Công nghệ EAF sẵn sàng cho hydro: Linde tiên phong trong lộ trình khử carbon ngành thép

Ngày 5 tháng 8, 2026
Annie Nguyễn

Trong bối cảnh ngành thép toàn cầu đang chịu áp lực giảm phát thải carbon, Công ty Linde (Đức) đang dẫn đầu xu hướng phát triển các công nghệ lò hồ quang điện (EAF) tiết kiệm năng lượng và sẵn sàng sử dụng hydro làm nhiên liệu thay thế. Bài báo khoa học của nhóm tác giả Joachim von Scheele, Hamzah Alshawarghi, Pascal Kwaschny, Herbert Groiss, Jeroen van Lingen và Davide Razzari, được đăng trên tạp chí La Metallurgia Italiana, đã tổng hợp những thành tựu và định hướng mới nhất trong lĩnh vực này.

Cuộc cách mạng từ công nghệ COJET®

Linde đã tạo ra bước đột phá với công nghệ phun khí COJET®, lần đầu tiên được lắp đặt tại nhà máy Gerdau Macsteel Arkansas (Mỹ) vào năm 1996 . Công nghệ này ra đời từ nghiên cứu của Tiến sĩ John Anderson về luồng khí siêu âm, sử dụng màng chắn ngọn lửa để duy trì vận tốc và động lượng của tia oxy ở khoảng cách xa gấp 7 lần so với tia thông thường, tạo ra hiệu ứng "tia laser" . Sau gần 30 năm phát triển, COJET đã trở thành tiêu chuẩn ngành với hơn 170 hệ thống được lắp đặt trên toàn thế giới, phục vụ các lò có công suất từ 30 đến 400 tấn, vận hành với nhiều loại nguyên liệu từ 100% thép phế liệu đến 100% DRI .

Điểm ấn tượng của COJET là tính linh hoạt vượt trội. Mỗi đầu phun không chỉ hoạt động như một mỏ đốt để nấu chảy phế liệu mà còn thực hiện chức năng thổi oxy tốc độ cao để khử carbon, phun carbon để tạo bọt xỉ, và hậu đốt để tận dụng tối đa năng lượng hóa học . Nhờ hệ thống điều khiển tự động, nhà máy có thể vận hành với cửa xỉ đóng kín, cải thiện đáng kể an toàn lao động so với phương pháp thổi oxy thủ công truyền thống .

Bước tiến mới: Hydro là nhiên liệu tối ưu

Điểm đáng chú ý nhất là Linde đã phát triển toàn bộ các giải pháp đốt cháy trong EAF để sẵn sàng sử dụng hydro làm nhiên liệu, bao gồm đầu phun COJET, đầu đốt Fluidic Burner và đầu phun 3-in-1 . Kết quả thử nghiệm cho thấy hydro không chỉ là giải pháp thay thế "xanh" mà còn vượt trội hơn nhiên liệu hóa thạch thông thường, tạo ra màng chắn ngọn lửa tốt hơn giúp tia oxy duy trì độ tập trung và tầm với xa hơn, đồng thời cải thiện hiệu suất truyền nhiệt khi nấu chảy phế liệu . Các thử nghiệm quy mô lớn với 100% hydro đã được tiến hành tại lò thí nghiệm SWERIM (Thụy Điển) và được trình bày tại nhiều hội nghị quốc tế .

Các công nghệ đột phá

Linde đang mở rộng danh mục giải pháp EAF với ba công nghệ mới :

• Fluidic Burner: Sử dụng nguyên lý khí động để điều khiển hướng ngọn lửa mà không cần bộ phận chuyển động cơ học, giúp nấu chảy phế liệu hiệu quả hơn tại các điểm khó tiếp cận như cửa xỉ hay khu vực đáy lò.

• Fluidic CoJet: Tích hợp khả năng thổi oxy của COJET với ngọn lửa di chuyển linh hoạt, giúp sưởi ấm đồng đều hơn, rút ngắn thời gian nấu chảy và nâng cao năng suất.

• 3-in-1 Injector: Đầu phun đa chức năng kết hợp thổi oxy, phun carbon và chế độ mỏ đốt trong cùng một thiết bị, tối ưu hóa hiệu quả phun carbon mịn (kể cả bột DRI và vôi), cải thiện quá trình tạo bọt xỉ và tinh luyện thép .

Ngoài ra, Linde còn phát triển hệ thống OPTIVIEW®, sử dụng công nghệ phân tích hình ảnh để giám sát thành phần khí thải theo thời gian thực, từ đó tối ưu hóa quá trình hậu đốt và giảm thiểu tổn thất năng lượng .

Ý nghĩa và tương lai

Theo Tiến sĩ Joachim von Scheele, những công nghệ này đóng vai trò quan trọng khi ngành thép chuyển dịch mạnh mẽ sang sản xuất xanh hơn . Việc tích hợp hydro và tối ưu hóa oxyfuel giúp các nhà máy EAF giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm dấu chân carbon đáng kể ngay từ hôm nay .