Un gran nombre de gasos industrials com l'oxigen, el nitrogen i l'argó s'utilitzen en el procés de fosa de les empreses siderúrgiques.L'oxigen s'utilitza principalment en alts forns, forn de fosa de reducció de fusió, convertidor, fosa de forn elèctric;El nitrogen s'utilitza principalment per al segellat de forns, gas protector, fabricació d'acer i refinació, esquitxades d'escòries al convertidor per protegir el forn, gas de seguretat, mitjà de transferència de calor i purga del sistema, etc. El gas argó s'utilitza principalment en la fabricació i refinat d'acer.Per tal de complir els requisits de producció i garantir un funcionament segur i estable de la producció, les grans fàbriques d'acer estan equipades amb una estació d'oxigen especial i un sistema de xarxa de canonades d'oxigen, nitrogen i argó.
Actualment, les empreses d'acer de procés complet a gran escala estan equipades amb processos convencionals: forn de coc, sinterització, fabricació d'acer d'alt forn, fabricació d'acer de forn elèctric convertidor, procés de laminació, etc. A causa de l'èmfasi en la protecció del medi ambient i la simplificació del flux del procés, el ferro internacional i la indústria siderúrgica ha desenvolupat un procés curt de procés abans del ferro en els temps moderns: la fabricació de ferro de reducció de fusió, que redueix directament les matèries primeres del mineral de ferro en ferro fos en un forn de fosa.
Hi ha una gran diferència en el gas industrial requerit pels dos processos de fosa diferents.L'oxigen requerit per l'alt forn de fosa convencional representa el 28% de la demanda total d'oxigen de la planta siderúrgica, i l'oxigen requerit per la fabricació d'acer representa el 40% de la demanda total d'oxigen de la planta siderúrgica.Tanmateix, el procés de reducció de fosa (COREX) requereix el 78% de la quantitat total d'oxigen necessària per a la producció de ferro i el 13% de la quantitat total d'oxigen necessària per a la fabricació d'acer.
Els dos processos anteriors, especialment el procés de fabricació de ferro de reducció de fusió, s'han popularitzat a la Xina.
Requisits de gas de la fàbrica d'acer:
El paper principal del subministrament d'oxigen en la fosa d'alts forns és assegurar una certa temperatura alta al forn, en lloc de participar directament en la reacció de fosa.L'oxigen es barreja a l'alt forn i es barreja com a aire ric en oxigen a l'alt forn.L'eficiència d'enriquiment d'oxigen de l'aire d'explosió proposada en el procés anterior és generalment inferior al 3%.Amb la millora del procés d'alt forn, per estalviar coc, després de l'ús d'un gran procés d'injecció de carbó, i per satisfer els requisits de la producció de l'alt forn per afavorir la producció, la taxa d'enriquiment d'oxigen de l'aire de l'alt forn augmenta a 5. ∽6%, i el consum únic d'oxigen és de fins a 60 Nm3/T de ferro.
Com que la barreja d'oxigen de l'alt forn és aire ric en oxigen, la puresa de l'oxigen pot ser baixa.
L'oxigen en el procés de fabricació d'acer de reducció de la fusió ha d'estar implicat en la reacció de fosa i el consum d'oxigen és directament proporcional a la producció d'acer.El consum d'oxigen al forn de reducció de fusió és de 528 Nm3/t de ferro, que és 10 vegades el consum d'oxigen en el procés de l'alt forn.El subministrament mínim d'oxigen necessari per mantenir la producció al forn de reducció de fusió és del 42% de la quantitat de producció normal.
La puresa d'oxigen requerida pel forn de reducció de fusió és superior al 95%, la pressió d'oxigen és de 0,8 ∽ 1,0 MPa, el rang de fluctuació de pressió es controla a 0,8 MPa ± 5% i s'ha de garantir que l'oxigen tingui una certa quantitat de continuïtat. subministrament durant un temps determinat.Per exemple, per al forn Corex-3000, cal tenir en compte l'emmagatzematge d'oxigen líquid de 550T.
El procés de fabricació d'acer és diferent del mètode de fosa del forn d'alt forn i de reducció de fusió.L'oxigen utilitzat en la fabricació d'acer del convertidor és intermitent i l'oxigen es carrega quan s'infla l'oxigen i l'oxigen està implicat en la reacció de fosa.Hi ha una relació directa proporcional entre la quantitat d'oxigen necessària i la producció d'acer.
Per tal de millorar la vida útil del convertidor, actualment la tecnologia d'esquitxades d'escòries de nitrogen s'adopta generalment a les fàbriques d'acer.El nitrogen s'utilitza de manera intermitent i la càrrega és gran durant l'ús i la pressió de nitrogen necessària és superior a 1,4 MPa.
L'argó és necessari per a la fabricació d'acer i el refinament.Amb la millora de les varietats d'acer, els requisits per al refinat són més elevats i la quantitat d'argó utilitzada augmenta gradualment.
El consum de nitrogen de la laminadora en fred ha d'arribar als 50∽67Nm3/t per unitat.Amb l'addició de la laminadora en fred a la zona de laminació d'acer, el consum de nitrogen de la fàbrica d'acer augmenta ràpidament.
La fabricació d'acer del forn elèctric utilitza principalment la calor de l'arc i la temperatura a la zona d'acció de l'arc és de fins a 4000 ℃.El procés de fusió generalment es divideix en període de fusió, període d'oxidació i període de reducció, al forn no només pot causar atmosfera d'oxidació, sinó que també pot provocar atmosfera reductora, de manera que l'eficiència de la desfosforització, la desulfuració és molt alta.El forn elèctric de freqüència intermèdia és una mena de freqüència d'alimentació de 50 hz de corrent altern en un dispositiu d'alimentació de freqüència intermèdia (per sobre de 300 hz - 1000 hz), la freqüència d'alimentació de corrent altern trifàsic (ca), després de la rectificació en corrent continu, després col·locada El corrent elèctric de freqüència intermèdia ajustable, el subministrament de corrent continu mitjançant la capacitat i la bobina d'inducció a través del corrent altern de freqüència intermèdia, generen línies de camp magnètic d'alta densitat a la bobina d'inducció, la bobina d'inducció i el tall en cheng fang de materials metàl·lics, produeixen molts remolins. corrent en els materials metàl·lics.Consum únic d'oxigen fins a 42∽45 Nm3/t.
Procés de fabricació d'acer de foc obert amb matèries primeres: (1) materials de ferro i acer com ara ferro brut o ferro fos, ferralla;② oxidants com ara mineral de ferro, oxigen pur industrial, mineral ric artificial;③ agent d'escòria com ara calç (o pedra calcària), fluorita, ettringita, etc.;④ additius desoxidants i aliatges.
Efecte d'oxigen per proporcionar una atmosfera oxidant, el gas de combustió interior de fosa de foc obert (gas del forn) conté O2, CO2, H2O, etc., a alta temperatura, gas oxidant fort al subministrament d'oxigen de la piscina fosa fins a un 0,2 ~ 0,4% del pes de el metall per hora, oxidació de la piscina fosa, de manera que l'escòria sempre té una oxidació elevada.
Consell: el subministrament d'oxigen només amb gas del forn, la velocitat és lenta, afegir mineral de ferro o bufat d'oxigen pot accelerar el procés de reacció.
Característiques de l'oxigen utilitzat a les fàbriques d'acer: alliberament d'oxigen i ajust de pic amb oxigen.
Com satisfer la demanda d'oxigen de les fàbriques d'acer?En general, s'adopten les maneres següents per complir els requisits:
* Adopta càrrega variable, alt grau d'automatització de control avançat, per reduir l'alliberament d'oxigen, poden ser múltiples conjunts de combinació
* S'utilitzen diversos grups de tancs esfèrics de regulació de pics de manera tradicional per augmentar la força d'amortiment, de manera que la quantitat total d'oxigen utilitzada en un període de temps determinat sigui estable, cosa que pot reduir la quantitat d'alliberament d'oxigen i reduir la mida del dispositiu
* En el punt baix d'ús d'oxigen, l'excés d'oxigen s'extreu mitjançant l'extracció d'oxigen líquid;Quan s'utilitza el pic d'oxigen, la quantitat d'oxigen es compensa mitjançant la vaporització.Quan la capacitat de bombeig externa de l'oxigen líquid no està limitada per la capacitat de refrigeració, s'adopta el mètode de liqüefacció extern per liquar l'oxigen alliberat i s'adopta el mètode de vaporització per vaporitzar l'oxigen líquid.
* Adopteu diverses fàbriques d'acer connectades a la xarxa per al subministrament de gas, cosa que fa que l'escala total de subministrament d'oxigen sigui estable segons els diferents moments de consum de gas
Procés d'adaptació de la unitat de separació d'aire
En el desenvolupament del pla de procés de l'estació d'oxigen, cal que la capacitat de la unitat, la puresa del producte, la pressió de transport, el procés de reforç, la seguretat del sistema, la disposició general, el control del soroll per fer una certificació especial.
Grans fàbriques d'acer amb oxigen, per exemple, la producció anual de 10 milions de tones de procés d'alt forn d'acer amb oxigen per aconseguir 150.000 Nm3 / h, la producció anual de 3 milions de tones de procés de reducció de forn de fosa d'acer amb oxigen per aconseguir 240.000 Nm3 / h, formen un conjunt complet de dispositius de separació d'aire molt grans madurs ara un grau de 6 ∽ 100000, en triar la mida del dispositiu hauria de ser de la inversió total en equips i consum d'energia d'operació, peces de recanvi de manteniment, cobreix una àrea de consideració.
Càlcul d'oxigen per a la fabricació d'acer en una fàbrica d'acer
Per exemple, un sol forn té un cicle de 70 minuts i un temps de consum de gas de 50 minuts.Quan el consum de gas és de 8000 Nm3/h, la producció de gas (continua) de la unitat de separació d'aire ha de ser de 8000× (50/60) ÷ (70/60) =5715 Nm3/h.A continuació, es pot seleccionar 5800 Nm3/h com a dispositiu de separació d'aire.
El tonatge general d'acer amb oxigen és de 42-45 Nm3/h (per tona), la necessitat d'ambdues comptabilitat, i això prevaldrà.
En l'actualitat, la capacitat de producció de les empreses siderúrgiques de la Xina ha saltat a l'avantguarda del món, però l'acer especial, especialment alguns camps importants relacionats amb l'economia nacional i la subsistència de l'acer de la gent encara depèn de les importacions, de manera que el ferro i l'acer nacionals Les empreses d'acer liderades per Baowu Iron and Steel Factory encara tenen un llarg camí per recórrer, perquè l'avenç de camps avançats i sofisticats és especialment urgent.
En els últims anys, la demanda de productes de separació d'aire a la indústria siderúrgica s'ha diversificat cada cop més.Molts usuaris necessiten no només oxigen, sinó també nitrogen d'alta puresa i gas argó, o fins i tot altres gasos rars.Actualment, Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang i altres grans fàbriques d'acer tenen en funcionament diversos conjunts de dispositius de separació d'aire totalment extret.El gas noble subproducte dels dispositius de separació d'aire no només pot satisfer la demanda de la producció nacional, sinó que també aporta grans beneficis econòmics.
Amb el desenvolupament a gran escala de les fàbriques d'acer, en comptes de donar suport a la unitat de separació d'aire es dirigeix a la indústria de la separació d'aire a gran escala i després de dècades de desenvolupament, les empreses nacionals de separació d'aire també són positives per posar-se al dia amb les empreses líders del món, proveïdors nacionals, representats. Hangyang co i una altra planta de separació d'aire ha desenvolupat 8-120.000 graus d'equips de separació d'aire grans, el dispositiu domèstic de gas rar també ha tingut èxit en la investigació i el desenvolupament, l'electrònica Air China va començar relativament tard, però també està en intensificar la investigació i el desenvolupament, creu que amb el progrés de la ciència i la tecnologia, la indústria de la separació de gas a la Xina anirà a l'estranger, cap al món.
Hora de publicació: 03-nov-2021