Большое количество промышленных газов, таких как кислород, азот и аргон, используется в процессе плавки на металлургических предприятиях.Кислород в основном используется в доменных печах, плавильно-восстановительных печах, конвертерах, электропечах;Азот в основном используется для герметизации печи, защитного газа, сталеплавильного и рафинировочного производства, разбрызгивания шлака в конвертере для защиты печи, защитного газа, теплоносителя и продувки систем и т. д. Газообразный аргон в основном используется в сталеплавильном и нефтеперерабатывающем производстве.Чтобы удовлетворить производственные требования и обеспечить безопасную и стабильную работу производства, крупные сталелитейные заводы оснащены специальной кислородной станцией и системой подачи кислорода, азота и аргона.
Крупные металлургические предприятия полного цикла в настоящее время оснащены традиционными процессами: коксовая печь, агломерация, выплавка стали в доменной печи, выплавка стали в конвертерных электропечах, процесс прокатки и т. д. В связи с акцентом на защиту окружающей среды и упрощение технологического процесса, международный чугунолитейный завод и сталелитейная промышленность в наше время разработала короткий технологический процесс, предшествующий производству железа, - производство чугуна плавлением, при котором железорудное сырье напрямую превращается в расплавленное железо в плавильной печи.
Существует большая разница в промышленном газе, необходимом для двух разных процессов плавки.Кислород, необходимый для обычной плавильной доменной печи, составляет 28% от общей потребности сталелитейного завода в кислороде, а кислород, необходимый для производства стали, составляет 40% от общей потребности сталелитейного завода в кислороде.Однако процесс плавки-восстановления (COREX) требует 78% от общего количества кислорода, необходимого для производства железа, и 13% от общего количества кислорода, необходимого для производства стали.
Два вышеупомянутых процесса, особенно процесс производства чугуна с плавлением и восстановлением, были популяризированы в Китае.
Требования к газу сталелитейного завода:
Основная роль подачи кислорода при доменной плавке заключается в обеспечении определенной высокой температуры в печи, а не непосредственном участии в реакции плавки.Кислород смешивается с доменной печью и смешивается с обогащенным кислородом воздухом с доменной печью.Эффективность обогащения дутьевого воздуха кислородом, предложенная в предыдущем процессе, обычно составляет менее 3%.С усовершенствованием доменного процесса, в целях экономии кокса, после использования процесса вдувания большого количества угля и удовлетворения требований доменного производства для повышения производительности, степень обогащения кислородом дутьевого воздуха увеличивается до 5. ∽6%, а разовый расход кислорода – до 60Нм3/Т железа.
Поскольку кислородная смесь доменной печи представляет собой воздух, богатый кислородом, чистота кислорода может быть низкой.
Кислород в процессе плавки восстановительной стали должен участвовать в реакции плавки, и потребление кислорода прямо пропорционально производству стали.Расход кислорода в плавильно-восстановительной печи составляет 528 Нм3/т железа, что в 10 раз превышает расход кислорода в доменном процессе.Минимальная подача кислорода, необходимая для поддержания производства в плавильно-восстановительной печи, составляет 42% от нормального объема производства.
Чистота кислорода, необходимая для плавильно-восстановительной печи, превышает 95%, давление кислорода составляет 0,8–1,0 МПа, диапазон колебаний давления контролируется на уровне 0,8 МПа ± 5%, и необходимо обеспечить наличие определенного количества непрерывного кислорода. поставка на определенное время.Например, для печи Корекс-3000 необходимо рассмотреть хранилище жидкого кислорода 550Т.
Процесс производства стали отличается от доменного и плавильно-восстановительного метода выплавки.Кислород, используемый при выплавке конвертерной стали, носит прерывистый характер, и кислород загружается при продувке кислородом, а кислород участвует в реакции плавки.Существует прямая пропорциональная зависимость между количеством необходимого кислорода и производительностью выплавки стали.
Для увеличения срока службы конвертера в настоящее время на сталелитейных заводах обычно применяется технология разбрызгивания азотного шлака.Азот используется с перерывами, нагрузка во время использования велика, а необходимое давление азота превышает 1,4 МПа.
Аргон необходим для производства стали и нефтепереработки.С усовершенствованием сортов стали требования к рафинированию повышаются, а количество используемого аргона постепенно увеличивается.
Расход азота стана холодной прокатки должен достигать 50∽67Нм3/т на единицу.С добавлением стана холодной прокатки на участке прокатки стали потребление азота на сталелитейном заводе быстро увеличивается.
При производстве стали в электропечах в основном используется дуговое тепло, а температура в зоне действия дуги достигает 4000 ℃.Процесс плавки обычно делится на период плавления, период окисления и период восстановления. В печи может возникнуть не только окислительная атмосфера, но и восстановительная атмосфера, поэтому эффективность дефосфорации и десульфурации очень высока.Электрическая печь промежуточной частоты - это своего рода устройство питания переменного тока частотой 50 Гц в устройство электропитания промежуточной частоты (выше 300 Гц - 1000 Гц), трехфазный переменный ток (переменный ток) промышленной частоты, после выпрямления в постоянный ток, а затем проложенный. регулируемый электрический ток промежуточной частоты, подача постоянного тока за счет емкости и индукционной катушки через переменный ток промежуточной частоты, создание линий магнитного поля высокой плотности в индукционной катушке, индукционной катушке и резке металлических материалов, создание большого количества вихрей ток в металлических материалах.Разовый расход кислорода до 42∽45 Нм3/т.
Процесс мартеновского производства стали с использованием сырья: (1) железа и стальных материалов, таких как чугун или расплавленный чугун, лом;② окислители, такие как железная руда, промышленный чистый кислород, искусственная богатая руда;③ шлакующий агент, такой как известь (или известняк), флюорит, эттрингит и т. д.;④ раскислитель и легирующие добавки.
Кислородный эффект для обеспечения окислительной атмосферы, дымовой газ в мартеновской плавке (печной газ) содержит O2, CO2, H2O и т. д., при высокой температуре сильный окислительный газ в подачу кислорода в расплавленную ванну до 0,2 ~ 0,4% от веса металла в час, окисление ванны расплава, благодаря чему шлак всегда имеет высокую степень окисления.
Совет: подача кислорода только печным газом, скорость медленная, добавление железной руды или продувка кислородом могут ускорить процесс реакции.
Особенности кислорода, используемого на сталелитейных заводах: выделение кислорода и регулировка пика с помощью кислорода.
Как удовлетворить потребность сталелитейных заводов в кислороде?Как правило, для удовлетворения требований применяются следующие способы:
* Принимает переменную нагрузку, высокую степень автоматизации расширенного контроля, чтобы уменьшить выделение кислорода, может быть несколько наборов комбинаций.
* Несколько групп сферических резервуаров с пиковой регулировкой используются традиционным способом для увеличения силы буферизации, так что общее количество кислорода, используемого в определенный период времени, является стабильным, что может уменьшить количество выделения кислорода и уменьшить размер. устройства
* При минимальном использовании кислорода избыток кислорода извлекается путем экстракции жидкого кислорода;При использовании пика кислорода количество кислорода компенсируется за счет испарения.Когда внешняя производительность перекачки жидкого кислорода не ограничена охлаждающей способностью, для сжижения выделившегося кислорода применяется метод внешнего сжижения, а для испарения жидкого кислорода применяется метод испарения.
* Принять ряд сталелитейных заводов, подключенных к сети для подачи газа, что делает общий масштаб подачи кислорода стабильным в зависимости от различных моментов времени потребления газа.
Процесс согласования воздухоразделительной установки
При разработке технологического плана кислородной станции необходимо учитывать мощность единицы, чистоту продукта, давление транспортировки, процесс повышения давления, безопасность системы, общую компоновку, контроль шума, чтобы пройти специальную сертификацию.
Крупные сталелитейные заводы с кислородом, например, годовая производительность 10 миллионов тонн доменной печи с кислородом для достижения 150 000 Нм3 / час, годовая производительность 3 миллионов тонн восстановительной печи для выплавки стали с кислородом для достижения 240 000 Нм3 / h, образующий полный набор зрелых очень больших устройств разделения воздуха, теперь имеет класс 6 ∽ 100000, при выборе размера устройства следует учитывать общие инвестиции в оборудование и энергопотребление при эксплуатации, запасные части для обслуживания, охватывающие область рассмотрения.
Расчет кислорода при выплавке стали на сталелитейном заводе
Например, одна печь имеет цикл 70 минут и время потребления газа 50 минут.При расходе газа 8000 Нм3/ч (непрерывная) производительность воздухоразделительной установки должна составлять 8000× (50/60) ÷ (70/60) = 5715 Нм3/ч.Тогда в качестве устройства разделения воздуха можно выбрать производительность 5800 Нм3/ч.
Общий тоннаж стали с кислородом составляет 42-45 Нм3/ч (на тонну), необходимость обоих учетов и должна иметь преимущественную силу.
В настоящее время производственные мощности китайских металлургических предприятий вышли на передний план в мире, но специальная сталь, особенно некоторые важные области, связанные с национальной экономикой и средствами к существованию людей, по-прежнему зависят от импорта, поэтому отечественное железо и сталь Сталелитейным предприятиям во главе с металлургическим комбинатом Баову еще предстоит пройти долгий путь, поскольку прорыв в передовые и сложные области особенно актуален.
В последние годы спрос на продукты разделения воздуха в сталелитейной промышленности становится все более диверсифицированным.Многим пользователям нужен не только кислород, но и азот высокой чистоты, аргон или даже другие инертные газы.В настоящее время Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang и другие крупные сталелитейные заводы имеют в эксплуатации несколько комплектов полностью вытяжных устройств разделения воздуха.Побочный благородный газ воздухоразделительных устройств может не только удовлетворить потребности национального производства, но и принести большую экономическую выгоду.
Благодаря крупномасштабному развитию сталелитейных заводов, вместо поддержки воздухоразделительной установки, после десятилетий развития, отечественные компании по разделению воздуха также стремятся догнать ведущие мировые предприятия, отечественных поставщиков, представленных Компания Hangyang Co и другие заводы по разделению воздуха разработали 8-120 000 классов крупного воздухоразделительного оборудования, отечественное устройство для очистки редких газов также было успешным в исследованиях и разработках, электронное производство Air China началось относительно поздно, но также активизируется в области исследований и разработок, поверьте. что с развитием науки и техники газоразделительная промышленность Китая выйдет за границу, в мир.
Время публикации: 03 ноября 2021 г.