Velik broj industrijskih plinova poput kisika, dušika i argona koristi se u procesu taljenja željeza i čelika.Kisik se uglavnom koristi u visokoj peći, peći za redukciju taljenja, konverteru, taljenju u električnim pećima;Dušik se uglavnom koristi za brtvljenje peći, zaštitni plin, proizvodnju i rafiniranje čelika, prskanje troske u pretvaraču za zaštitu peći, sigurnosni plin, medij za prijenos topline i pročišćavanje sustava itd. Plin argon se uglavnom koristi u proizvodnji i rafiniranju čelika.Kako bi zadovoljili proizvodne zahtjeve i osigurali siguran i stabilan rad proizvodnje, velike čeličane opremljene su posebnom kisikovom stanicom i sustavom energetskih cijevi za kisik, dušik i argon.
Velika poduzeća s punim procesom čelika trenutno su opremljena konvencionalnim procesima: koksna peć, sinteriranje, proizvodnja čelika u visokim pećima, proizvodnja čelika u konverterskim električnim pećima, postupak valjanja itd. Zbog naglaska na zaštiti okoliša i pojednostavljenju tijeka procesa, međunarodno željezo a industrija čelika razvila je kratki proces prije željeza u moderno doba – proizvodnju željeza redukcijom taljenja, koja izravno reducira sirovine željezne rude u rastaljeno željezo u peći za taljenje.
Postoji velika razlika u industrijskom plinu potrebnom za dva različita procesa taljenja.Kisik potreban konvencionalnoj visokoj peći za taljenje čini 28% ukupne potrebe za kisikom u čeličani, a kisik potreban za proizvodnju čelika čini 40% ukupne potrebe za kisikom u čeličani.Međutim, postupak redukcije taljenja (COREX) zahtijeva 78% ukupne količine kisika potrebnog za proizvodnju željeza i 13% ukupne količine kisika potrebnog za proizvodnju čelika.
Gornja dva procesa, posebno proces proizvodnje željeza redukcijom taljenja, popularizirani su u Kini.
Zahtjevi za plin čeličane:
Glavna uloga opskrbe kisikom u taljenju u visokim pećima je osigurati određenu visoku temperaturu u peći, a ne izravno sudjelovati u reakciji taljenja.Kisik se miješa u visoku peć i miješa kao zrak bogat kisikom u visoku peć.Učinkovitost obogaćivanja zraka za mlaz kisikom predložena u prethodnom postupku općenito je ispod 3%.S poboljšanjem procesa visoke peći, kako bi se uštedio koks, nakon upotrebe procesa ubrizgavanja velikog ugljena, i kako bi se zadovoljili zahtjevi proizvodnje visoke peći za promicanje proizvodnje, stopa obogaćenja zraka za mlaz kisikom povećana je na 5 ∽6%, a jednokratna potrošnja kisika je do 60Nm3/T željeza.
Budući da je smjesa kisika u visokoj peći zrak bogat kisikom, čistoća kisika može biti niska.
Kisik u procesu proizvodnje čelika redukcijom taljenja mora biti uključen u reakciju taljenja, a potrošnja kisika izravno je proporcionalna proizvodnji čelika.Potrošnja kisika u redukcijskoj peći za taljenje iznosi 528 Nm3/t željeza, što je 10 puta više od potrošnje kisika u procesu visoke peći.Minimalna opskrba kisikom potrebna za održavanje proizvodnje u redukcijskoj peći taljenja je 42% normalne količine proizvodnje.
Čistoća kisika koju zahtijeva redukcijska peć za taljenje veća je od 95%, tlak kisika je 0,8∽ 1,0MPa, raspon fluktuacije tlaka kontrolira se na 0,8MPa±5%, a potrebno je osigurati da kisik ima određenu količinu kontinuiranog opskrba na određeno vrijeme.Na primjer, za peć Corex-3000 potrebno je uzeti u obzir skladište tekućeg kisika od 550T.
Proces proizvodnje čelika razlikuje se od metode taljenja u visokoj peći i redukcijskoj peći.Kisik koji se koristi u konverterskoj proizvodnji čelika je isprekidan, a kisik se puni kada se puše kisik, a kisik je uključen u reakciju taljenja.Postoji izravni proporcionalni odnos između količine potrebnog kisika i proizvodnje čelika.
Kako bi se produžio životni vijek pretvarača, trenutno se u čeličanama općenito primjenjuje tehnologija prskanja dušikovom troskom.Dušik se koristi povremeno, a opterećenje je veliko tijekom upotrebe, a potreban tlak dušika veći je od 1,4 MPa.
Argon je potreban za proizvodnju i rafiniranje čelika.S poboljšanjem sorti čelika, zahtjevi za rafiniranjem su veći, a količina korištenog argona postupno raste.
Potrošnja dušika u hladnoj valjaonici mora doseći 50∽67Nm3/t po jedinici.Dodatkom hladne valjaonice u području valjanja čelika, potrošnja dušika u čeličani brzo raste.
Proizvodnja čelika u električnim pećima uglavnom koristi toplinu luka, a temperatura u zoni djelovanja luka je čak 4000 ℃.Proces taljenja općenito se dijeli na razdoblje taljenja, razdoblje oksidacije i razdoblje redukcije, u peći ne samo da može uzrokovati oksidacijsku atmosferu, već može uzrokovati i reducirajuću atmosferu, tako da je učinkovitost defosforizacije, desulfurizacije vrlo visoka.Međufrekventna električna peć je vrsta napajanja frekvencije 50 hz izmjenične struje u međufrekventni (iznad 300 hz – 1000 hz) uređaj za napajanje, trofazna izmjenična struja (ac) frekvencija napajanja, nakon ispravljanja u istosmjernu struju, zatim postavljena podesiva međufrekventna električna struja, napajanje istosmjernom strujom putem kapacitivnosti i indukcijske zavojnice kroz izmjeničnu međufrekventnu struju, generiranje linija magnetskog polja visoke gustoće u indukcijskoj zavojnici, indukcijskoj zavojnici i rezanju cheng fanga metalnih materijala, stvara mnogo vrtloga struje u metalnim materijalima.Pojedinačna potrošnja kisika do 42∽45 Nm3/t.
Proces proizvodnje čelika s otvorenim ložištem sa sirovinama: (1) materijali od željeza i čelika kao što su sirovo ili rastaljeno željezo, otpad;② oksidansi kao što su željezna ruda, industrijski čisti kisik, umjetna bogata ruda;③ sredstvo za trosku kao što je vapno (ili vapnenac), fluorit, etringit itd.;④ deoksidans i aditivi za legure.
Učinak kisika za osiguravanje oksidirajuće atmosfere, plin za izgaranje u zatvorenom prostoru za taljenje na otvorenom ognjištu (plin iz peći) sadrži O2, CO2, H2O, itd., na visokoj temperaturi, jak oksidirajući plin dovod kisika u rastaljeni bazen do 0,2 ~ 0,4% težine metala po satu, oksidacija bazena taline, tako da troska uvijek ima visoku oksidaciju.
Savjet: opskrba kisikom samo plinom iz peći, brzina je mala, dodavanjem željezne rude ili upuhivanjem kisika može se ubrzati reakcijski proces.
Značajke kisika koji se koristi u čeličanama: oslobađanje kisika i podešavanje vršne vrijednosti s kisikom.
Kako zadovoljiti potrebe čeličana za kisikom?Općenito se usvajaju sljedeći načini za ispunjavanje zahtjeva:
* Usvaja promjenjivo opterećenje, visok stupanj automatizacije napredne kontrole, kako bi se smanjilo oslobađanje kisika, može biti više skupova kombinacija
* Višestruke skupine sferičnih spremnika s vršnom regulacijom koriste se na tradicionalan način za povećanje snage puferiranja, tako da je ukupna količina kisika korištena u određenom vremenskom razdoblju stabilna, što može smanjiti količinu otpuštenog kisika i smanjiti veličinu uređaja
* Na niskoj točki korištenja kisika, višak kisika se ekstrahira ekstrakcijom tekućeg kisika;Kada se koristi maksimum kisika, količina kisika nadoknađuje se isparavanjem.Kada vanjski kapacitet pumpanja tekućeg kisika nije ograničen kapacitetom hlađenja, primjenjuje se metoda vanjskog ukapljivanja za ukapljivanje oslobođenog kisika, a metoda isparavanja za isparavanje tekućeg kisika
* Usvojiti nekoliko čeličana povezanih s mrežom za opskrbu plinom, što čini ukupnu ljestvicu opskrbe kisikom stabilnom prema različitim vremenskim točkama potrošnje plina
Proces usklađivanja jedinice za odvajanje zraka
U razvoju plana procesa stanice za kisik potrebno je jedinični kapacitet, čistoća proizvoda, transportni tlak, proces pojačanja, sigurnost sustava, cjelokupni izgled, kontrola buke kako bi se obavila posebna certifikacija.
Velike čeličane s kisikom, na primjer, godišnja proizvodnja od 10 milijuna tona čelika u visokoj peći s kisikom za postizanje 150 000 Nm3 / h, godišnja proizvodnja od 3 milijuna tona čelika za redukcijsko taljenje u peći s kisikom za postizanje 240 000 Nm3 / h, čine potpuni set zrelih vrlo velikih uređaja za odvajanje zraka sada su 6 ∽ 100000 razreda, pri odabiru veličine uređaja treba biti od ukupne investicije u opremu i potrošnju energije rada, održavanje rezervnih dijelova, pokriva područje razmatranja.
Proračun kisika za proizvodnju čelika u čeličani
Na primjer, jedna peć ima ciklus od 70 minuta i vrijeme potrošnje plina od 50 minuta.Kada je potrošnja plina 8000Nm3/h, (kontinuirana) proizvodnja plina jedinice za odvajanje zraka mora biti 8000× (50/60) ÷ (70/60) =5715Nm3/h.Tada se kao uređaj za odvajanje zraka može odabrati 5800Nm3/h.
Opća tonaža čelika s kisikom je 42-45Nm3/h (po toni), potreba za oba računovodstva, i to će prevladati.
Trenutačno je proizvodni kapacitet kineskih poduzeća za proizvodnju željeza i čelika skočio na čelo svijeta, ali specijalni čelik, posebno neka važna polja povezana s nacionalnom ekonomijom i životom ljudi od čelika još uvijek ovisi o uvozu, tako da domaće željezo i čelična poduzeća predvođena Baowu Iron and Steel Factory još uvijek imaju dug put, jer je proboj naprednih i sofisticiranih polja posebno hitan.
Posljednjih godina potražnja za proizvodima za odvajanje zraka u industriji čelika postala je sve raznolikija.Mnogi korisnici trebaju ne samo kisik, već i dušik visoke čistoće i argon, ili čak druge rijetke plinove.Trenutačno, Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang i druge velike čeličane imaju nekoliko setova potpuno ekstrahiranih uređaja za odvajanje zraka koji rade.Plemeniti plin nusprodukt uređaja za odvajanje zraka ne samo da može zadovoljiti potražnju nacionalne proizvodnje, već može donijeti i veliku ekonomsku korist.
S velikim razvojem čeličana, umjesto potpore jedinici za odvajanje zraka prema velikoj industriji odvajanja zraka nakon desetljeća razvoja, domaće tvrtke za odvajanje zraka također su pozitivne da sustignu vodeća svjetska poduzeća, domaće dobavljače, predstavljene tvrtka hangyang co i druga postrojenja za odvajanje zraka razvila je 8-120 000 stupnjeva velike opreme za odvajanje zraka, domaći uređaj za rijetke plinove također je bio uspješan u istraživanju i razvoju, elektronički Air China počeo je relativno kasno, ali također je u intenziviranju istraživanja i razvoja, vjerujem da će s napretkom znanosti i tehnologije industrija odvajanja plina u Kini otići u inozemstvo, prema svijetu.
Vrijeme objave: 3. studenog 2021