Et stort antall industrigasser som oksygen, nitrogen og argon brukes i smelteprosessen til jern- og stålbedrifter.Oksygen brukes hovedsakelig i masovn, smelting reduksjon smelteovn, omformer, elektrisk ovn smelting;Nitrogen brukes hovedsakelig til tetting av ovner, beskyttelsesgass, stålfremstilling og raffinering, slaggsprut i omformer for å beskytte ovn, sikkerhetsgass, varmeoverføringsmedium og systemrensing osv. Argongass brukes hovedsakelig i stålproduksjon og raffinering.For å møte produksjonskravene og sikre sikker og stabil drift av produksjonen, er store stålverk utstyrt med spesiell oksygenstasjon og oksygen, nitrogen og argon kraftledningsnettverk.
Storskala full-prosess stålbedrifter er for tiden utstyrt med konvensjonelle prosesser: koksovn, sintring, masovnsstålproduksjon, omformer elektrisk ovn stålproduksjon, valseprosess, etc. På grunn av vektleggingen av miljøvern og forenkling av prosessflyten, er det internasjonale jernet og stålindustrien har utviklet en kort prosess før jern i moderne tid – smeltereduksjonsjernfremstilling, som direkte reduserer jernmalmråmaterialer til smeltet jern i en smelteovn.
Det er stor forskjell på industrigassen som kreves av de to forskjellige smelteprosessene.Oksygenet som kreves av konvensjonelle smeltemasovner utgjør 28 % av det totale oksygenbehovet til stålverket, og oksygenet som kreves ved stålproduksjon utgjør 40 % av stålverkets totale oksygenbehov.Smeltreduksjonsprosessen (COREX) krever imidlertid 78 % av den totale mengden oksygen som trengs for jernproduksjon og 13 % av den totale mengden oksygen som trengs for stålfremstilling.
De to ovennevnte prosessene, spesielt prosessen for fremstilling av smeltereduksjon av jern, har blitt populært i Kina.
Krav til stålverksgass:
Hovedrollen til oksygentilførsel i masovnssmelting er å sikre en viss høy temperatur i ovnen, i stedet for å delta direkte i smeltereaksjonen.Oksygen blandes inn i masovn og blandes som oksygenrik luft inn i masovn.Oksygenanrikningseffektiviteten til blastluften foreslått i den forrige prosessen er generelt under 3 %.Med forbedringen av masovnsprosessen, for å spare koks, etter bruk av store kullinjeksjonsprosesser, og for å oppfylle kravene til masovnsproduksjonen for å fremme produksjon, økes oksygenanrikningshastigheten til masluften til 5 ∽6%, og enkeltforbruket av oksygen er opptil 60Nm3/T jern.
Fordi oksygenblandingen i masovnen er oksygenrik luft, kan renheten til oksygen være lav.
Oksygenet i smeltereduksjonsstålfremstillingsprosessen må være involvert i smeltereaksjonen, og oksygenforbruket er direkte proporsjonalt med stålproduksjonen.Oksygenforbruket i smeltereduksjonsovnen er 528Nm3/t jern, som er 10 ganger oksygenforbruket i masovnsprosessen.Minste oksygentilførsel som kreves for å opprettholde produksjonen i smeltereduksjonsovnen er 42 % av normal produksjonsmengde.
Oksygenrenheten som kreves av smeltereduksjonsovnen er større enn 95 %, oksygentrykket er 0,8∽ 1,0 MPa, trykkfluktuasjonsområdet er kontrollert til 0,8 MPa±5 %, og oksygenet må sikres å ha en viss mengde kontinuerlig forsyning for en viss tid.For eksempel, for Corex-3000-ovnen, er det nødvendig å vurdere flytende oksygenlagring av 550T.
Stålfremstillingsprosessen er forskjellig fra smeltemetoden for masovn og smeltereduksjonsovn.Oksygen som brukes i omformerstålproduksjon er intermitterende, og oksygen belastes når det blåser oksygen, og oksygen er involvert i smeltereaksjonen.Det er et direkte proporsjonalt forhold mellom mengden oksygen som trengs og produksjonen av stål.
For å forbedre levetiden til omformeren, brukes nitrogenslaggsprutteknologi for tiden i stålverk.Nitrogen er i periodisk bruk, og belastningen er stor under bruk, og det nødvendige nitrogentrykket er større enn 1,4 MPa.
Argon er nødvendig for stålfremstilling og raffinering.Med forbedringen av stålvarianter er kravene til raffinering høyere, og mengden argon som brukes øker gradvis.
Nitrogenforbruket til kaldvalseverket er nødvendig for å nå 50∽67Nm3/t per enhet.Med tillegg av kaldvalseverket i stålvalseområdet øker nitrogenforbruket til stålverket raskt.
Fremstilling av elektrisk ovnsstål bruker hovedsakelig lysbuevarme, og temperaturen i lysbueaksjonssonen er så høy som 4000 ℃.Smelteprosessen er generelt delt inn i smelteperiode, oksidasjonsperiode og reduksjonsperiode, i ovnen kan ikke bare forårsake oksidasjonsatmosfære, men kan også forårsake reduserende atmosfære, så effektiviteten av defosforisering, avsvovling er veldig høy.Mellomfrekvens elektrisk ovn er en slags viljestrømfrekvens 50 Hz vekselstrøm til mellomfrekvens (over 300 Hz – 1000 Hz) strømforsyningsenhet, den trefasede vekselstrøm (AC) strømfrekvensen, etter likeretting til likestrøm, deretter lagt justerbar mellomfrekvens elektrisk strøm, likestrømforsyning med kapasitans og induksjonsspole inn gjennom mellomfrekvensvekselstrømmen, genererer magnetiske feltlinjer med høy tetthet i induksjonsspolen, induksjonsspolen og skjæring i cheng fang av metallmaterialer, produserer mye virvle strøm i metallmaterialene.Enkelt oksygenforbruk opp til 42∽45 Nm3/t.
Åpen ildsted stålfremstillingsprosess med råvarer: (1) jern og stålmaterialer som råjern eller smeltet jern, skrap;② oksidanter som jernmalm, industriell ren oksygen, kunstig rik malm;③ slaggmiddel som kalk (eller kalkstein), fluoritt, ettringitt, etc.;④ deoksideringsmiddel og legeringstilsetningsstoffer.
Oksygeneffekt for å gi oksiderende atmosfære, åpen ildsted smelting innendørs forbrenningsgass (ovnsgass) inneholder O2, CO2, H2O, etc., ved høy temperatur, sterk oksiderende gass til det smeltede bassenget oksygentilførsel opp til 0,2 ~ 0,4% av vekten av metallet per time, oksidasjon av smeltebassenget, slik at slagget alltid har en høy oksidasjon.
Tips: oksygentilførsel av ovnsgass alene, hastigheten er lav, tilsetning av jernmalm eller oksygenblåsing kan akselerere reaksjonsprosessen.
Egenskaper ved oksygen brukt i stålverk: oksygenfrigjøring og toppjustering med oksygen.
Hvordan møte oksygenbehovet til stålverk?Vanligvis brukes følgende måter for å oppfylle kravene:
* Vedtar variabel belastning, høy grad av automatisering av avansert kontroll, for å redusere oksygenfrigjøringen, kan være flere sett med kombinasjon
* Flere grupper av toppregulerende sfæriske tanker brukes på tradisjonell måte for å øke bufferstyrken, slik at den totale mengden oksygen som brukes i en viss tidsperiode er stabil, noe som kan redusere mengden oksygenfrigjøring og redusere størrelsen av enheten
* På det lave punktet for oksygenbruk, ekstraheres overflødig oksygen ved ekstraksjon av flytende oksygen;Når oksygentoppen brukes, kompenseres mengden oksygen ved fordampning.Når den eksterne pumpekapasiteten til flytende oksygen ikke er begrenset av kjølekapasiteten, brukes den eksterne flytendegjøringsmetoden for å gjøre det frigjorte oksygenet flytende, og fordampningsmetoden brukes for å fordampe det flytende oksygenet
* Ta i bruk et antall stålverk koblet til nettet for gassforsyning, noe som gjør den totale oksygentilførselsskalaen stabil i henhold til de forskjellige tidspunktene for gassforbruk
Matchende prosess for luftseparasjonsenhet
I utviklingen av oksygen stasjon prosessplan trenger å enhet kapasitet, produkt renhet, formidle trykk, booster prosess, system sikkerhet, generell layout, støykontroll for å gjøre spesiell sertifisering.
Store stålverk med oksygen, for eksempel, den årlige produksjonen på 10 millioner tonn stål masovn prosess med oksygen for å oppnå 150000 Nm3 / t, den årlige produksjonen på 3 millioner tonn stål smelting reduksjon ovn prosess med oksygen for å oppnå 240000 Nm3 / h, danne et komplett sett av modne svært store luftseparasjonsenheter er nå en 6 ∽ 100000 karakter, når du velger enhetsstørrelse bør være fra den totale investeringen i utstyr og drift energiforbruk, vedlikehold reservedeler, dekker et område av vurdering.
Oksygenberegning for stålfremstilling i et stålverk
For eksempel har en enkelt ovn en syklus på 70 minutter og en gassforbrukstid på 50 minutter.Når gassforbruket er 8000Nm3/h, kreves det at (kontinuerlig) gassproduksjonen til luftseparasjonsenheten er 8000× (50/60) ÷ (70/60) =5715Nm3/h.Da kan 5800Nm3/h velges som luftseparasjonsanordning.
Den generelle tonnasjen av stål med oksygen er 42-45Nm3/h(pr. tonn), behov for både regnskap, og dette skal råde.
For tiden har produksjonskapasiteten til Kinas jern- og stålbedrifter hoppet i forkant av verden, men spesialstål, spesielt noen viktige felt knyttet til den nasjonale økonomien og folks levebrød av stål er fortsatt avhengig av import, så det innenlandske jern- og stålbedrifter ledet av Baowu Iron and Steel Factory har fortsatt en lang vei å gå, for gjennombruddet av avanserte og sofistikerte felt er spesielt presserende.
De siste årene har etterspørselen etter luftseparasjonsprodukter i stålindustrien blitt mer og mer diversifisert.Mange brukere trenger ikke bare oksygen, men også høyrent nitrogen og argongass, eller til og med andre sjeldne gasser.For tiden har Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang og andre store stålverk flere sett med fullt uttrukket luftseparasjonsenheter i drift.Biproduktet edelgass fra luftseparasjonsenheter kan ikke bare møte etterspørselen fra nasjonal produksjon, men også gi store økonomiske fordeler.
Med storstilt utvikling av stålverk, i stedet for å støtte luftseparasjonsenheten er mot storskala og luftseparasjonsindustri etter tiår med utvikling, er innenlandske luftseparasjonsselskaper også positive til å ta igjen verdens ledende bedrifter, innenlandske leverandører, representert av hangyang co og andre luftseparasjonsanlegg har utviklet 8-120000 grader av stort luftseparasjonsutstyr, innenlandsk sjeldne gassenhet har også vært vellykket forskning og utvikling, den elektroniske Air China startet relativt sent, men er også i intensivering av forskning og utvikling, tror at med utviklingen av vitenskap og teknologi, vil gassseparasjonsindustrien i Kina gå til utlandet, mot verden.
Innleggstid: Nov-03-2021