Et stort antal industrielle gasser som oxygen, nitrogen og argon bruges i jern- og stålvirksomheders smelteproces.Oxygen bruges hovedsageligt i højovne, smeltereduktionssmelteovne, konvertere, elektriske ovne;Nitrogen bruges hovedsageligt til ovntætning, beskyttelsesgas, stålfremstilling og raffinering, slaggesprøjt i konverter for at beskytte ovn, sikkerhedsgas, varmeoverførselsmedium og systemrensning osv. Argongas bruges hovedsageligt til stålfremstilling og raffinering.For at opfylde produktionskravene og sikre en sikker og stabil drift af produktionen er store stålværker udstyret med en speciel iltstation og ilt-, nitrogen- og argonledningsnetværk.
Storskala fuld-proces stålvirksomheder er i øjeblikket udstyret med konventionelle processer: koksovn, sintring, højovnsstålfremstilling, konverter elektrisk ovnstålfremstilling, valseproces osv. På grund af vægten på miljøbeskyttelse og forenkling af procesflowet, er det internationale jern og stålindustrien har udviklet en kort proces før jern i moderne tid - smeltereduktionsjernfremstilling, som direkte reducerer jernmalmråmaterialer til smeltet jern i en smelteovn.
Der er stor forskel på den industrigas, som de to forskellige smelteprocesser kræver.Den ilt, der kræves af konventionel smeltehøjovn, tegner sig for 28% af stålværkets samlede iltbehov, og den ilt, der kræves til stålfremstilling, tegner sig for 40% af stålværkets samlede iltbehov.Smeltreduktionsprocessen (COREX) kræver dog 78 % af den samlede mængde ilt, der er nødvendig til jernproduktion, og 13 % af den samlede mængde ilt, der er nødvendig til stålfremstilling.
De ovennævnte to processer, især processen til fremstilling af smeltereduktion af jern, er blevet populært i Kina.
Krav til stålværksgas:
Iltforsyningens hovedrolle ved højovnssmeltning er at sikre en vis høj temperatur i ovnen i stedet for at deltage direkte i smeltereaktionen.Ilt blandes i højovn og blandes som iltrig luft i højovn.Iltberigelseseffektiviteten af blæstluften foreslået i den foregående proces er generelt under 3 %.Med forbedringen af højovnsprocessen, for at spare koks, efter brug af en stor kulinjektionsproces, og for at opfylde kravene til højovnsproduktionen for at fremme output, øges iltberigelseshastigheden af blæseluften til 5 ∽6%, og enkeltforbruget af ilt er op til 60Nm3/T jern.
Fordi iltblandingen i højovnen er iltrig luft, kan iltens renhed være lav.
Ilten i smeltereduktionsstålfremstillingsprocessen skal være involveret i smeltereaktionen, og iltforbruget er direkte proportionalt med stålproduktionen.Iltforbruget i smeltereduktionsovnen er 528Nm3/t jern, hvilket er 10 gange iltforbruget i højovnsprocessen.Den mindste iltforsyning, der kræves for at opretholde produktionen i smeltereduktionsovnen, er 42% af den normale produktionsmængde.
Den iltrenhed, der kræves af smeltereduktionsovnen, er større end 95%, ilttrykket er 0,8∽ 1,0MPa, trykudsvingsområdet er styret til 0,8MPa±5%, og ilten skal sikres at have en vis mængde kontinuert levering i et vist tidsrum.For eksempel, for Corex-3000-ovnen, er det nødvendigt at overveje den flydende iltopbevaring af 550T.
Stålfremstillingsprocessen er forskellig fra højovns- og smeltereduktionsovnens smeltemetode.Ilt, der bruges til konverterstålfremstilling, er intermitterende, og oxygen belastes, når der blæses oxygen, og oxygen er involveret i smeltereaktionen.Der er et direkte proportionalt forhold mellem den nødvendige mængde ilt og stålproduktion.
For at forbedre konverterens levetid er nitrogenslaggesprøjtteknologi generelt vedtaget i stålværker i øjeblikket.Nitrogen er i periodisk brug, og belastningen er stor under brug, og det nødvendige nitrogentryk er større end 1,4 MPa.
Argon er nødvendig til stålfremstilling og raffinering.Med forbedringen af stålsorter er kravene til raffinering højere, og mængden af anvendt argon stiger gradvist.
Koldvalseværkets nitrogenforbrug skal nå op på 50∽67Nm3/t pr. enhed.Med tilføjelsen af koldvalseværket i stålvalseområdet stiger stålværkets nitrogenforbrug hurtigt.
Fremstilling af elektrisk ovnstål bruger hovedsageligt lysbuevarme, og temperaturen i lysbueaktionszonen er så høj som 4000 ℃.Smelteprocessen er generelt opdelt i smelteperiode, oxidationsperiode og reduktionsperiode, i ovnen kan ikke kun forårsage oxidationsatmosfære, men kan også forårsage reducerende atmosfære, så effektiviteten af affosforisering, afsvovling er meget høj.Mellemfrekvens elektrisk ovn er en slags viljestrømsfrekvens 50 Hz vekselstrøm til mellemfrekvens (over 300 Hz – 1000 Hz) strømforsyningsenhed, den trefasede vekselstrøm (AC) strømfrekvens, efter ensretning til jævnstrøm, derefter lagt justerbar mellemfrekvens elektrisk strøm, jævnstrømsforsyning med kapacitans og induktionsspole ind gennem mellemfrekvensvekselstrømmen, genererer magnetiske feltlinjer med høj tæthed i induktionsspolen, induktionsspolen og skæring i cheng fang af metalmaterialer, producerer en masse hvirvelstrømme strøm i metalmaterialerne.Enkelt iltforbrug op til 42∽45 Nm3/t.
Åben ildsted stålfremstillingsproces med råmaterialer: (1) jern og stålmaterialer såsom råjern eller smeltet jern, skrot;② oxidanter såsom jernmalm, industriel ren oxygen, kunstig rig malm;③ slaggedannende middel såsom kalk (eller kalksten), fluorit, ettringit osv.;④ deoxidationsmiddel og legeringsadditiver.
Ilteffekt til at give oxiderende atmosfære, åben ildsted smeltning indendørs forbrændingsgas (ovngas) indeholder O2, CO2, H2O, osv., ved høj temperatur, stærk oxiderende gas til den smeltede pool oxygenforsyning op til 0,2 ~ 0,4% af vægten af metallet i timen, oxidation af smeltepuljen, så slaggen altid har en høj oxidation.
Tip: iltforsyning med ovngas alene, hastigheden er langsom, tilføjelse af jernmalm eller iltblæsning kan fremskynde reaktionsprocessen.
Egenskaber ved oxygen brugt i stålværker: oxygenfrigivelse og topjustering med oxygen.
Hvordan opfylder man iltbehovet fra stålværker?Generelt anvendes følgende måder for at opfylde kravene:
* Vedtager variabel belastning, høj grad af automatisering af avanceret kontrol, for at reducere iltfrigivelsen, kan være flere sæt af kombination
* Flere grupper af spidsregulerende kugleformede tanke bruges på traditionel vis til at øge bufferstyrken, så den samlede mængde ilt, der bruges i en vis periode er stabil, hvilket kan reducere mængden af iltfrigivelse og reducere størrelsen af enheden
* Ved det lave punkt af iltforbrug udvindes det overskydende ilt ved udvinding af flydende ilt;Når ilttoppen anvendes, kompenseres mængden af ilt ved fordampning.Når den eksterne pumpekapacitet af flydende oxygen ikke er begrænset af kølekapaciteten, anvendes den eksterne fortætningsmetode til at gøre den frigivne oxygen flydende, og fordampningsmetoden anvendes til at fordampe den flydende oxygen
* Adopter et antal stålværker forbundet til nettet til gasforsyning, hvilket gør den samlede iltforsyningsskala stabil i henhold til de forskellige tidspunkter for gasforbrug
Matchende proces af luftseparationsenhed
I udviklingen af ilt station proces plan skal enhed kapacitet, produkt renhed, formidling tryk, booster proces, system sikkerhed, overordnet layout, støj kontrol at gøre særlig certificering.
Store stålværker med oxygen, for eksempel, den årlige produktion af 10 millioner tons stål højovn proces med oxygen for at opnå 150.000 Nm3 / h, den årlige produktion på 3 millioner tons stål smeltning reduktion ovn proces med oxygen for at opnå 240.000 Nm3 / h, danner et komplet sæt af modne meget store luftseparationsenheder er nu en 6 ∽ 100.000 klasse, når du vælger enhedsstørrelse bør være fra den samlede investering i udstyr og drift energiforbrug, vedligeholdelse reservedele, dækker et område af overvejelse.
Iltberegning til stålfremstilling i et stålværk
For eksempel har en enkelt ovn en cyklus på 70 min og en gasforbrugstid på 50 min.Når gasforbruget er 8000Nm3/h, skal den (kontinuerlige) gasproduktion af luftseparationsenheden være 8000× (50/60) ÷ (70/60) =5715Nm3/h.Derefter kan 5800Nm3/h vælges som luftseparationsanordning.
Den generelle tonnage af stål med oxygen er 42-45Nm3/h(pr. ton), behovet for både regnskab, og dette skal være gældende.
På nuværende tidspunkt er produktionskapaciteten for Kinas jern- og stålvirksomheder hoppet i forkant med verden, men specialstål, især nogle vigtige områder relateret til den nationale økonomi og folks levebrød af stål er stadig afhængig af import, så det indenlandske jern og stålvirksomheder ledet af Baowu Iron and Steel Factory har stadig lang vej at gå, for gennembruddet af avancerede og sofistikerede områder er særligt presserende.
I de senere år er efterspørgslen efter luftsepareringsprodukter i stålindustrien blevet mere og mere diversificeret.Mange brugere har ikke kun brug for ilt, men også højrent nitrogen og argongas eller endda andre sjældne gasser.På nuværende tidspunkt har Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang og andre større stålværker flere sæt fuldt udsuget luftseparationsanordninger i drift.Biproduktet ædelgas fra luftseparationsanordninger kan ikke kun imødekomme efterspørgslen fra national produktion, men også give store økonomiske fordele.
Med den storstilede udvikling af stålværker, i stedet for at støtte luftseparationsenheden er mod storstilet og luftseparationsindustrien efter årtiers udvikling, er indenlandske luftsepareringsvirksomheder også positive til at indhente verdens førende virksomheder, indenlandske leverandører, repræsenteret af Hangyang Co og andre luftseparationsanlæg har udviklet 8-120.000 kvaliteter af stort luftseparationsudstyr, indenlandsk rældgas-enhed har også været vellykket forskning og udvikling, den elektroniske Air China startede relativt sent, men er også i at intensivere forskning og udvikling, mener at med fremskridt inden for videnskab og teknologi vil gasseparationsindustrien i Kina gå til udlandet, mod verden.
Indlægstid: 3. november 2021