اخبار

تعداد زیادی از گازهای صنعتی مانند اکسیژن، نیتروژن و آرگون در فرآیند ذوب شرکت های آهن و فولاد استفاده می شود.اکسیژن عمدتا در کوره بلند، کوره ذوب کاهش ذوب، مبدل، ذوب کوره الکتریکی استفاده می شود.نیتروژن عمدتاً برای آب بندی کوره، گاز محافظ، فولادسازی و پالایش، پاشش سرباره در مبدل برای محافظت از کوره، گاز امنیتی، محیط انتقال حرارت و تصفیه سیستم و غیره استفاده می شود. گاز آرگون عمدتاً در فولادسازی و پالایش استفاده می شود.به منظور برآورده ساختن الزامات تولید و اطمینان از عملکرد ایمن و پایدار تولید، کارخانه های بزرگ فولاد مجهز به ایستگاه اکسیژن ویژه و سیستم شبکه لوله های برق اکسیژن، نیتروژن و آرگون هستند.

شرکت‌های فولادی تمام‌فرآیند در مقیاس بزرگ در حال حاضر به فرآیندهای معمولی مجهز شده‌اند: کوره کک، تف جوشی، فولادسازی کوره بلند، فولادسازی کوره الکتریکی مبدل، فرآیند نورد و غیره. با توجه به تاکید بر حفاظت از محیط زیست و ساده‌سازی جریان فرآیند، آهن بین‌المللی و صنعت فولاد یک فرآیند کوتاه را قبل از آهن در دوران مدرن توسعه داده است - ساخت آهن احیاء ذوب، که مستقیماً مواد خام سنگ آهن را به آهن مذاب در کوره ذوب تبدیل می کند.

تفاوت زیادی در گاز صنعتی مورد نیاز دو فرآیند ذوب مختلف وجود دارد.اکسیژن مورد نیاز کوره بلند ذوب معمولی 28 درصد از کل اکسیژن مورد نیاز کارخانه فولاد را تشکیل می دهد و اکسیژن مورد نیاز فولادسازی 40 درصد از کل اکسیژن مورد نیاز کارخانه فولاد را تشکیل می دهد.با این حال، فرآیند احیای ذوب (COREX) به 78 درصد از کل اکسیژن مورد نیاز برای تولید آهن و 13 درصد از کل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای فولادسازی نیاز دارد.

دو فرآیند فوق، به ویژه فرآیند ساخت آهن کاهش ذوب، در چین رایج شده است.

گاز مورد نیاز کارخانه فولاد:

نقش اصلی تامین اکسیژن در ذوب کوره بلند، اطمینان از دمای بالا در کوره به جای مشارکت مستقیم در واکنش ذوب است.اکسیژن در کوره بلند مخلوط می شود و به عنوان هوای غنی از اکسیژن در کوره بلند مخلوط می شود.راندمان غنی‌سازی اکسیژن هوای انفجاری پیشنهاد شده در فرآیند قبلی عموماً زیر 3 درصد است.با بهبود فرآیند کوره بلند، به منظور صرفه جویی در کک، پس از استفاده از فرآیند تزریق زغال سنگ بزرگ، و برای برآورده ساختن الزامات تولید کوره بلند برای ارتقای خروجی، میزان غنی سازی اکسیژن هوای انفجاری به 5 افزایش می یابد. ∽6٪ و تنها مصرف اکسیژن تا 60Nm3/T آهن است.

از آنجایی که مخلوط اکسیژن کوره بلند هوای غنی از اکسیژن است، خلوص اکسیژن می تواند کم باشد.

اکسیژن در فرآیند تولید فولاد احیاء ذوب باید در واکنش ذوب دخالت داشته باشد و مصرف اکسیژن به طور مستقیم با تولید فولاد متناسب است.میزان مصرف اکسیژن در کوره احیای ذوب آهن 528 نیوتن متر مکعب بر تن است که 10 برابر اکسیژن مصرفی در فرآیند کوره بلند است.حداقل اکسیژن مورد نیاز برای حفظ تولید در کوره احیای ذوب 42 درصد مقدار تولید معمولی است.

خلوص اکسیژن مورد نیاز کوره کاهش ذوب بیشتر از 95٪ است، فشار اکسیژن 0.8∽ 1.0MPa است، محدوده نوسان فشار در 0.8MPa±5٪ کنترل می شود، و اکسیژن باید اطمینان حاصل شود که مقدار مشخصی پیوسته دارد. عرضه برای مدت معینبه عنوان مثال، برای کوره Corex-3000، لازم است ذخیره اکسیژن مایع 550T در نظر گرفته شود.

فرآیند فولادسازی با روش ذوب کوره بلند و کوره احیای ذوب متفاوت است.اکسیژن مورد استفاده در فولادسازی مبدل متناوب است و در هنگام دمیدن اکسیژن، اکسیژن بارگیری می شود و اکسیژن در واکنش ذوب دخالت دارد.بین میزان اکسیژن مورد نیاز و خروجی فولادسازی رابطه مستقیمی وجود دارد.

به منظور بهبود عمر مفید مبدل، فناوری پاشیدن سرباره نیتروژن به طور کلی در کارخانه های فولاد در حال حاضر به کار گرفته شده است.نیتروژن در استفاده متناوب است و بار در طول استفاده زیاد است و فشار نیتروژن مورد نیاز بیشتر از 1.4MPa است.

آرگون برای فولادسازی و پالایش مورد نیاز است.با بهبود انواع فولاد، نیاز به پالایش بیشتر می شود و مقدار آرگون مصرفی به تدریج افزایش می یابد.

مصرف نیتروژن آسیاب نورد سرد باید به 50∽67Nm3/t در هر واحد برسد.با اضافه شدن آسیاب نورد سرد در ناحیه نورد فولاد، مصرف نیتروژن کارخانه فولاد به سرعت افزایش می یابد.

فولادسازی کوره الکتریکی عمدتاً از گرمای قوس استفاده می کند و دما در منطقه عمل قوس تا 4000 درجه سانتیگراد است.فرآیند ذوب به طور کلی به دوره ذوب، دوره اکسیداسیون و دوره کاهش تقسیم می شود، در کوره نه تنها می تواند باعث اتمسفر اکسیداسیون شود، بلکه می تواند باعث کاهش اتمسفر شود، بنابراین راندمان فسفره زدایی، گوگردزدایی بسیار بالا است.کوره برقی فرکانس متوسط ​​نوعی فرکانس قدرت اراده 50 هرتز جریان متناوب به فرکانس متوسط ​​(بالاتر از 300 هرتز - 1000 هرتز) منبع تغذیه است، فرکانس برق جریان متناوب سه فاز (AC)، پس از یکسوسازی به جریان مستقیم، سپس گذاشته می شود. جریان الکتریکی فرکانس متوسط ​​قابل تنظیم، تامین جریان مستقیم توسط ظرفیت خازنی و سیم پیچ القایی از طریق جریان متناوب فرکانس متوسط، ایجاد خطوط میدان مغناطیسی با چگالی بالا در سیم پیچ القایی، سیم پیچ القایی و برش در چنگ نیش مواد فلزی، تولید گردابی زیادی می کند. جریان در مواد فلزیمصرف تک اکسیژن تا 42∽45 Nm3/t.

فرآیند تولید فولاد کوره باز با مواد خام: (1) آهن و مواد فولادی مانند آهن خام یا آهن مذاب، ضایعات.② اکسیدان مانند سنگ آهن، اکسیژن خالص صنعتی، سنگ معدن غنی مصنوعی.③ عامل سرباره مانند آهک (یا سنگ آهک)، فلوریت، اترینگیت و غیره؛④ اکسید کننده و افزودنی های آلیاژی.

اثر اکسیژن برای ارائه اتمسفر اکسید کننده، گاز احتراق داخلی کوره ذوب باز (گاز کوره) حاوی O2، CO2، H2O، و غیره، در دمای بالا، گاز اکسید کننده قوی به تامین اکسیژن استخر مذاب تا 0.2 ~ 0.4٪ از وزن فلز در ساعت، اکسیداسیون حوضچه مذاب، به طوری که سرباره همیشه اکسیداسیون بالایی داشته باشد.

نکته: تامین اکسیژن توسط گاز کوره به تنهایی، سرعت پایین است، افزودن سنگ آهن یا دمیدن اکسیژن می تواند فرآیند واکنش را تسریع کند.

ویژگی های اکسیژن مورد استفاده در کارخانه های فولادسازی: آزادسازی اکسیژن و تنظیم پیک با اکسیژن.

چگونه می توان نیاز اکسیژن کارخانه های فولاد را تامین کرد؟به طور کلی، راه های زیر برای برآوردن الزامات اتخاذ می شود:

* اتخاذ بار متغیر، درجه بالایی از اتوماسیون کنترل پیشرفته، برای کاهش انتشار اکسیژن، می تواند مجموعه های متعدد ترکیبی باشد.

* گروه های متعددی از مخازن کروی تنظیم کننده پیک به روش سنتی برای افزایش استحکام بافر استفاده می شود، به طوری که مقدار کل اکسیژن مصرفی در یک بازه زمانی مشخص پایدار است که می تواند میزان آزاد شدن اکسیژن را کاهش دهد و اندازه را کاهش دهد. از دستگاه

* در نقطه پایین استفاده از اکسیژن، اکسیژن اضافی با استخراج اکسیژن مایع استخراج می شود.هنگامی که از پیک اکسیژن استفاده می شود، مقدار اکسیژن با تبخیر جبران می شود.هنگامی که ظرفیت پمپاژ خارجی اکسیژن مایع توسط ظرفیت خنک کننده محدود نمی شود، روش مایع سازی خارجی برای مایع سازی اکسیژن آزاد شده و روش تبخیر برای تبخیر کردن اکسیژن مایع اتخاذ می شود.

* تعدادی کارخانه فولاد متصل به شبکه برای تامین گاز استفاده کنید، که باعث می شود مقیاس تامین اکسیژن با توجه به زمان های مختلف مصرف گاز پایدار باشد.

فرآیند تطبیق واحد جداسازی هوا

در توسعه ایستگاه اکسیژن طرح فرآیند نیاز به واحد ظرفیت، خلوص محصول، انتقال فشار، فرآیند تقویت کننده، امنیت سیستم، طرح کلی، کنترل سر و صدا برای انجام صدور گواهینامه خاص است.

کارخانه های فولاد بزرگ با اکسیژن، به عنوان مثال، خروجی سالانه 10 میلیون تن فرآیند کوره بلند فولادی با اکسیژن برای دستیابی به 150000 نیوتن متر مکعب در ساعت، خروجی سالانه 3 میلیون تن فرآیند کوره کاهش ذوب فولاد با اکسیژن برای رسیدن به 240000 نیوتن متر مکعب / h، یک مجموعه کامل از دستگاه‌های جداسازی هوای بالغ بسیار بزرگ را تشکیل می‌دهند که اکنون درجه 6 ∽ 100000 دارند، هنگام انتخاب اندازه دستگاه باید از کل سرمایه‌گذاری در تجهیزات و مصرف انرژی عملیاتی باشد، قطعات یدکی تعمیر و نگهداری، یک منطقه مورد توجه را پوشش می‌دهد.

محاسبه اکسیژن برای فولادسازی در کارخانه فولاد

به عنوان مثال، یک کوره دارای چرخه 70 دقیقه و زمان مصرف گاز 50 دقیقه است.هنگامی که مصرف گاز 8000 نیوتن متر مکعب در ساعت است، تولید گاز (پیوسته) واحد جداسازی هوا باید 8000× (60/50) ÷ (70/60) = 5715 نیوتن متر مکعب در ساعت باشد.سپس 5800Nm3/h را می توان به عنوان دستگاه جداسازی هوا انتخاب کرد.

تناژ عمومی فولاد با اکسیژن 42-45 نیوتن متر مکعب در ساعت (در هر تن) است، نیاز به هر دو حسابداری، و این باید غالب باشد.

در حال حاضر ظرفیت تولید شرکت های آهن و فولاد چین به خط مقدم جهانی جهش یافته است، اما فولاد ویژه به ویژه برخی از رشته های مهم مرتبط با اقتصاد ملی و معیشت مردم فولاد همچنان به واردات وابسته است، بنابراین آهن و فولاد داخلی شرکت های فولادی به رهبری کارخانه آهن و فولاد Baowu هنوز راه درازی در پیش دارند، زیرا دستیابی به موفقیت در زمینه های پیشرفته و پیچیده بسیار ضروری است.

در سال‌های اخیر، تقاضا برای محصولات جداسازی هوا در صنعت فولاد متنوع‌تر شده است.بسیاری از کاربران نه تنها به اکسیژن، بلکه نیتروژن با خلوص بالا و گاز آرگون یا حتی گازهای کمیاب دیگر نیاز دارند.در حال حاضر، شرکت آهن و فولاد ووهان، شوگانگ و سایر کارخانه‌های بزرگ فولادی دارای چندین مجموعه از دستگاه‌های جداسازی هوای کاملاً استخراج‌شده هستند.گاز نجیب فرعی دستگاه های جداسازی هوا نه تنها می تواند پاسخگوی نیاز تولید ملی باشد، بلکه مزایای اقتصادی زیادی نیز به همراه دارد.

با توسعه مقیاس بزرگ کارخانه های فولاد، به جای حمایت از واحد جداسازی هوا به سمت صنعت جداسازی هوا در مقیاس بزرگ و پس از چندین دهه توسعه، شرکت های جداسازی هوای داخلی نیز مثبت هستند تا با شرکت های پیشرو در جهان، تامین کنندگان داخلی، نمایندگی شوند. توسط شرکت hangyang و دیگر کارخانه جداسازی هوا 8-120000 درجه تجهیزات جداسازی هوای بزرگ را توسعه داده است، دستگاه گاز کمیاب داخلی نیز تحقیق و توسعه موفقی داشته است، هواپیمایی الکترونیکی ایر چین نسبتاً دیر شروع شده است، اما همچنین در تشدید تحقیق و توسعه است. که با پیشرفت علم و فناوری، صنعت جداسازی گاز در چین به خارج از کشور، به سمت جهان خواهد رفت.