Demir çelik işletmelerinin izabe prosesinde oksijen, nitrojen ve argon gibi çok sayıda endüstriyel gaz kullanılmaktadır.Oksijen esas olarak yüksek fırında, eritme indirgeme eritme fırınında, dönüştürücüde, elektrikli fırın eritmede kullanılır;Azot esas olarak fırın sızdırmazlığı, koruyucu gaz, çelik üretimi ve rafine etme, fırını korumak için dönüştürücüye cüruf sıçraması, güvenlik gazı, ısı transfer ortamı ve sistem temizleme vb. için kullanılır. Argon gazı esas olarak çelik üretiminde ve rafinajda kullanılır.Üretim gereksinimlerini karşılamak ve üretimin güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamak için büyük çelik fabrikaları özel oksijen istasyonu ve oksijen, nitrojen ve argon güç boru ağ sistemi ile donatılmıştır.
Büyük ölçekli tam prosesli çelik işletmeleri şu anda geleneksel proseslerle donatılmıştır: kok fırını, sinterleme, yüksek fırınlı çelik üretimi, konvertör elektrikli fırınlı çelik üretimi, haddeleme prosesi vb. Çevrenin korunmasına ve proses akışının basitleştirilmesine verilen önem nedeniyle, uluslararası demir ve çelik endüstrisi, modern zamanlarda demirden önce kısa bir süreç geliştirmiştir: demir cevheri ham maddelerini bir izabe fırınında doğrudan erimiş demire indirgeyen eriterek indirgeme demir yapımı.
İki farklı eritme işleminin gerektirdiği endüstriyel gazda büyük bir fark vardır.Geleneksel eritme yüksek fırınının ihtiyaç duyduğu oksijen, çelik tesisinin toplam oksijen talebinin %28'ini oluştururken, çelik üretiminin ihtiyaç duyduğu oksijen, çelik tesisinin toplam oksijen talebinin %40'ını oluşturur.Bununla birlikte, eritme azaltma (COREX) işlemi, demir üretimi için gereken toplam oksijen miktarının %78'ini ve çelik üretimi için gereken toplam oksijen miktarının %13'ünü gerektirir.
Yukarıdaki iki süreç, özellikle de eritme indirgeme demir üretim süreci Çin'de popüler hale geldi.
Çelik fabrikası gaz gereksinimleri:
Yüksek fırın eritme işleminde oksijen beslemesinin ana rolü, eritme reaksiyonuna doğrudan katılmak yerine fırında belirli bir yüksek sıcaklığın sağlanmasıdır.Oksijen yüksek fırına karıştırılır ve oksijen açısından zengin hava olarak yüksek fırına karıştırılır.Önceki proseste önerilen püskürtme havasının oksijen zenginleştirme verimliliği genellikle %3'ün altındadır.Yüksek fırın prosesinin iyileştirilmesiyle, büyük kömür enjeksiyon prosesinin kullanımından sonra kok tasarrufu sağlamak ve yüksek fırın üretiminin çıktıyı teşvik etme gereksinimlerini karşılamak için, yüksek fırın havasının oksijen zenginleştirme oranı 5'e çıkarıldı. ∽%6 ve tek oksijen tüketimi 60Nm3/T demire kadardır.
Yüksek fırının oksijen karışımı oksijen açısından zengin hava olduğundan oksijenin saflığı düşük olabilir.
Erimeyi azaltan çelik üretim prosesindeki oksijenin eritme reaksiyonuna dahil olması gerekir ve oksijen tüketimi çelik üretimiyle doğru orantılıdır.Ergitme indirgeme fırınındaki oksijen tüketimi 528Nm3/t demir olup, bu yüksek fırın prosesindeki oksijen tüketiminin 10 katıdır.Ergitme indirgeme fırınında üretimi sürdürmek için gereken minimum oksijen kaynağı normal üretim miktarının %42'sidir.
Ergitme indirgeme fırınının gerektirdiği oksijen saflığı %95'ten fazladır, oksijen basıncı 0,8∽ 1,0MPa'dır, basınç dalgalanma aralığı 0,8MPa±%5'te kontrol edilir ve oksijenin belirli bir miktarda sürekli olması sağlanmalıdır. Belirli bir süre için tedarik edin.Örneğin Corex-3000 fırını için 550T sıvı oksijen deposunu dikkate almak gerekir.
Çelik üretim süreci, yüksek fırın ve eritme indirgeme fırını eritme yönteminden farklıdır.Konvertörlü çelik yapımında kullanılan oksijen kesintilidir ve oksijen üflenirken oksijen yüklenir ve eritme reaksiyonuna oksijen katılır.İhtiyaç duyulan oksijen miktarı ile çelik üretimi çıktısı arasında doğru orantılı bir ilişki vardır.
Konvertörün hizmet ömrünü uzatmak amacıyla, şu anda çelik fabrikalarında genellikle nitrojen cürufu sıçratma teknolojisi kullanılmaktadır.Azot aralıklı olarak kullanılır ve kullanım sırasında yük büyüktür ve gerekli nitrojen basıncı 1,4 MPa'dan yüksektir.
Argon çelik üretimi ve rafinaj için gereklidir.Çelik çeşitlerinin gelişmesiyle birlikte rafinasyon gereksinimleri de artıyor ve kullanılan argon miktarı da giderek artıyor.
Soğuk haddehanenin nitrojen tüketiminin birim başına 50∽67Nm3/t'ye ulaşması gerekmektedir.Çelik haddeleme alanına soğuk haddehanenin de eklenmesiyle çelikhanenin nitrojen tüketimi hızla artıyor.
Elektrikli fırın çeliği yapımında esas olarak ark ısısı kullanılır ve ark eylem bölgesindeki sıcaklık 4000 ° C'ye kadar çıkar.Eritme işlemi genellikle erime süresi, oksidasyon süresi ve indirgeme süresine ayrılır; fırında yalnızca oksidasyon atmosferine neden olmakla kalmaz, aynı zamanda atmosferin azaltılmasına da neden olabilir, bu nedenle fosfor giderme, kükürt giderme verimliliği çok yüksektir.Orta frekanslı elektrikli fırın, bir tür güç frekansı 50 hz alternatif akımı ara frekansa (300 hz - 1000 hz'nin üstünde) güç kaynağı cihazı, üç fazlı alternatif akım (ac) güç frekansı, doğru akıma doğrultulduktan sonra döşenir. ayarlanabilir ara frekanslı elektrik akımı, kapasitans ve indüksiyon bobini ile ara frekanslı alternatif akım yoluyla doğru akım beslemesi, indüksiyon bobininde, indüksiyon bobininde yüksek yoğunluklu manyetik alan hatları oluşturur ve metal malzemelerin cheng dişinde kesilmesi, çok fazla girdap üretir metal malzemelerdeki akım.42∽45 Nm3/t'ye kadar tek oksijen tüketimi.
Hammaddelerle açık ocaklı çelik üretim prosesi: (1) pik demir veya erimiş demir, hurda gibi demir ve çelik malzemeler;② demir cevheri, endüstriyel saf oksijen, yapay zengin cevher gibi oksidanlar;③ Kireç (veya kireçtaşı), florit, etrenjit vb. gibi cüruf yapıcı maddeler;④ deoksidant ve alaşım katkı maddeleri.
Oksitleyici atmosfer sağlamak için oksijen etkisi, açık ocak eritme iç mekan yanma gazı (fırın gazı), yüksek sıcaklıkta O2, CO2, H2O vb. içerir, erimiş havuza güçlü oksitleyici gaz, ağırlığının% 0,2 ~ 0,4'üne kadar oksijen sağlar. saat başına metal, erimiş havuzun oksidasyonu, böylece cüruf her zaman yüksek bir oksidasyona sahip olur.
İpucu: Yalnızca fırın gazıyla oksijen sağlanması, hız yavaştır, demir cevheri eklenmesi veya oksijen üflenmesi reaksiyon sürecini hızlandırabilir.
Çelik fabrikalarında kullanılan oksijenin özellikleri: oksijen salınımı ve oksijenle tepe ayarı.
Çelik fabrikalarının oksijen ihtiyacı nasıl karşılanır?Genel olarak gereksinimleri karşılamak için aşağıdaki yollar benimsenir:
* Oksijen salınımını azaltmak için değişken yükü, gelişmiş kontrolün yüksek derecede otomasyonunu benimser, birden fazla kombinasyon seti olabilir
* Tamponlama mukavemetini arttırmak için geleneksel şekilde birden fazla tepe düzenleyici küresel tank grubu kullanılır, böylece belirli bir süre içinde kullanılan toplam oksijen miktarı stabil olur, bu da oksijen salınım miktarını azaltabilir ve boyutu azaltabilir cihazın
* Oksijen kullanımının düşük olduğu noktada, fazla oksijen, sıvı oksijen ekstraksiyonuyla çıkarılır;Oksijen piki kullanıldığında oksijen miktarı buharlaşmayla telafi edilir.Sıvı oksijenin harici pompalama kapasitesi soğutma kapasitesi ile sınırlı olmadığında, açığa çıkan oksijeni sıvılaştırmak için harici sıvılaştırma yöntemi benimsenir ve sıvı oksijeni buharlaştırmak için buharlaştırma yöntemi benimsenir.
* Gaz tedariki için şebekeye bağlı bir dizi çelik fabrikasının benimsenmesi, böylece toplam oksijen arzı ölçeğinin, gaz tüketiminin farklı zaman noktalarına göre istikrarlı olmasını sağlar
Hava ayırma ünitesinin eşleştirme işlemi
Oksijen istasyonu proses planının geliştirilmesinde, ünite kapasitesi, ürün saflığı, taşıma basıncı, hidrofor prosesi, sistem güvenliği, genel yerleşim düzeni, gürültü kontrolü gibi özel sertifikasyonlar yapılması gerekmektedir.
Oksijenli büyük çelik fabrikaları, örneğin yıllık 10 milyon ton çelik yüksek fırın prosesinin oksijenle üretimi 150000 Nm3/saat'e ulaşır, yıllık 3 milyon ton çelik eritme indirgeme fırını prosesinin oksijenli üretimi 240000 Nm3/saat'e ulaşır h, olgunlaşmış çok büyük hava ayırma cihazlarının komple bir setini oluşturmak artık 6 ∽ 100000 derecelidir, cihaz boyutunu seçerken ekipman ve işletmedeki toplam yatırımdan olmalıdır, enerji tüketimi, bakım yedek parçaları, dikkate alınması gereken bir alanı kapsar.
Bir çelik fabrikasında çelik üretimi için oksijen hesaplaması
Örneğin tek bir fırının çevrimi 70 dakika, gaz tüketim süresi ise 50 dakikadır.Gaz tüketimi 8000Nm3/h olduğunda hava ayırma ünitesinin (sürekli) gaz üretiminin 8000× (50/60) ÷ (70/60) =5715Nm3/h olması gerekmektedir.Daha sonra hava ayırma cihazı olarak 5800Nm3/h seçilebilir.
Oksijenli çeliğin genel tonajı 42-45Nm3/h(ton başına) olup, her ikisinin de muhasebeleştirilmesi gerekir ve bu geçerli olacaktır.
Şu anda, Çin'in demir-çelik işletmelerinin üretim kapasitesi dünyanın en ön sıralarına sıçradı, ancak özel çelik, özellikle de ulusal ekonomiyle ilgili bazı önemli alanlar ve insanların çeliğin geçimi hala ithalata bağımlı, bu nedenle yerli demir ve Baowu Demir ve Çelik Fabrikası'nın liderliğindeki çelik işletmelerinin hâlâ kat etmesi gereken uzun bir yol var; çünkü ileri ve gelişmiş alanlardaki atılımlar özellikle acildir.
Son yıllarda çelik endüstrisinde hava ayırma ürünlerine olan talep giderek çeşitlendi.Birçok kullanıcının yalnızca oksijene değil, aynı zamanda yüksek saflıkta nitrojen ve argon gazına ve hatta diğer nadir gazlara da ihtiyacı vardır.Şu anda, Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang ve diğer büyük çelik fabrikaları, faaliyette olan birkaç set tamamen boşaltılmış hava ayırma cihazına sahiptir.Hava ayırma cihazlarının yan ürünü olan soy gaz, yalnızca ulusal üretimin talebini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda büyük ekonomik faydalar da sağlar.
Çelik fabrikalarının büyük ölçekli gelişmesiyle birlikte, hava ayırma ünitesini desteklemek yerine büyük ölçekli ve onlarca yıllık gelişimden sonra hava ayırma endüstrisine doğru yönelen yerli hava ayırma şirketleri, temsil edilen dünyanın önde gelen işletmeleri, yerli tedarikçileri ile yetişme konusunda da olumlu. Hangyang Co ve diğer hava ayırma tesisleri tarafından 8-120000 dereceli büyük hava ayırma ekipmanı geliştirildi, yerli nadir gaz cihazı da başarılı bir araştırma ve geliştirme gerçekleştirdi, elektronik Air China nispeten geç başladı, ancak aynı zamanda araştırma ve geliştirmeyi yoğunlaştırma aşamasında olduğuna inanıyorum. bilim ve teknolojinin ilerlemesiyle birlikte Çin'deki gaz ayırma endüstrisinin yurt dışına, dünyaya açılacağı.
Gönderim zamanı: Kasım-03-2021