ก๊าซอุตสาหกรรมจำนวนมาก เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน และอาร์กอน ถูกนำมาใช้ในกระบวนการถลุงแร่ของโรงงานเหล็กและเหล็กกล้าออกซิเจนส่วนใหญ่จะใช้ในเตาหลอม, เตาหลอมลดการหลอม, ตัวแปลง, การถลุงเตาไฟฟ้า;ไนโตรเจนส่วนใหญ่ใช้สำหรับการปิดผนึกเตา ก๊าซป้องกัน การผลิตเหล็กและการกลั่น ตะกรันที่กระเด็นในตัวแปลงเพื่อปกป้องเตา ก๊าซรักษาความปลอดภัย สื่อการถ่ายเทความร้อน และการไล่ล้างระบบ ฯลฯ ก๊าซอาร์กอนส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตเหล็กและการกลั่นเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการผลิตและรับประกันการดำเนินงานที่ปลอดภัยและมั่นคง โรงงานเหล็กขนาดใหญ่จึงติดตั้งสถานีออกซิเจนพิเศษและระบบเครือข่ายท่อจ่ายออกซิเจน ไนโตรเจน และอาร์กอน
ปัจจุบันบริษัทผลิตเหล็กครบวงจรขนาดใหญ่มีกระบวนการแบบเดิมๆ เช่น เตาอบโค้ก การเผาผนึก การผลิตเหล็กด้วยเตาถลุงเหล็ก การผลิตเหล็กด้วยเตาไฟฟ้าแบบแปลง กระบวนการรีด ฯลฯ เนื่องจากการเน้นการปกป้องสิ่งแวดล้อมและลดความซับซ้อนของการไหลของกระบวนการ เหล็กระหว่างประเทศ และอุตสาหกรรมเหล็กได้พัฒนากระบวนการกระบวนการสั้น ๆ ก่อนเหล็กในยุคปัจจุบัน - การทำเหล็กลดการหลอมซึ่งลดวัตถุดิบแร่เหล็กโดยตรงให้เป็นเหล็กหลอมเหลวในเตาถลุง
มีความแตกต่างอย่างมากในก๊าซอุตสาหกรรมที่จำเป็นสำหรับกระบวนการถลุงทั้งสองแบบออกซิเจนที่ต้องการโดยเตาหลอมถลุงแบบธรรมดาคิดเป็น 28% ของความต้องการออกซิเจนทั้งหมดของโรงงานเหล็ก และออกซิเจนที่ต้องการโดยการผลิตเหล็กคิดเป็น 40% ของความต้องการออกซิเจนทั้งหมดของโรงงานเหล็กอย่างไรก็ตาม กระบวนการลดการถลุงแร่ (COREX) ต้องใช้ 78% ของปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการผลิตเหล็ก และ 13% ของปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการผลิตเหล็ก
กระบวนการทั้งสองข้างต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการผลิตเหล็กลดการหลอมละลาย ได้รับความนิยมในประเทศจีน
ข้อกำหนดก๊าซโรงถลุงเหล็ก:
บทบาทหลักของการจัดหาออกซิเจนในการถลุงเตาถลุงคือเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิสูงในเตาเผา แทนที่จะมีส่วนร่วมโดยตรงในปฏิกิริยาการถลุงออกซิเจนจะถูกผสมลงในเตาถลุงเหล็กและผสมเป็นอากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนในเตาถลุงเหล็กประสิทธิภาพการเสริมออกซิเจนของอากาศระเบิดที่นำเสนอในกระบวนการก่อนหน้านี้โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 3%ด้วยการปรับปรุงกระบวนการเตาถลุงเหล็ก เพื่อประหยัดโค้ก หลังจากใช้กระบวนการฉีดถ่านหินขนาดใหญ่ และเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการผลิตเตาถลุงเหล็กเพื่อส่งเสริมผลผลิต อัตราการเสริมออกซิเจนของอากาศระเบิดจะเพิ่มขึ้นเป็น 5 ∽6% และการใช้ออกซิเจนเพียงครั้งเดียวสูงถึงเหล็ก 60Nm3/T
เนื่องจากส่วนผสมของออกซิเจนในเตาหลอมเป็นอากาศที่อุดมด้วยออกซิเจน ความบริสุทธิ์ของออกซิเจนจึงต่ำ
ออกซิเจนในกระบวนการผลิตเหล็กลดการหลอมต้องเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการถลุง และการใช้ออกซิเจนจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการผลิตเหล็กปริมาณการใช้ออกซิเจนในเตาหลอมลดการหลอมคือเหล็ก 528Nm3/t ซึ่งเท่ากับ 10 เท่าของปริมาณการใช้ออกซิเจนในกระบวนการเตาถลุงเหล็กปริมาณออกซิเจนขั้นต่ำที่จำเป็นในการรักษาการผลิตในเตาหลอมละลายคือ 42% ของปริมาณการผลิตปกติ
ความบริสุทธิ์ของออกซิเจนที่ต้องการโดยเตาหลอมละลายมากกว่า 95% ความดันออกซิเจนคือ 0.8∽ 1.0MPa ช่วงความผันผวนของความดันถูกควบคุมที่ 0.8MPa±5% และต้องแน่ใจว่าออกซิเจนมีจำนวนต่อเนื่อง อุปทานในช่วงเวลาหนึ่งตัวอย่างเช่น สำหรับเตา Corex-3000 จำเป็นต้องพิจารณาปริมาณการเก็บออกซิเจนเหลวที่ 550T
กระบวนการผลิตเหล็กแตกต่างจากวิธีการถลุงเตาถลุงและเตาหลอมลดการหลอมออกซิเจนที่ใช้ในการผลิตเหล็กคอนเวอร์เตอร์เป็นระยะๆ และออกซิเจนจะถูกโหลดเมื่อเป่าออกซิเจน และออกซิเจนเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการถลุงมีความสัมพันธ์เป็นสัดส่วนโดยตรงระหว่างปริมาณออกซิเจนที่ต้องการกับผลผลิตจากการผลิตเหล็ก
เพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานของคอนเวอร์เตอร์ เทคโนโลยีการกระเด็นของตะกรันไนโตรเจนจึงถูกนำมาใช้ในโรงงานเหล็กในปัจจุบันไนโตรเจนมีการใช้งานเป็นระยะ และมีภาระมากในระหว่างการใช้งาน และความดันไนโตรเจนที่ต้องการมากกว่า 1.4MPa
อาร์กอนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตเหล็กและการกลั่นด้วยการปรับปรุงพันธุ์เหล็ก ข้อกำหนดในการกลั่นจึงสูงขึ้น และปริมาณอาร์กอนที่ใช้จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น
ปริมาณการใช้ไนโตรเจนของโรงรีดเย็นจะต้องอยู่ที่50∽67Nm3/t ต่อหน่วยด้วยการเพิ่มโรงรีดเย็นในพื้นที่รีดเหล็ก การใช้ไนโตรเจนของโรงถลุงเหล็กจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
การทำเหล็กด้วยเตาไฟฟ้าใช้ความร้อนส่วนโค้งเป็นหลัก และอุณหภูมิในโซนการทำงานของส่วนโค้งจะสูงถึง 4,000°Cโดยทั่วไปกระบวนการถลุงจะแบ่งออกเป็นระยะหลอมเหลว ระยะเวลาออกซิเดชัน และระยะเวลารีดักชัน ในเตาเผาไม่เพียงแต่ทำให้เกิดบรรยากาศออกซิเดชันเท่านั้น แต่ยังสามารถทำให้บรรยากาศลดลง ดังนั้นประสิทธิภาพของการลดระดับฟอสฟอไรเซชัน และการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จึงสูงมากเตาไฟฟ้าความถี่กลางเป็นชนิดของความตั้งใจที่จะจ่ายไฟความถี่ 50 เฮิร์ตซ์กระแสสลับเป็นความถี่กลาง (สูงกว่า 300 เฮิร์ต - 1,000 เฮิร์ตซ์) อุปกรณ์จ่ายไฟซึ่งเป็นความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส (ac) หลังจากแก้ไขเป็นกระแสตรงแล้ววาง กระแสไฟฟ้าความถี่กลางที่ปรับได้, กระแสตรงโดยความจุและขดลวดเหนี่ยวนำผ่านกระแสสลับความถี่กลาง, สร้างเส้นสนามแม่เหล็กความหนาแน่นสูงในขดลวดเหนี่ยวนำ, ขดลวดเหนี่ยวนำและการตัดวัสดุโลหะใน Cheng Fang ทำให้เกิดกระแสวนจำนวนมาก กระแสในวัสดุโลหะปริมาณการใช้ออกซิเจนเดี่ยวสูงถึง 42∽45 Nm3/t
กระบวนการผลิตเหล็กเตาแบบเปิดด้วยวัตถุดิบ: (1) เหล็กและวัสดุเหล็กกล้า เช่น เหล็กหมูหรือเหล็กหลอมเหลว เศษเหล็ก;2 สารออกซิแดนท์เช่นแร่เหล็ก ออกซิเจนบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม แร่ที่อุดมไปด้วยเทียม3 ตัวแทนตะกรันเช่นมะนาว (หรือหินปูน) ฟลูออไรต์ ettringite ฯลฯ ;④ สารกำจัดออกซิไดเซอร์และโลหะผสม
ผลกระทบของออกซิเจนเพื่อให้บรรยากาศออกซิไดซ์ ก๊าซเผาไหม้ในร่มแบบเปิดเตาหลอม (ก๊าซเตา) ประกอบด้วย O2, CO2, H2O ฯลฯ ที่อุณหภูมิสูง ก๊าซออกซิไดซ์ที่แรงไปยังสระหลอมเหลว ออกซิเจนจะจ่ายสูงถึง 0.2 ~ 0.4% ของน้ำหนักของ โลหะต่อชั่วโมง, ออกซิเดชันของสระหลอมเหลว, เพื่อให้ตะกรันมีออกซิเดชันสูงอยู่เสมอ
เคล็ดลับ: การจ่ายออกซิเจนโดยใช้แก๊สเตาเพียงอย่างเดียว ความเร็วจะช้า การเติมแร่เหล็กหรือการเป่าออกซิเจนสามารถเร่งกระบวนการเกิดปฏิกิริยาได้
คุณสมบัติของออกซิเจนที่ใช้ในโรงถลุงเหล็ก: การปล่อยออกซิเจนและการปรับจุดสูงสุดด้วยออกซิเจน
จะตอบสนองความต้องการออกซิเจนของโรงงานเหล็กได้อย่างไร?โดยทั่วไป วิธีการต่อไปนี้ถูกนำมาใช้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด:
* ใช้โหลดแบบแปรผัน ระดับสูงของระบบอัตโนมัติของการควบคุมขั้นสูง เพื่อลดการปล่อยออกซิเจน สามารถรวมกันได้หลายชุด
* ถังทรงกลมควบคุมจุดสูงสุดหลายกลุ่มถูกนำมาใช้ในวิธีดั้งเดิมเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการบัฟเฟอร์ เพื่อให้ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่ใช้ในช่วงเวลาหนึ่งมีเสถียรภาพ ซึ่งสามารถลดปริมาณการปล่อยออกซิเจนและลดขนาด ของอุปกรณ์
* ที่จุดต่ำของการใช้ออกซิเจน ออกซิเจนส่วนเกินจะถูกสกัดโดยการสกัดออกซิเจนเหลวเมื่อใช้จุดสูงสุดของออกซิเจน ปริมาณออกซิเจนจะถูกชดเชยด้วยการกลายเป็นไอเมื่อความสามารถในการสูบน้ำภายนอกของออกซิเจนเหลวไม่ได้ถูกจำกัดด้วยความสามารถในการทำความเย็น วิธีการทำให้เป็นของเหลวภายนอกจะถูกนำมาใช้เพื่อทำให้ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาเป็นของเหลว และวิธีการทำให้กลายเป็นไอเพื่อทำให้ออกซิเจนเหลวกลายเป็นไอ
* ใช้โรงงานเหล็กจำนวนหนึ่งที่เชื่อมต่อกับกริดเพื่อจ่ายก๊าซ ซึ่งทำให้ระดับการจ่ายออกซิเจนทั้งหมดมีเสถียรภาพตามจุดเวลาที่แตกต่างกันของการใช้ก๊าซ
กระบวนการจับคู่หน่วยแยกอากาศ
ในการพัฒนาแผนกระบวนการของสถานีออกซิเจนจำเป็นต้องมีความจุต่อหน่วย ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ ความดันในการลำเลียง กระบวนการเพิ่มแรงดัน ความปลอดภัยของระบบ รูปแบบโดยรวม การควบคุมเสียงรบกวนเพื่อทำการรับรองพิเศษ
ตัวอย่างเช่นโรงงานเหล็กขนาดใหญ่ที่มีออกซิเจนผลผลิตปีละ 10 ล้านตันของกระบวนการเตาถลุงเหล็กที่มีออกซิเจนเพื่อให้ได้ 150,000 Nm3 / ชม. ผลผลิตปีละ 3 ล้านตันของกระบวนการเตาถลุงเหล็กลดด้วยออกซิเจนเพื่อให้ได้ 240,000 Nm3 / h จากชุดอุปกรณ์แยกอากาศขนาดใหญ่มากที่ครบกำหนดแล้วตอนนี้มีเกรด 6 ∽ 100000 เมื่อเลือกขนาดอุปกรณ์ควรมาจากการลงทุนรวมในอุปกรณ์และการใช้พลังงานในการดำเนินงาน อะไหล่บำรุงรักษา ครอบคลุมพื้นที่ที่ต้องพิจารณา
การคำนวณออกซิเจนสำหรับการผลิตเหล็กในโรงถลุงเหล็ก
ตัวอย่างเช่น เตาเดี่ยวมีรอบ 70 นาที และใช้แก๊ส 50 นาทีเมื่อใช้ก๊าซเป็น 8000Nm3/ชม. การผลิตก๊าซ (ต่อเนื่อง) ของหน่วยแยกอากาศจะต้องเป็น 8000× (50/60) ÷ (70/60) =5715Nm3/ชม.จากนั้นจึงสามารถเลือก 5800Nm3/h เป็นอุปกรณ์แยกอากาศได้
น้ำหนักทั่วไปของเหล็กที่มีออกซิเจนอยู่ที่ 42-45Nm3/h(ต่อตัน) ซึ่งจำเป็นสำหรับการบัญชีทั้งสอง และสิ่งนี้จะมีผลเหนือกว่า
ในปัจจุบัน กำลังการผลิตของวิสาหกิจเหล็กและเหล็กกล้าของจีนได้เพิ่มขึ้นไปแถวหน้าของโลก แต่เหล็กพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบางสาขาที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับเศรษฐกิจของประเทศและการดำรงชีวิตของผู้คนเหล็กยังคงขึ้นอยู่กับการนำเข้า ดังนั้นเหล็กในประเทศและ บริษัทเหล็กที่นำโดย Baowu Iron and Steel Factory ยังคงมีหนทางอีกยาวไกล เนื่องจากความก้าวหน้าในสาขาขั้นสูงและซับซ้อนถือเป็นเรื่องเร่งด่วนอย่างยิ่ง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการผลิตภัณฑ์แยกอากาศในอุตสาหกรรมเหล็กมีความหลากหลายมากขึ้นผู้ใช้จำนวนมากไม่เพียงต้องการออกซิเจนเท่านั้น แต่ยังต้องการไนโตรเจนและก๊าซอาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูง หรือแม้แต่ก๊าซหายากอื่นๆปัจจุบัน Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang และโรงงานเหล็กรายใหญ่อื่นๆ มีอุปกรณ์แยกอากาศแบบแยกส่วนเต็มรูปแบบหลายชุดที่ใช้งานอยู่ผลพลอยได้จากก๊าซมีตระกูลของอุปกรณ์แยกอากาศไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตของประเทศเท่านั้น แต่ยังนำมาซึ่งประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมากอีกด้วย
ด้วยการพัฒนาขนาดใหญ่ของโรงงานเหล็ก แทนที่จะสนับสนุนหน่วยแยกอากาศไปสู่อุตสาหกรรมขนาดใหญ่และแยกอากาศหลังจากการพัฒนามานานหลายทศวรรษ บริษัท แยกอากาศในประเทศก็มีแนวโน้มที่จะไล่ตามองค์กรชั้นนำของโลก ซัพพลายเออร์ในประเทศ เป็นตัวแทน โดย hangyang co และโรงงานแยกอากาศอื่นๆ ได้พัฒนาอุปกรณ์แยกอากาศขนาดใหญ่เกรด 8-120000 อุปกรณ์ก๊าซหายากในประเทศยังประสบความสำเร็จในการวิจัยและพัฒนา อิเล็กทรอนิกส์ Air China เริ่มต้นค่อนข้างช้า แต่ยังอยู่ในการวิจัยและพัฒนาที่เข้มข้นขึ้น เชื่อว่า ด้วยความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อุตสาหกรรมการแยกก๊าซในประเทศจีนจะออกไปต่างประเทศสู่โลก
เวลาโพสต์: Nov-03-2021