Acélgyár

Levegőleválasztó egységek alkalmazása acélgyárakban

 

Az acélgyártás nagy mennyiségű ipari gázt igényel a hatékony és stabil kohászati ​​folyamatok fenntartásához. Az oxigén, a nitrogén és az argon elengedhetetlen a vasgyártás, az acélfinomítás, az öntés és a hőkezelés során.

A levegőleválasztó egységek (ASU) a légköri levegőt nagy-tisztaságú gázokká választják szét fejlett kriogén technológia segítségével, lehetővé téve az acélgyárak folyamatos gázellátását és optimalizált termelési teljesítményét.

Tapasztalt gyártóként a NEWTEK megbízható légleválasztó megoldásokat kínál, amelyeket kifejezetten a modern acélgyárak igényes működési feltételeihez terveztek.

01

Oxigénellátás nagyolvasztó vasgyártáshoz

Az ASU-rendszerekből származó oxigén növeli a nagyolvasztó égetési hatékonyságát, csökkenti a kokszfogyasztást, stabilizálja a műveleteket és növeli a vastermelési kapacitást.

02

Oxigénalkalmazás az alapvető oxigénkemencék (BOF) acélgyártásában

A nagy-tisztaságú oxigén támogatja a szennyeződések eltávolítását a BOF-acélgyártásban, ami gyorsabb finomítási reakciókat, pontos összetételszabályozást és egyenletes acélminőséget tesz lehetővé.

03

Argon felhasználása a másodlagos kohászatban és az üstfinomításban

Az argonkeverés javítja az olvadt acél egyenletességét, eltávolítja a zárványokat, megakadályozza az oxidációt, valamint javítja az acél tisztaságát és mechanikai teljesítményét.

04

Nitrogénalkalmazások az acélgyárakban

A nitrogén inert védelmet, oxidáció-megelőzést, csővezeték-öblítést és biztonsági támogatást nyújt, biztosítva az acélgyár stabil és biztonságos működését.

3 A légleválasztás műszaki tervezési jellemzői

3.1 Folyamatfolyamat
1) A légleválasztó egység a teljes alacsony-nyomású molekulaszita tisztítási adszorpciós folyamatáram, a légfokozó turbina expanziós mechanizmusának hűtése, a teljes desztillációs hidrogén-mentes argongyártás, a termék oxigén belső kompressziója, a termék nitrogén külső kompressziója és az argon belső kompressziója. Megbízható működése, fejlett folyamata, kényelmes működése, ésszerű berendezéskonfigurációja, biztonsága és alacsony fogyasztása van.

2) A levegő előhűtő rendszer piszkos nitrogént és nitrogén hűtő keringető vizet használ, amely jó működési rugalmassággal rendelkezik, és teljes mértékben kihasználja a száraz piszkos nitrogént és a felesleges nitrogént. A léghűtő torony szerkezete a szükséges és megbízható, folyadékok elöntését gátló intézkedéseket alkalmaz, hogy megakadályozza a páramentes víz bejutását a molekulaszita-adszorpciós rendszerbe.

3) A molekulaszita adszorpciós rendszer függőleges aktivált alumínium-oxid + molekulaszita kettős-rétegszerkezetű molekulaszita adszorbert alkalmaz, hosszú távú-kapcsolással. Az adszorbens és a kapcsolószelep élettartama hosszú, a rendszer kapcsolási vesztesége kicsi, az ágy ellenállása kicsi, és vannak olyan intézkedések, amelyek megakadályozzák a molekulaszita átfújását, és az esetleges átfújás{5}}kezelési intézkedések. A regeneráló fűtőberendezés energiatakarékos-gőzfűtőt alkalmaz (az elektromos fűtőelem tartalék).

4) A lepárlótorony felső tornya (alacsony nyomású{1}}torony) és argontornya strukturált töltőtornyokat alkalmaznak, ami csökkenti a torony ellenállását, és tovább javítja az oxigén- és argonkivonási sebességet.
5) A turbó tágítója fokozó fékezési folyamatot alkalmaz, ezáltal csökkenti az expandált levegő mennyiségét, és stabillá teszi a desztillátortorony felső tornyát.
6) A légleválasztó egység tervezésekor figyelembe kell venni az elpárologtatott argongáz visszanyerését a légköri nyomású folyékony argon tárolótartályból. A tárolótartályban lévő elpárolgott argongáz belép az argonkondenzátor visszanyerő berendezésébe, majd folyékony nitrogénnel való kondenzáció után folyékony argon termékként visszatér a folyékony argontároló tartályba; az elpárolgott nitrogén visszakerül a hidegdoboz piszkos nitrogénvezetékébe, hogy visszanyerje a hideg kapacitást.

3.2 A fő berendezések tervezése és kiválasztása
1) A légleválasztó berendezés teljes desztillációs hidrogén-{1}}mentes argongyártási technológiát alkalmaz, megszünteti a hidrogénezési és oxigénmentesítési folyamatot, nagymértékben leegyszerűsíti az oldalsó fesztávolságú üzem elrendezését a fő oxigéngyártó üzemben a gyári tervezésben, és megtakarítja az üzem területét. Megbízható működés, fejlett folyamat, kényelmes működés, ésszerű berendezés konfiguráció, biztonság és alacsony fogyasztás.
2) A kulcsfontosságú berendezések mindegyike nemzetközi és hazai hírű márka, a fő légkompresszort az Atlastól, a légnyomásfokozót a Siemenstől, a nitrogénkompresszort az Atlastól, az oxigénerősítőt pedig a Hangyangtól választják, amely biztosítja a berendezés megbízható működését.
3) A fő légkompresszor motorteljesítménye 2x30000 kW, változtatható frekvenciájú motorral, a többi pedig lágyindítással csökkenti a fő elektromos hálózatra gyakorolt ​​hatást. A gép-oldalsó/centralizált üzemmódja pedig ennek megfelelően kerül alkalmazásra, amely megvalósítja a berendezés távoli indítását és leállítását, valamint a működési állapot figyelését.
4) Az oxigénfokozó turbinás oxigénkompresszort alkalmaz, amely műszakilag megbízható és biztonságos.
5) A molekulaszita függőleges szerkezetű, a csővezeték pedig két-gyűrűs elrendezést alkalmaz. Az alsó gyűrűs csővezeték és a felső gyűrűs csővezeték magasságkülönbsége 18 m, a csővezetékben lévő gázközeg hőmérséklete és nyomása felváltva változik. A tervezés CAESARII szoftvert használ a csővezeték feszültségelemzésére, valamint az ésszerű rugótartók és rögzített konzolok beállítására.

6) A motor által igényelt keringető hűtővíz zárt-körös keringető rendszert alkalmaz külső kivezetés nélkül. Az üzem területén található különböző épületek élő- és tisztítóvizét központilag visszagyűjtik és feldolgozzák a nulla szennyvízkibocsátás érdekében.
7) A fő hűtő- és nyers argon kondenzátorok az eszközben 1%-os folyadékkibocsátást valósítanak meg, hogy megakadályozzák a veszélyes szennyeződések, például szénhidrogének felhalmozódását.
8) A készülék képes változó körülmények között működni, hogy elérje a készülék leggazdaságosabb működési feltételeit.

3.3 Az automatizálás tervezési jellemzői
A gyártási és folyamatkövetelményeknek megfelelően a két 60 000 m/h-s légleválasztó rendszerhez egy-egy DCS rendszert állítanak be, hogy teljes legyen a kompresszor főmű és a légleválasztó rendszer, a keringtető vízrendszer és a külső integrált csővezeték-folyamat központosított felügyelete és vezérlése. Az automatizálási rendszer egy kezelőállomásból, DCS-ből és I/O állomásból2 áll. A DCS és a kezelői munkaállomások Ethernet, a DCS és az I/O állomások pedig buszon keresztül vannak összekötve. Az I/O állomás vagy a DCS és a terepi komponensek közötti kapcsolatot vezérlőkábelek kötik össze. A kezelői állomás az oxigéngyártás vezérlőtermében összpontosul.

3.3.1 Kezelői állomás
A kezelőállomás és a terepi vezérlőállomás a következő funkciók elérése érdekében kommunikál egymással:

1) A gyártási folyamat paramétereinek megjelenítése, folyamatábra képernyő, riasztási képernyő és történelmi trendgörbe megjelenítése.

2) A vezérlés üzemmódjának kiválasztása: kézi vezérlés a gépen, HMI kézi vezérlés és automatikus vezérlés.

3) Módosítsa a beállított értéket, vagy közvetlenül kezelje a vezérlőberendezés működését emberi-számítógépes párbeszéden keresztül.

4) Gyártási jelentés nyomtatás és riasztás nyomtatás stb.

3.3.2 DCS és I/O állomás

A terepi vezérlőállomás a folyamatvezérlés megvalósításának alapvető berendezése. I/O interfészt biztosít a gyártási folyamathoz, elvégzi a folyamatvezérlést, adatgyűjtést, paraméterszámítást stb., majd a számított vezérlőjelet az I/O modulon keresztül kiadja a terepi aktuátornak, ezáltal megvalósítja a gyártási folyamat PID szabályozását, szekvencia vezérlését, logikai reteszelés vezérlését stb. A projekt DCS vezérlési funkciói főként a következőket foglalják magukban: folyamat hőmérséklet, nyomás, áramlás, szint, elemzés és egyéb adatok gyűjtése és feldolgozása; hőmérséklet, nyomás, áramlás, folyadékszint, ellenállás stb. szabályozása; a légkompresszor reteszelő vezérlése és{5}}túlfeszültség elleni vezérlése; hűtőtorony vezérlés; a molekulaszita tisztításának időzítése; az oxigénturbinás kompresszor indítása és leállítása; a nitrogénkompresszor reteszelő vezérlése és túlfeszültség-ellenőrzése- stb.; az egyes szivattyúk működésének vezérlése.

4 Működési hatás
A berendezés stabilan működik, a légleválasztó egység üzembe helyezése óta nem tapasztalt meghibásodást, leállást. A berendezés energiafogyasztása csökken, az egyenértékű egységnyi oxigéntermelési energiafogyasztás (belső kompresszió) 0,55 kW·h/m. Csökken az üzemeltetési költség, az oxigéngyártó üzem állandó létszáma 30 fő.

5 Következtetés
Az acél összetételének ésszerű megtervezésével nitrogén befecskendezést alkalmaztak a TSR kemencében a nitrogénötvözés végrehajtására 20Cr13N rozsdamentes acél előállításához. A gyártási folyamat egyszerű, alacsony költségű, nagy tisztaságú és stabil összetételű. A kifejlesztett 20Cr13N melegen{6}}hengerelt acélszalag minden teljesítménymutatója megfelel a próbagyártás követelményeinek. A nitrogénötvözés révén jelentősen javul a termék edzhetősége és korrózióállósága.