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En el proceso de fundición de las empresas siderúrgicas se utiliza una gran cantidad de gases industriales como oxígeno, nitrógeno y argón.El oxígeno se utiliza principalmente en altos hornos, hornos de fundición por reducción de fusión, convertidores y hornos de fundición eléctricos;El nitrógeno se utiliza principalmente para sellar hornos, gas protector, fabricación y refinación de acero, salpicaduras de escoria en el convertidor para proteger hornos, gas de seguridad, medio de transferencia de calor y purga de sistemas, etc. El gas argón se utiliza principalmente en la fabricación y refinación de acero.Para cumplir con los requisitos de producción y garantizar el funcionamiento seguro y estable de la producción, las grandes acerías están equipadas con una estación de oxígeno especial y un sistema de red de tuberías eléctricas de oxígeno, nitrógeno y argón.

Las empresas siderúrgicas de proceso completo a gran escala están actualmente equipadas con procesos convencionales: horno de coque, sinterización, fabricación de acero en alto horno, fabricación de acero en horno eléctrico convertidor, proceso de laminación, etc. Debido al énfasis en la protección ambiental y la simplificación del flujo del proceso, la industria siderúrgica internacional y la industria del acero ha desarrollado un proceso corto antes que el hierro en los tiempos modernos: la fabricación de hierro por reducción por fusión, que reduce directamente las materias primas del mineral de hierro a hierro fundido en un horno de fundición.

Existe una gran diferencia en el gas industrial requerido por los dos procesos de fundición diferentes.El oxígeno requerido por el alto horno de fundición convencional representa el 28% de la demanda total de oxígeno de la planta siderúrgica, y el oxígeno requerido por la fabricación de acero representa el 40% de la demanda total de oxígeno de la planta siderúrgica.Sin embargo, el proceso de reducción de fundición (COREX) requiere el 78% de la cantidad total de oxígeno necesaria para la producción de hierro y el 13% de la cantidad total de oxígeno necesaria para la fabricación de acero.

Los dos procesos anteriores, especialmente el proceso de fabricación de hierro por reducción por fusión, se han popularizado en China.

Requisitos de gas para acerías:

La función principal del suministro de oxígeno en la fundición en altos hornos es garantizar una cierta temperatura alta en el horno, en lugar de participar directamente en la reacción de fundición.El oxígeno se mezcla en el alto horno y se mezcla como aire rico en oxígeno en el alto horno.La eficiencia de enriquecimiento de oxígeno del aire soplado propuesto en el proceso anterior es generalmente inferior al 3%.Con la mejora del proceso del alto horno, para ahorrar coque, después del uso del proceso de inyección de carbón a gran escala, y para cumplir con los requisitos de producción del alto horno para promover la producción, la tasa de enriquecimiento de oxígeno del aire de la explosión se incrementa a 5 ∽6%, y el consumo único de oxígeno es de hasta 60Nm3/T de hierro.

Debido a que la mezcla de oxígeno del alto horno es aire rico en oxígeno, la pureza del oxígeno puede ser baja.

El oxígeno en el proceso de fabricación de acero por reducción por fusión debe participar en la reacción de fundición, y el consumo de oxígeno es directamente proporcional a la producción de acero.El consumo de oxígeno en el horno de reducción por fusión es de 528 Nm3/t de hierro, que es 10 veces el consumo de oxígeno en el proceso de alto horno.El suministro mínimo de oxígeno requerido para mantener la producción en el horno de reducción por fusión es del 42% de la cantidad de producción normal.

La pureza del oxígeno requerida por el horno de reducción por fusión es superior al 95%, la presión del oxígeno es de 0,8∽ 1,0MPa, el rango de fluctuación de presión se controla a 0,8MPa±5% y se debe garantizar que el oxígeno tenga una cierta cantidad de flujo continuo. suministro durante un tiempo determinado.Por ejemplo, para el horno Corex-3000, es necesario considerar el almacenamiento de oxígeno líquido de 550T.

El proceso de fabricación de acero es diferente del método de fundición en alto horno y horno de reducción por fusión.El oxígeno utilizado en la fabricación de acero por convertidor es intermitente, se carga cuando se sopla oxígeno y el oxígeno participa en la reacción de fundición.Existe una relación proporcional directa entre la cantidad de oxígeno necesaria y la producción de acero.

Para mejorar la vida útil del convertidor, actualmente las acerías generalmente adoptan la tecnología de pulverización de escoria de nitrógeno.El nitrógeno se usa de forma intermitente, la carga es grande durante el uso y la presión de nitrógeno requerida es superior a 1,4 MPa.

El argón es necesario para la fabricación y refinación de acero.Con la mejora de las variedades de acero, los requisitos de refinación son mayores y la cantidad de argón utilizada aumenta gradualmente.

Se requiere que el consumo de nitrógeno del laminador en frío alcance 50∽67Nm3/t por unidad.Con la incorporación del laminador en frío al área de laminación de acero, el consumo de nitrógeno de la acería aumenta rápidamente.

La fabricación de acero en hornos eléctricos utiliza principalmente calor de arco y la temperatura en la zona de acción del arco alcanza los 4000 ℃.El proceso de fundición generalmente se divide en período de fusión, período de oxidación y período de reducción; en el horno no solo puede causar una atmósfera de oxidación, sino que también puede causar una atmósfera reductora, por lo que la eficiencia de la desfosforización y desulfuración es muy alta.El horno eléctrico de frecuencia intermedia es un tipo de dispositivo de suministro de energía de frecuencia de potencia de 50 hz de corriente alterna en frecuencia intermedia (por encima de 300 hz - 1000 hz), la frecuencia de potencia de corriente alterna (CA) trifásica, después de la rectificación en corriente continua, luego se coloca Corriente eléctrica de frecuencia intermedia ajustable, suministro de corriente continua por capacitancia y bobina de inducción a través de la corriente alterna de frecuencia intermedia, genera líneas de campo magnético de alta densidad en la bobina de inducción, bobina de inducción y corte en cheng fang de materiales metálicos, produce muchos remolinos. corriente en los materiales metálicos.Consumo único de oxígeno hasta 42∽45 Nm3/t.

Proceso de fabricación de acero en hogar abierto con materias primas: (1) materiales de hierro y acero como arrabio o hierro fundido, chatarra;② oxidantes como el mineral de hierro, oxígeno puro industrial, mineral rico artificial;③ agente formador de escoria como cal (o piedra caliza), fluorita, etringita, etc.;④ desoxidantes y aditivos de aleación.

Efecto de oxígeno para proporcionar una atmósfera oxidante, el gas de combustión interior de fundición de hogar abierto (gas de horno) contiene O2, CO2, H2O, etc., a alta temperatura, gas oxidante fuerte al suministro de oxígeno de la piscina fundida hasta 0,2 ~ 0,4% del peso de el metal por hora, oxidación del baño fundido, de manera que la escoria siempre tenga una oxidación elevada.

Consejo: el suministro de oxígeno solo se realiza mediante gas del horno, la velocidad es lenta, agregar mineral de hierro o soplar oxígeno puede acelerar el proceso de reacción.

Características del oxígeno utilizado en acerías: liberación de oxígeno y ajuste de pico con oxígeno.

¿Cómo satisfacer la demanda de oxígeno de las acerías?Generalmente, se adoptan las siguientes formas para cumplir con los requisitos:

* Adopta carga variable, alto grado de automatización de control avanzado, para reducir la liberación de oxígeno, se pueden combinar múltiples conjuntos

* Se utilizan múltiples grupos de tanques esféricos de regulación de picos de la manera tradicional para aumentar la fuerza de amortiguación, de modo que la cantidad total de oxígeno utilizada en un cierto período de tiempo sea estable, lo que puede reducir la cantidad de liberación de oxígeno y reducir el tamaño. del dispositivo

* En el punto bajo de uso de oxígeno, el exceso de oxígeno se extrae mediante extracción de oxígeno líquido;Cuando se utiliza el pico de oxígeno, la cantidad de oxígeno se compensa mediante vaporización.Cuando la capacidad de bombeo externo de oxígeno líquido no está limitada por la capacidad de enfriamiento, se adopta el método de licuación externa para licuar el oxígeno liberado y se adopta el método de vaporización para vaporizar el oxígeno líquido.

* Adoptar una serie de acerías conectadas a la red para el suministro de gas, lo que hace que la escala del suministro total de oxígeno sea estable según los diferentes momentos del consumo de gas.

Proceso de combinación de la unidad de separación de aire.

En el desarrollo del plan de proceso de la estación de oxígeno, se necesita una certificación especial para la capacidad de la unidad, la pureza del producto, la presión de transporte, el proceso de refuerzo, la seguridad del sistema, el diseño general y el control de ruido.

Grandes acerías con oxígeno, por ejemplo, la producción anual de 10 millones de toneladas de proceso de alto horno de acero con oxígeno para lograr 150000 Nm3 / h, la producción anual de 3 millones de toneladas de proceso de horno de reducción de fundición de acero con oxígeno para lograr 240000 Nm3 / h, forman un conjunto completo de dispositivos maduros de separación de aire muy grandes que ahora tienen un grado de 6 ∽ 100000, al elegir el tamaño del dispositivo debe ser de la inversión total en el equipo y el consumo de energía de operación, repuestos de mantenimiento, cubre un área de consideración.

Cálculo de oxígeno para la fabricación de acero en una acería.

Por ejemplo, un solo horno tiene un ciclo de 70min y un tiempo de consumo de gas de 50min.Cuando el consumo de gas es de 8000 Nm3/h, se requiere que la producción de gas (continua) de la unidad de separación de aire sea 8000 × (50/60) ÷ (70/60) = 5715 Nm3/h.Luego se pueden seleccionar 5800 Nm3/h como dispositivo de separación de aire.

El tonelaje general de acero con oxígeno es de 42-45 Nm3/h (por tonelada), siendo necesaria ambas contabilizaciones, y ésta prevalecerá.

En la actualidad, la capacidad de producción de las empresas siderúrgicas de China ha saltado a la vanguardia mundial, pero el acero especial, especialmente algunos campos importantes relacionados con la economía nacional y el sustento del acero de la gente, todavía depende de las importaciones, por lo que el hierro y el acero nacionales. Las empresas siderúrgicas lideradas por Baowu Iron and Steel Factory todavía tienen un largo camino por recorrer, ya que el avance en campos avanzados y sofisticados es particularmente urgente.

En los últimos años, la demanda de productos de separación de aire en la industria del acero se ha diversificado cada vez más.Muchos usuarios no sólo necesitan oxígeno, sino también nitrógeno de alta pureza y gas argón, o incluso otros gases raros.En la actualidad, Wuhan Iron and Steel Co., Ltd., Shougang y otras acerías importantes tienen en funcionamiento varios conjuntos de dispositivos de separación de aire totalmente extraído.El gas noble subproducto de los dispositivos de separación de aire no solo puede satisfacer la demanda de producción nacional, sino que también aporta grandes beneficios económicos.

Con el desarrollo a gran escala de las acerías, en lugar de apoyar la unidad de separación de aire hacia la industria de separación de aire a gran escala después de décadas de desarrollo, las empresas nacionales de separación de aire también se muestran positivas para ponerse al día con las empresas líderes del mundo, los proveedores nacionales, representados. Hangyang co y otras plantas de separación de aire han desarrollado equipos de separación de aire de gran tamaño entre 8 y 120 000 grados, el dispositivo de gas raro doméstico también ha tenido éxito en investigación y desarrollo, la electrónica Air China comenzó relativamente tarde, pero también está intensificando la investigación y el desarrollo, creo. que con el progreso de la ciencia y la tecnología, la industria de separación de gases en China se irá al extranjero, al mundo.