أخبار

يتم استخدام عدد كبير من الغازات الصناعية مثل الأكسجين والنيتروجين والأرجون في عملية صهر شركات الحديد والصلب.يستخدم الأكسجين بشكل رئيسي في الفرن العالي، فرن صهر تخفيض الذوبان، المحول، صهر الفرن الكهربائي؛يستخدم النيتروجين بشكل رئيسي في ختم الفرن، والغاز الواقي، وصناعة الصلب والتكرير، وتناثر الخبث في المحول لحماية الفرن، والغاز الآمن، ووسيلة نقل الحرارة وتطهير النظام، وما إلى ذلك. يستخدم غاز الأرجون بشكل رئيسي في صناعة الصلب والتكرير.من أجل تلبية متطلبات الإنتاج وضمان التشغيل الآمن والمستقر للإنتاج، تم تجهيز مصانع الصلب الكبيرة بمحطة أكسجين خاصة ونظام شبكة أنابيب طاقة الأكسجين والنيتروجين والأرجون.

إن مؤسسات الصلب ذات العمليات الكاملة واسعة النطاق مجهزة حاليًا بالعمليات التقليدية: فرن فحم الكوك، والتلبيد، وصناعة الصلب في الفرن العالي، وصناعة الصلب في الفرن الكهربائي المحول، وعملية الدرفلة، وما إلى ذلك. ونظرًا للتركيز على حماية البيئة وتبسيط تدفق العملية، فإن الحديد الدولي وقد طورت صناعة الصلب عملية معالجة قصيرة قبل الحديد في العصر الحديث - صناعة الحديد المختزل بالصهر، مما يؤدي بشكل مباشر إلى تحويل المواد الخام لخام الحديد إلى الحديد المنصهر في فرن الصهر.

هناك فرق كبير في كمية الغاز الصناعي الذي تتطلبه عمليتي الصهر المختلفتين.يمثل الأكسجين الذي يتطلبه أفران الصهر التقليدية 28% من إجمالي الطلب على الأكسجين في مصنع الصلب، ويمثل الأكسجين الذي تتطلبه صناعة الصلب 40% من إجمالي الطلب على الأكسجين في مصنع الصلب.ومع ذلك، فإن عملية تقليل الصهر (COREX) تتطلب 78% من إجمالي كمية الأكسجين اللازمة لإنتاج الحديد و13% من إجمالي كمية الأكسجين اللازمة لصناعة الصلب.

العمليتين المذكورتين أعلاه، وخاصة عملية تصنيع الحديد المختزل بالصهر، قد تم تعميمهما في الصين.

متطلبات الغاز لمصنع الصلب:

يتمثل الدور الرئيسي لإمدادات الأكسجين في صهر الفرن العالي في ضمان درجة حرارة عالية معينة في الفرن، بدلاً من المشاركة بشكل مباشر في تفاعل الصهر.يتم خلط الأكسجين في الفرن العالي وخلطه بالهواء الغني بالأكسجين في الفرن العالي.إن كفاءة إثراء الأكسجين في الهواء الانفجاري المقترح في العملية السابقة تكون عمومًا أقل من 3%.مع تحسين عملية الفرن العالي، من أجل توفير فحم الكوك، بعد استخدام عملية حقن الفحم الكبيرة، ولتلبية متطلبات إنتاج الفرن العالي لتعزيز الإنتاج، يتم زيادة معدل إثراء الأكسجين في هواء الانفجار إلى 5 ∽6%، والاستهلاك الفردي للأكسجين يصل إلى 60Nm3/T حديد.

نظرًا لأن خليط الأكسجين الموجود في الفرن العالي عبارة عن هواء غني بالأكسجين، فقد تكون نقاء الأكسجين منخفضًا.

يجب أن يشارك الأكسجين الموجود في عملية تصنيع الفولاذ المختزل بالذوبان في تفاعل الصهر، ويتناسب استهلاك الأكسجين بشكل مباشر مع إنتاج الفولاذ.إن استهلاك الأكسجين في فرن اختزال الصهر هو 528Nm3/t حديد، وهو 10 أضعاف استهلاك الأكسجين في عملية الفرن العالي.الحد الأدنى لإمدادات الأكسجين المطلوبة للحفاظ على الإنتاج في فرن اختزال الصهر هو 42% من كمية الإنتاج العادية.

نقاء الأكسجين المطلوب بواسطة فرن اختزال الصهر أكبر من 95%، وضغط الأكسجين هو 0.8∽ 1.0MPa، ويتم التحكم في نطاق تقلب الضغط عند 0.8MPa±5%، ويجب التأكد من أن الأكسجين لديه كمية معينة من التشغيل المستمر. العرض لفترة معينة.على سبيل المثال، بالنسبة لفرن Corex-3000، من الضروري الأخذ في الاعتبار تخزين الأكسجين السائل بمقدار 550T.

تختلف عملية صناعة الصلب عن طريقة الصهر في الفرن العالي وفرن اختزال الصهر.الأكسجين المستخدم في صناعة الصلب المحول متقطع، ويتم تحميل الأكسجين عند نفخ الأكسجين، ويشارك الأكسجين في تفاعل الصهر.هناك علاقة تناسبية طردية بين كمية الأكسجين اللازمة ومخرجات صناعة الصلب.

من أجل تحسين عمر خدمة المحول، يتم اعتماد تقنية رش خبث النيتروجين بشكل عام في مصانع الصلب في الوقت الحاضر.يتم استخدام النيتروجين بشكل متقطع، ويكون الحمل كبيرًا أثناء الاستخدام، ويكون ضغط النيتروجين المطلوب أكبر من 1.4MPa.

الأرجون ضروري لصناعة الصلب والتكرير.مع تحسين أصناف الصلب، أصبحت متطلبات التكرير أعلى، وكمية الأرجون المستخدمة تتزايد تدريجيا.

مطلوب أن يصل استهلاك النيتروجين لمطحنة الدرفلة على البارد إلى 50∽67Nm3/t لكل وحدة.مع إضافة مطحنة الدرفلة الباردة في منطقة دلفنة الفولاذ، فإن استهلاك النيتروجين لمطحنة الفولاذ يزداد بسرعة.

يستخدم تصنيع الفولاذ بالفرن الكهربائي بشكل رئيسي حرارة القوس، ودرجة الحرارة في منطقة عمل القوس تصل إلى 4000 درجة مئوية.تنقسم عملية الصهر بشكل عام إلى فترة ذوبان وفترة أكسدة وفترة اختزال، في الفرن لا يمكن أن تسبب جو الأكسدة فحسب، بل يمكن أن تسبب أيضًا تقليل الغلاف الجوي، وبالتالي فإن كفاءة إزالة الفسفرة وإزالة الكبريت عالية جدًا.الفرن الكهربائي ذو التردد المتوسط ​​هو نوع من تردد طاقة الإرادة 50 هرتز من التيار المتردد إلى تردد متوسط ​​(أعلى من 300 هرتز - 1000 هرتز) جهاز إمداد الطاقة، تردد طاقة التيار المتردد ثلاثي الطور، بعد التصحيح إلى تيار مباشر، ثم يتم وضعه تيار كهربائي متوسط ​​التردد قابل للتعديل، وإمداد تيار مباشر عن طريق السعة وملف الحث من خلال التيار المتردد للتردد المتوسط، وتوليد خطوط مجال مغناطيسي عالية الكثافة في ملف الحث، وملف الحث، وقطع تشنغ فانغ للمواد المعدنية، وإنتاج الكثير من الدوامات التيار في المواد المعدنية.استهلاك الأكسجين الفردي يصل إلى 42∽45 Nm3/t.

عملية صناعة الصلب بالموقد المفتوح باستخدام المواد الخام: (1) مواد الحديد والصلب مثل الحديد الخام أو الحديد المنصهر والخردة؛② المؤكسدات مثل خام الحديد والأكسجين الصناعي النقي والخام الغني الاصطناعي؛③ عامل الخبث مثل الجير (أو الحجر الجيري)، الفلوريت، الإترينجيت، وما إلى ذلك؛④ مزيل الأكسدة والمواد المضافة للسبائك.

تأثير الأكسجين لتوفير جو مؤكسد، موقد مفتوح صهر غاز الاحتراق الداخلي (غاز الفرن) يحتوي على O2، CO2، H2O، وما إلى ذلك، في درجة حرارة عالية، غاز مؤكسد قوي لإمدادات الأكسجين في حمام السباحة المنصهر تصل إلى 0.2 ~ 0.4٪ من وزن المعدن في الساعة، أكسدة البركة المنصهرة، بحيث يكون الخبث دائمًا عالي الأكسدة.

نصيحة: إمداد الأكسجين عن طريق غاز الفرن وحده، تكون السرعة بطيئة، ويمكن أن يؤدي إضافة خام الحديد أو نفخ الأكسجين إلى تسريع عملية التفاعل.

مميزات الأكسجين المستخدم في مصانع الصلب: إطلاق الأكسجين وتعديل الذروة باستخدام الأكسجين.

كيفية تلبية الطلب على الأكسجين لمصانع الصلب؟بشكل عام، يتم اعتماد الطرق التالية لتلبية المتطلبات:

* يعتمد الحمل المتغير، درجة عالية من التشغيل الآلي للتحكم المتقدم، لتقليل إطلاق الأكسجين، يمكن أن يكون مجموعات متعددة من التركيبة

* يتم استخدام مجموعات متعددة من الخزانات الكروية ذات تنظيم الذروة بالطريقة التقليدية لزيادة قوة التخزين المؤقت، بحيث تكون الكمية الإجمالية للأكسجين المستخدم في فترة زمنية معينة مستقرة، مما يمكن أن يقلل من كمية إطلاق الأكسجين ويقلل الحجم من الجهاز

* عند النقطة المنخفضة لاستخدام الأكسجين، يتم استخراج الأكسجين الزائد عن طريق استخلاص الأكسجين السائل؛عند استخدام ذروة الأكسجين، يتم تعويض كمية الأكسجين عن طريق التبخر.عندما لا تكون قدرة الضخ الخارجية للأكسجين السائل محدودة بقدرة التبريد، يتم اعتماد طريقة التسييل الخارجي لتسييل الأكسجين المنطلق ويتم اعتماد طريقة التبخير لتبخير الأكسجين السائل

* اعتماد عدد من مصانع الصلب المتصلة بشبكة إمداد الغاز، مما يجعل مقياس إمداد الأكسجين الإجمالي ثابتًا وفقًا للنقاط الزمنية المختلفة لاستهلاك الغاز

عملية مطابقة وحدة فصل الهواء

في تطوير خطة عملية محطة الأكسجين، تحتاج إلى سعة الوحدة، ونقاء المنتج، ونقل الضغط، وعملية التعزيز، وأمن النظام، والتخطيط العام، والتحكم في الضوضاء للقيام بشهادة خاصة.

مصانع الصلب الكبيرة بالأكسجين، على سبيل المثال، الإنتاج السنوي 10 مليون طن عملية فرن صهر الفولاذ بالأكسجين لتحقيق 150000 نيوتن متر مكعب / ساعة، الإنتاج السنوي 3 مليون طن عملية فرن اختزال صهر الفولاذ بالأكسجين لتحقيق 240000 نيوتن متر مكعب / ح، تشكيل مجموعة كاملة من أجهزة فصل الهواء الكبيرة جدًا الناضجة أصبحت الآن بدرجة 6 ∽ 100000، عند اختيار حجم الجهاز يجب أن يكون من إجمالي الاستثمار في المعدات واستهلاك طاقة التشغيل، وقطع غيار الصيانة، ويغطي مساحة من الاعتبار.

حساب الأكسجين لصناعة الصلب في مصنع الصلب

على سبيل المثال، الفرن الواحد لديه دورة 70 دقيقة ووقت استهلاك الغاز 50 دقيقة.عندما يكون استهلاك الغاز 8000Nm3/h، يجب أن يكون إنتاج الغاز (المستمر) لوحدة فصل الهواء 8000× (50/60) ÷ (70/60) = 5715Nm3/h.ثم يمكن اختيار 5800Nm3/h كجهاز فصل الهواء.

الحمولة العامة للصلب مع الأكسجين هي 42-45 نيوتن متر مكعب/ساعة (للطن)، والحاجة إلى كلا الحسابين، ويجب أن تسود هذه الحالة.

في الوقت الحاضر، قفزت القدرة الإنتاجية لشركات الحديد والصلب في الصين إلى طليعة العالم، ولكن الفولاذ الخاص، وخاصة بعض المجالات المهمة المتعلقة بالاقتصاد الوطني ومعيشة الناس من الصلب لا يزال يعتمد على الواردات، وبالتالي فإن الحديد والصلب المحلي ولا يزال أمام شركات الصلب التي يقودها مصنع باوو للحديد والصلب طريق طويل لتقطعه، لأن اختراق المجالات المتقدمة والمتطورة أمر ملح بشكل خاص.

في السنوات الأخيرة، أصبح الطلب على منتجات فصل الهواء في صناعة الصلب أكثر تنوعًا.لا يحتاج العديد من المستخدمين إلى الأكسجين فحسب، بل يحتاجون أيضًا إلى غاز النيتروجين والأرجون عالي النقاء، أو حتى الغازات النادرة الأخرى.في الوقت الحاضر، تمتلك شركة Wuhan Iron and Steel Co., Ltd. وShougang وغيرها من مصانع الصلب الكبرى عدة مجموعات من أجهزة فصل الهواء المستخرجة بالكامل قيد التشغيل.لا يمكن للغاز النبيل الناتج عن أجهزة فصل الهواء أن يلبي طلب الإنتاج الوطني فحسب، بل يحقق أيضًا فوائد اقتصادية كبيرة.

مع التطوير واسع النطاق لمصانع الصلب، بدلاً من دعم وحدة فصل الهواء نحو صناعة فصل الهواء على نطاق واسع بعد عقود من التطوير، فإن شركات فصل الهواء المحلية أيضًا إيجابية في اللحاق بالمؤسسات الرائدة في العالم والموردين المحليين، ممثلة قامت شركة Hangyang Co وغيرها من مصانع فصل الهواء بتطوير 8-120000 درجة من معدات فصل الهواء الكبيرة، وكان جهاز الغاز النادر المحلي أيضًا ناجحًا في البحث والتطوير، وقد بدأت شركة Air China الإلكترونية في وقت متأخر نسبيًا، ولكنها أيضًا في تكثيف البحث والتطوير، نعتقد أنه مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، ستنتقل صناعة فصل الغاز في الصين إلى الخارج نحو العالم.