xác các điều kiện khi cán liên tục và giúp cho quá trình cán được
Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

ổn định hơn. Do đó để phù hợp công nghệ cán liên tục của nhà máy ta chọn lò nung là lò
liên tục đáy bước với các thông số của lò như sau:
• Năng suất lò: 70 T/h, nhiệt độ vùng đồng đều nhiệt là 1160÷1260°C với thép
thanh, 1120÷1200°C với thép dây.

• Loại nhiên liệu: Nhiệt cung cấp cho lò được tạo ra từ phản ứng cháy của dầu FO
với khí nén ở các mỏ phun và một phần khí nóng hoàn nguyên từ khí lò hoặc có thể tận
dụng khí CO từ lò cao.
• Lò gồm: 10 mỏ phun cao áp bố trí mỗi bên sườn lò 5 mỏ, hông lò gồm 8 mỏ phun
có công suất nhỏ hơn.
• Cách bố trí phôi thép: phôi được xếp thành một hàng với cách nung 2 mặt phôi.
Nguyên lý hoạt động: Phôi chuyển tới đường con lăn, qua cữ chặn so đầu để các
phôi đều nhau rồi đưa vào lò bằng máy đẩy thủy lực. Phôi được nung và di chuyển lần
lượt qua các vùng bởi các thanh răng di chuyển. Hoàn tất quá trình nung, phôi được hệ
thống máy tống đẩy đi ra khỏi lò qua các con lăn và tham gia vào quá trình cán.
Giá cán.
Theo hình dạng khung giá cán, giá cán gồm có 3 kiểu:
• Kiểu khung hở.
• Kiểu khung kín.
• Khung giá không thân giá.
Kiểu khung hở gồm 1 khung chữ U và 1 nắp ghép lên trên. Việc lắp ghép nắp vào
khung chữ U có thể bằng bulông hoặc chêm, ở khung này trục cán được thay theo
phương thẳng đứng. Thân giá kiểu khung hở thường được sử dụng cho máy cán 3 trục và
trong các máy cán thép hình khi sản phẩm không cần độ chính xác cao vì nó dễ gia công
chế tạo, lắp ráp.
Kiểu khung kín là 1 một chi tiết liền khối và thường bằng thép đúc. Khi sử dụng
phải thay trục cán theo đường tâm trục. Thân giá kiểu kín do có độ bền cao nên được
dùng trong cán tấm.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Hiện tại, giá cán không thân giá được sử dụng phổ biến trong các nhà máy cán
thép hình, nó được cấu tạo bởi 4 trục vít máy liên kết với nhau qua 4 gối đỡ trục cán. Cơ
cấu điều chỉnh lượng ép được lắp đặt bên trên giá cán, cho phép điều chỉnh khe hở trục
cán bằng động cơ thủy lực một cách đối xứng do khi trục vít quay hệ thống vít ren 2
chiều làm cho gối đỡ trên, gối đỡ dưới chuyển động tịnh tiến đối xứng nhau, và giữ cho
tâm đường cán luôn luôn ổn định. Cơ cấu điều chỉnh dọc trục chỉ điều chỉnh trục cán trên
bằng cơ cấu trục vít bánh vít chạy bằng động cơ thủy lực để ăn khớp các rãnh cán với
nhau còn trục cán dưới được cố định dọc trục.
Ưu điểm của giá là cho phép độ biến dạng đàn hồi thân ít, độ tin cậy, chính xác cao,
khả năng tự động hóa lớn, dễ dàng tháo lắp trục, không cần sử dụng hệ thống lật phôi và
giá cán nằm hay giá cán đứng đều có kết cấu giống nhau nên có thể thuận tiện đặt giá cán
đứng hay nằm để phù hợp với công nghệ cán… Do vậy, ta chọn giá cán không thân giá
này cho nhà máy cán hình liên tục cỡ nhỏ 40÷50 vạn tấn/năm.
Nhóm giá cán thô: giá cán 2 trục đứng nằm xen kẽ có đường kính từ 470 ÷ 650mm,
mỗi giá cán được dẫn động bằng động cơ 1 chiều DC có công suất: 400KW và tốc độ
vòng 500v/p.
Nhóm giá cán trung và tinh: 8 giá cán 2 trục đứng nằm xen kẽ có đường kính từ 300
÷ 450mm, mỗi giá cán được dẫn động bằng động cơ 1 chiều DC có công suất: 870KW

và tốc độ vòng 600v/p.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Hình 2.2. Giá cán trục nằm.
1. Trục cán, 2. Khớp nối động cơ, 3. Hộp số, bánh răng, 4. Trục cacđăng, 5. Hộp
khớp nối (bên giá cán), 6. Hộp khớp nối (bên hộp số), 7.Giá đỡ khớp nối, 8. Bệ máy.

Hình 2.3. Giá cán trục đứng.
1. Khớp nối động cơ, 2. Hộp số, trục bánh răng, 3. Trục cacđăng, 4. Hộp khớp nối, 5.
Giá đỡ khớp nối, 6. Bệ máy, 7. Thiết bị tháo giá cán.
Máy cắt.
• Máy cắt trục khuỷu.
Vị trí: sau nhóm giá cán thô trước nhóm giá cán trung.
Dùng để cắt đầu đuôi vật cán, cắt băm nhỏ phôi thép thành từng đoạn khi có sự cố.
Bộ phận thu gom đầu đuôi và các đoạn thép được đặt ở phía dưới tầng 1 của nhà máy,
tương ứng với vị trí của máy và được vận chuyển bằng xe nâng, cầu trục.
Lực cắt 30 T, số lượng lưỡi dao: 2 lưỡi.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Hình 2.5. Máy cắt trục khuỷu.
• Máy cắt kiểu trục lệch tâm.
Vị trí: sau máy đẩy tiếp và trước sàn nguội.

Dùng để cắt phân đoạn các thanh thép bằng kích thước sàn nguội.
Lực cắt: 32 T, số lượng lưỡi dao: 4 lưỡi
Lưỡi dao được làm bằng thép hợp kim và được xử lý nhiệt bằng cách tôi cứng.

Hình 2.6. Máy cắt kiểu trục lệch tâm.
• Máy cắt lưỡi dao song song.
Vị trí: sau sàn nguội.
Để cắt nguội thanh thép tới độ dài thương phẩm trên bàn con lăn.
Hoạt động cắt được thực hiện bằng cách di chuyển tịnh tiến lưỡi dao trên.
Lực cắt: 330 T, số lượng lưỡi dao: 2 lưỡi, hành trình lưỡi dao: 140 mm.

Nguyễn Duy Triệu

CHVL & Cán KL – K55