Một số lượng lớn khí công nghiệp như oxy, nitơ và argon được sử dụng trong quá trình luyện kim của các doanh nghiệp sắt thép.Oxy chủ yếu được sử dụng trong lò cao, lò luyện giảm nóng chảy, bộ chuyển đổi, lò luyện điện;Nitơ chủ yếu được sử dụng để bịt kín lò, khí bảo vệ, luyện và luyện thép, xỉ trong bộ chuyển đổi để bảo vệ lò, khí an ninh, môi trường truyền nhiệt và thanh lọc hệ thống, v.v. Khí Argon chủ yếu được sử dụng trong sản xuất và luyện thép.Để đáp ứng yêu cầu sản xuất và đảm bảo hoạt động sản xuất an toàn và ổn định, các nhà máy thép lớn được trang bị trạm oxy đặc biệt và hệ thống mạng lưới đường ống điện oxy, nitơ và argon.
Các doanh nghiệp thép toàn quy trình quy mô lớn hiện đang được trang bị các quy trình thông thường: lò luyện cốc, thiêu kết, luyện thép lò cao, luyện thép lò điện chuyển đổi, quy trình cán, v.v. Do chú trọng đến việc bảo vệ môi trường và đơn giản hóa quy trình, dòng sản phẩm sắt quốc tế và ngành thép đã phát triển một quy trình ngắn trước sắt trong thời hiện đại - luyện gang khử nóng chảy, trực tiếp biến nguyên liệu quặng sắt thành sắt nóng chảy trong lò luyện.
Có sự khác biệt lớn về lượng khí công nghiệp cần thiết cho hai quá trình nấu chảy khác nhau.Lượng oxy cần thiết cho lò cao luyện kim thông thường chiếm 28% tổng nhu cầu oxy của nhà máy thép và lượng oxy cần thiết cho quá trình sản xuất thép chiếm 40% tổng nhu cầu oxy của nhà máy thép.Tuy nhiên, quá trình khử luyện kim (COREX) cần 78% tổng lượng oxy cần thiết để sản xuất sắt và 13% tổng lượng oxy cần thiết để sản xuất thép.
Hai quy trình trên, đặc biệt là quy trình sản xuất sắt khử nóng chảy, đã được phổ biến ở Trung Quốc.
Yêu cầu về khí của nhà máy thép:
Vai trò chính của việc cung cấp oxy trong luyện lò cao là đảm bảo nhiệt độ cao nhất định trong lò, thay vì tham gia trực tiếp vào phản ứng nấu chảy.Oxy được trộn vào lò cao và trộn thành không khí giàu oxy vào lò cao.Hiệu suất làm giàu oxy của khí nổ được đề xuất trong quy trình trước thường dưới 3%.Với sự cải tiến của quy trình lò cao, để tiết kiệm than cốc, sau khi sử dụng quy trình phun than lớn và để đáp ứng yêu cầu sản xuất lò cao nhằm thúc đẩy sản lượng, tốc độ làm giàu oxy của không khí nổ được tăng lên 5 ∽6% và mức tiêu thụ oxy một lần lên tới 60Nm3/T sắt.
Vì hỗn hợp oxy của lò cao là không khí giàu oxy nên độ tinh khiết của oxy có thể thấp.
Oxy trong quá trình sản xuất thép khử nóng chảy cần phải tham gia vào phản ứng nấu chảy và mức tiêu thụ oxy tỷ lệ thuận với sản xuất thép.Mức tiêu thụ oxy trong lò khử nóng chảy là 528Nm3/t sắt, gấp 10 lần mức tiêu thụ oxy trong quy trình lò cao.Nguồn cung cấp oxy tối thiểu cần thiết để duy trì sản xuất trong lò khử nóng chảy là 42% lượng sản xuất thông thường.
Độ tinh khiết oxy mà lò khử nóng chảy yêu cầu lớn hơn 95%, áp suất oxy là 0,8∽ 1,0MPa, phạm vi dao động áp suất được kiểm soát ở mức 0,8MPa ± 5% và phải đảm bảo lượng oxy liên tục nhất định. cung cấp trong một thời gian nhất định.Ví dụ, đối với lò Corex-3000, cần xem xét khả năng lưu trữ oxy lỏng là 550T.
Quá trình luyện thép khác với phương pháp luyện lò cao và lò luyện giảm nóng chảy.Oxy được sử dụng trong sản xuất thép chuyển đổi không liên tục và oxy được nạp khi thổi oxy và oxy tham gia vào phản ứng nấu chảy.Có một mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa lượng oxy cần thiết và sản lượng luyện thép.
Để cải thiện tuổi thọ của bộ chuyển đổi, công nghệ phun xỉ nitơ thường được áp dụng trong các nhà máy thép hiện nay.Nitơ được sử dụng không liên tục và tải trọng lớn trong quá trình sử dụng và áp suất nitơ cần thiết lớn hơn 1,4MPa.
Argon cần thiết cho quá trình sản xuất và tinh luyện thép.Với sự cải tiến của các loại thép, yêu cầu tinh luyện ngày càng cao hơn và lượng argon sử dụng ngày càng tăng.
Mức tiêu thụ nitơ của máy cán nguội cần đạt 50∽67Nm3/t trên mỗi đơn vị.Với việc bổ sung máy cán nguội trong khu vực cán thép, mức tiêu thụ nitơ của nhà máy thép tăng lên nhanh chóng.
Sản xuất thép lò điện chủ yếu sử dụng nhiệt hồ quang và nhiệt độ trong vùng hoạt động hồ quang lên tới 4000oC.Quá trình nấu chảy thường được chia thành thời kỳ nóng chảy, thời kỳ oxy hóa và thời kỳ khử, trong lò không chỉ có thể tạo ra bầu không khí oxy hóa mà còn có thể gây ra bầu không khí khử, do đó hiệu quả khử phospho, khử lưu huỳnh rất cao.Lò điện tần số trung gian là một loại thiết bị cấp nguồn dòng điện xoay chiều tần số 50 hz thành tần số trung gian (trên 300 hz - 1000 hz), tần số nguồn điện xoay chiều ba pha (ac), sau khi chỉnh lưu thành dòng điện một chiều, sau đó đặt Dòng điện tần số trung gian có thể điều chỉnh, cung cấp dòng điện một chiều bằng điện dung và cuộn dây cảm ứng thông qua dòng điện xoay chiều tần số trung gian, tạo ra các đường sức từ mật độ cao trong cuộn dây cảm ứng, cuộn dây cảm ứng và cắt trong chang fang của vật liệu kim loại, tạo ra nhiều dòng xoáy dòng điện trong vật liệu kim loại.Tiêu thụ oxy đơn lẻ lên tới 42∽45 Nm3/t.
Quy trình sản xuất thép lò hở với nguyên liệu: (1) nguyên liệu sắt thép như gang, sắt nóng chảy, phế liệu;② chất oxy hóa như quặng sắt, oxy tinh khiết công nghiệp, quặng giàu nhân tạo;③ chất xỉ như vôi (hoặc đá vôi), fluorit, ettringit, v.v.;④ chất khử oxy và phụ gia hợp kim.
Hiệu ứng oxy để cung cấp không khí oxy hóa, khí đốt trong nhà luyện kim mở (khí lò) chứa O2, CO2, H2O, v.v., ở nhiệt độ cao, khí oxy hóa mạnh cung cấp oxy cho bể nóng chảy lên tới 0,2 ~ 0,4% trọng lượng của kim loại trong một giờ, quá trình oxy hóa bể nóng chảy, nhờ đó xỉ luôn có độ oxy hóa cao.
Mẹo: Chỉ cung cấp oxy bằng khí lò, tốc độ chậm, thêm quặng sắt hoặc thổi oxy có thể đẩy nhanh quá trình phản ứng.
Đặc điểm của oxy sử dụng trong nhà máy thép: giải phóng oxy và điều chỉnh đỉnh bằng oxy.
Làm thế nào để đáp ứng nhu cầu oxy của nhà máy thép?Nói chung, các cách sau đây được áp dụng để đáp ứng các yêu cầu:
* Áp dụng tải thay đổi, mức độ tự động hóa cao của điều khiển tiên tiến, để giảm lượng oxy giải phóng, có thể là nhiều bộ kết hợp
* Nhiều nhóm bể hình cầu điều chỉnh đỉnh được sử dụng theo cách truyền thống để tăng cường độ đệm, sao cho tổng lượng oxy sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định được ổn định, có thể làm giảm lượng oxy giải phóng và giảm kích thước của thiết bị
* Ở thời điểm sử dụng oxy thấp, lượng oxy dư thừa được chiết xuất bằng phương pháp chiết oxy lỏng;Khi sử dụng đỉnh oxy, lượng oxy sẽ được bù bằng sự hóa hơi.Khi công suất bơm bên ngoài của oxy lỏng không bị giới hạn bởi khả năng làm mát, phương pháp hóa lỏng bên ngoài được áp dụng để hóa lỏng oxy giải phóng và phương pháp hóa hơi được áp dụng để làm bay hơi oxy lỏng
* Áp dụng một số nhà máy thép kết nối với lưới điện để cung cấp khí đốt, giúp tổng quy mô cung cấp oxy ổn định theo các thời điểm tiêu thụ khí khác nhau
Quá trình phù hợp của bộ phận tách khí
Trong quá trình phát triển kế hoạch quy trình trạm oxy cần phải có công suất đơn vị, độ tinh khiết của sản phẩm, áp suất vận chuyển, quy trình tăng cường, bảo mật hệ thống, bố trí tổng thể, kiểm soát tiếng ồn để thực hiện chứng nhận đặc biệt.
Ví dụ, các nhà máy thép lớn có oxy, sản lượng hàng năm là 10 triệu tấn thép được xử lý bằng lò cao có oxy để đạt 150000 Nm3 / h, sản lượng hàng năm là 3 triệu tấn của quy trình lò luyện thép khử bằng oxy để đạt được 240000 Nm3 / h, tạo thành một bộ hoàn chỉnh gồm các thiết bị tách khí rất lớn trưởng thành hiện có cấp độ 6 ∽ 100000, khi lựa chọn kích thước thiết bị phải dựa trên tổng mức đầu tư vào thiết bị và mức tiêu thụ năng lượng vận hành, phụ tùng bảo trì, bao gồm một khu vực cần xem xét.
Tính toán oxy cho luyện thép trong nhà máy thép
Ví dụ, một lò đơn có chu kỳ 70 phút và thời gian tiêu thụ khí là 50 phút.Khi lượng gas tiêu thụ là 8000Nm3/h thì sản lượng khí (liên tục) của bộ tách khí yêu cầu là 8000× (50/60) `(70/60) =5715Nm3/h.Sau đó có thể chọn 5800Nm3/h làm thiết bị tách khí.
Trọng tải chung của thép có oxy là 42-45Nm3/h(mỗi tấn), cần phải tính toán cả hai và điều này sẽ được áp dụng.
Hiện nay, năng lực sản xuất của các doanh nghiệp sắt thép Trung Quốc đã nhảy vọt lên hàng đầu thế giới, nhưng thép đặc biệt, đặc biệt là một số lĩnh vực quan trọng liên quan đến kinh tế quốc dân và đời sống của người dân thép vẫn phụ thuộc vào nhập khẩu, nên sắt thép trong nước và Các doanh nghiệp thép do Nhà máy Gang thép Baowu đứng đầu vẫn còn một chặng đường dài phía trước, vì việc đột phá trong các lĩnh vực tiên tiến, tinh vi là đặc biệt cấp bách.
Những năm gần đây, nhu cầu về sản phẩm tách khí trong ngành thép ngày càng đa dạng.Nhiều người dùng không chỉ cần oxy mà còn cần cả khí nitơ và argon có độ tinh khiết cao hoặc thậm chí các loại khí hiếm khác.Hiện tại, Công ty TNHH Gang thép Vũ Hán, Shougang và các nhà máy thép lớn khác có một số bộ thiết bị tách khí được chiết hoàn toàn đang hoạt động.Sản phẩm phụ khí hiếm của thiết bị tách khí không chỉ có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất trong nước mà còn mang lại lợi ích kinh tế to lớn.
Với sự phát triển quy mô lớn của các nhà máy thép, thay vì hỗ trợ bộ phận tách khí hướng tới ngành công nghiệp tách khí và quy mô lớn sau hàng chục năm phát triển, các công ty tách khí trong nước cũng tích cực bắt kịp các doanh nghiệp hàng đầu thế giới, các nhà cung cấp trong nước, đại diện bởi hangyang co và nhà máy tách không khí khác đã phát triển 8-120000 loại thiết bị tách không khí lớn, thiết bị khí hiếm trong nước cũng đã được nghiên cứu và phát triển thành công, Air China điện tử bắt đầu tương đối muộn, nhưng cũng đang tăng cường nghiên cứu và phát triển, tin tưởng rằng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, ngành tách khí ở Trung Quốc sẽ vươn ra nước ngoài, hướng tới thế giới.
Thời gian đăng: Nov-03-2021