Η παραγωγή χάλυβα απαιτεί μεγάλους όγκους βιομηχανικών αερίων για τη διατήρηση αποτελεσματικών και σταθερών μεταλλουργικών διεργασιών. Το οξυγόνο, το άζωτο και το αργό είναι απαραίτητα σε όλες τις εργασίες σιδηρουργίας, διύλισης χάλυβα, χύτευσης και θερμικής επεξεργασίας.
Οι μονάδες διαχωρισμού αέρα (ASU) διαχωρίζουν τον ατμοσφαιρικό αέρα σε αέρια υψηλής{0}καθαρότητας χρησιμοποιώντας προηγμένη κρυογονική τεχνολογία, επιτρέποντας στις χαλυβουργικές μονάδες να επιτυγχάνουν συνεχή παροχή αερίου και βελτιστοποιημένη απόδοση παραγωγής.
Ως έμπειρος κατασκευαστής, η NEWTEK παρέχει αξιόπιστες λύσεις διαχωρισμού αέρα σχεδιασμένες ειδικά για τις απαιτητικές συνθήκες λειτουργίας των σύγχρονων εργοστασίων χάλυβα.
01
Παροχή οξυγόνου για σιδηροκατασκευή υψικαμίνων
Το οξυγόνο από συστήματα ASU ενισχύει την απόδοση καύσης υψικαμίνου, μειώνει την κατανάλωση οπτάνθρακα, σταθεροποιεί τις λειτουργίες και αυξάνει την ικανότητα παραγωγής σιδήρου.
02
Εφαρμογή Οξυγόνου στη Βασική Χαλυβουργία Φούρνων Οξυγόνου (BOF).
Το οξυγόνο υψηλής καθαρότητας-υποστηρίζει την αφαίρεση ακαθαρσιών στη χαλυβουργία BOF, επιτρέποντας ταχύτερες αντιδράσεις διύλισης, ακριβή έλεγχο της σύνθεσης και σταθερή ποιότητα χάλυβα.
03
Χρήση αργού στη δευτερογενή μεταλλουργία και τον καθαρισμό κουτάλας
Η ανάδευση αργού βελτιώνει την ομοιομορφία του λιωμένου χάλυβα, αφαιρεί τα εγκλείσματα, αποτρέπει την οξείδωση και ενισχύει την καθαριότητα και τη μηχανική απόδοση του χάλυβα.
04
Εφαρμογές Αζώτου σε Λειτουργίες Χαλυβουργίας
Το άζωτο παρέχει αδρανή προστασία, αποτροπή οξείδωσης, καθαρισμό αγωγών και υποστήριξη ασφαλείας, διασφαλίζοντας σταθερή και ασφαλή λειτουργία του εργοστασίου χάλυβα.
Η σταθερή παροχή αζώτου και αργού προστατεύει τον λιωμένο χάλυβα κατά τη συνεχή χύτευση, αποτρέποντας την οξείδωση και μειώνοντας τα ελαττώματα της επιφάνειας.
Το ενσωματωμένο κρυογονικό ASU παράγει οξυγόνο, άζωτο και αργό σε ένα σύστημα για αποτελεσματική διαχείριση αερίων.
Τα εξατομικευμένα σχέδια ταιριάζουν με τις απαιτήσεις χωρητικότητας και διεργασίας του εργοστασίου χάλυβα.
Η αξιόπιστη απόδοση εξασφαλίζει συνεχή λειτουργία και μακροπρόθεσμη σταθερότητα παραγωγής.
Προσαρμοσμένη σχεδίαση χωρητικότητας συστήματος
Η NEWTEK σχεδιάζει συστήματα ASU προσαρμοσμένα στις συγκεκριμένες δυναμικότητες και ανάγκες διεργασίας των εργοστασίων χάλυβα, διασφαλίζοντας βελτιστοποιημένη παραγωγή αερίου και αποτελεσματική λειτουργική απόδοση.
Υψηλή απόδοση καθαρότητας αερίου
Η προηγμένη τεχνολογία διαχωρισμού παρέχει σταθερά υψηλής καθαρότητας-οξυγόνο, άζωτο και αργό, υποστηρίζοντας ακριβείς μεταλλουργικές διαδικασίες και σταθερή ποιότητα παραγωγής.
Έξυπνο σύστημα ελέγχου
Ο έξυπνος αυτοματισμός επιτρέπει την παρακολούθηση-σε πραγματικό χρόνο, τον ακριβή έλεγχο παραμέτρων και την αποτελεσματική διαχείριση του συστήματος, βελτιώνοντας τη λειτουργική ασφάλεια και την παραγωγικότητα.
| Παράμετροι απόδοσης της μονάδας διαχωρισμού αέρα | ||||||
| Ονομα | Έξοδος συνθήκης σχεδίασης/(m³·h-¹) | Μέγιστη απόδοση λειτουργίας/(m³·h-¹) | Ελάχιστη απόδοση λειτουργίας/(m³·h-¹) | Μέγιστη παραγωγή υγρού οξυγόνου υπό συνθήκες λειτουργίας/(m³·h-1) | καθαρότητα/% | Πίεση/MPa |
| Οξυγόνο | 60000 | 63000 | 45000 | 45000 | O₂ 99.6% | 1 |
| Υγρό οξυγόνο | 4000 | 3300 | 3000 | 7000 | O₂ 99.6% | Μπορεί να εισέλθει στη δεξαμενή αποθήκευσης |
| Οξυγόνο μέσης πίεσης | 30000 | 30000 | 22500 | 22500 | O₂99.6% | 2.5 |
| Άζωτο χαμηλής πίεσης | 70000 | 70000 | 52500 | 52500 | O₂0.0005 | 0.8 |
| Μέσης πίεσης άζωτο | 40000 | 40000 | 30000 | 30000 | O₂0.0005 | 2.5 |
| Υγρό άζωτο | 2000 | 2000 | 1500 | 0 | O₂0.0005 | Μπορεί να εισέλθει στη δεξαμενή αποθήκευσης |
| Υγρό αργό | 700 | 730 | 540 | 620 | O₂0.0002/N₂0.0003 | Μπορεί να εισέλθει στη δεξαμενή αποθήκευσης |
| Αέριο αργό | 1800 | 1800 | 1350 | 1350 | O₂0.0002/N₂0.0003 | 3 |
3 Χαρακτηριστικά σχεδιασμού μηχανικής διαχωρισμού αέρα
3.1 Ροή διαδικασίας
1) Η μονάδα διαχωρισμού αέρα υιοθετεί μια ροή διεργασίας πλήρους-προσρόφησης καθαρισμού μοριακού κόσκινου πλήρους πίεσης, ψύξης μηχανισμού εκτόνωσης τουρμπίνας ενισχυτή αέρα, παραγωγής υδρογόνου{2}}ελεύθερου αργού πλήρους απόσταξης, εσωτερική συμπίεση οξυγόνου προϊόντος, εξωτερική συμπίεση αζώτου προϊόντος και εσωτερική συμπίεση αργού. Έχει αξιόπιστη λειτουργία, προηγμένη διαδικασία, βολική λειτουργία, λογική διαμόρφωση εξοπλισμού, ασφάλεια και χαμηλή κατανάλωση.
2) Το σύστημα προψύξης αέρα χρησιμοποιεί βρώμικο άζωτο και νερό ψύξης αζώτου που κυκλοφορεί, το οποίο έχει καλή ευελιξία λειτουργίας και κάνει πλήρη χρήση ξηρού βρώμικου αζώτου και περίσσειας αζώτου. Η δομή του πύργου ψύξης αέρα υιοθετεί απαραίτητα και αξιόπιστα μέτρα κατά της πλημμύρας υγρών για να αποτρέψει την είσοδο νερού χωρίς ομίχλη στο σύστημα προσρόφησης μοριακού κόσκινου.
3) Το σύστημα προσρόφησης μοριακού κόσκινου υιοθετεί μια κατακόρυφη ενεργοποιημένη αλουμίνα + μοριακό κόσκινο διπλής-δομής προσροφητή μοριακού κόσκινου με μακροπρόθεσμη μεταγωγή-. Το προσροφητικό και η βαλβίδα μεταγωγής έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, η απώλεια μεταγωγής του συστήματος είναι μικρή, η αντίσταση του κρεβατιού είναι μικρή και υπάρχουν μέτρα για να αποτραπεί το φούσκωμα του μοριακού κόσκινου και πιθανά μέτρα επεξεργασίας-. Ο θερμαντήρας αναγέννησης υιοθετεί έναν-θερμαντήρα ατμού εξοικονόμησης ενέργειας (η ηλεκτρική θερμάστρα είναι εφεδρική).
4) Ο άνω πύργος (-πύργος χαμηλής πίεσης) και ο πύργος αργού του πύργου απόσταξης υιοθετούν δομημένους πύργους συσκευασίας, οι οποίοι μειώνουν την αντίσταση του πύργου και βελτιώνουν περαιτέρω τους ρυθμούς εξαγωγής οξυγόνου και αργού.
5) Ο υπερσυμπιεστής υιοθετεί μια διαδικασία ενισχυτικής πέδησης, μειώνοντας έτσι την ποσότητα του διογκωμένου αέρα και καθιστώντας τον επάνω πύργο του πύργου απόσταξης σταθερό.
6) Η ανάκτηση εξατμισμένου αερίου αργού από τη δεξαμενή αποθήκευσης υγρού αργού ατμοσφαιρικής πίεσης λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό της μονάδας διαχωρισμού αέρα. Το εξατμισμένο αέριο αργό στη δεξαμενή αποθήκευσης εισέρχεται στη συσκευή ανάκτησης συμπυκνωτή αργού και αφού συμπυκνωθεί από υγρό άζωτο, επιστρέφει στη δεξαμενή αποθήκευσης υγρού αργού ως υγρό προϊόν αργού. το εξατμισμένο άζωτο επιστρέφει στον αγωγό βρώμικου αζώτου στο κρύο κουτί για να ανακτήσει την ψυχρή χωρητικότητα.
3.2 Σχεδιασμός και επιλογή του κύριου εξοπλισμού
1) Ο εξοπλισμός διαχωρισμού αέρα υιοθετεί την τεχνολογία παραγωγής υδρογόνου{1}}ελεύθερου αργού πλήρους απόσταξης, ακυρώνει τη διαδικασία υδρογόνωσης και αποοξυγόνωσης, απλοποιεί σημαντικά τη διάταξη της εγκατάστασης πλευρικού ανοίγματος στην κύρια μονάδα παραγωγής οξυγόνου στο σχεδιασμό του εργοστασίου και σώζει την περιοχή του εργοστασίου. Αξιόπιστη λειτουργία, προηγμένη διαδικασία, βολική λειτουργία, λογική διαμόρφωση εξοπλισμού, ασφάλεια και χαμηλή κατανάλωση.
2) Ο βασικός εξοπλισμός είναι όλα διεθνώς και εγχώρια γνωστά εμπορικά σήματα, ο κύριος αεροσυμπιεστής επιλέγεται από την Atlas, ο ενισχυτής αέρα επιλέγεται από τη Siemens, ο συμπιεστής αζώτου επιλέγεται από την Atlas και ο ενισχυτής οξυγόνου επιλέγεται από τη Hangyang, που διασφαλίζει την αξιόπιστη λειτουργία του εξοπλισμού.
3) Η ισχύς του κινητήρα του κύριου αεροσυμπιεστή είναι 2x30000 kW, χρησιμοποιώντας έναν κινητήρα μεταβλητής συχνότητας, και οι άλλοι χρησιμοποιούν μαλακή εκκίνηση για να μειώσουν την επίδραση στο κύριο ηλεκτρικό δίκτυο. Και υιοθετείται ο τρόπος λειτουργίας του μηχανήματος-από πλευράς/κεντρικής λειτουργίας αντίστοιχα, ο οποίος μπορεί να πραγματοποιήσει τον απομακρυσμένο έλεγχο εκκίνησης και διακοπής λειτουργίας του εξοπλισμού και την παρακολούθηση της κατάστασης λειτουργίας.
4) Ο ενισχυτής οξυγόνου υιοθετεί έναν συμπιεστή οξυγόνου στροβίλου, ο οποίος είναι τεχνικά αξιόπιστος και ασφαλής.
5) Το μοριακό κόσκινο υιοθετεί μια κατακόρυφη δομή και ο αγωγός υιοθετεί μια διάταξη δύο- δακτυλίων. Η διαφορά ύψους μεταξύ του αγωγού κάτω δακτυλίου και του άνω δακτυλίου αγωγού είναι 18 μέτρα και η θερμοκρασία και η πίεση του μέσου αερίου στον αγωγό αλλάζουν εναλλάξ. Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί το λογισμικό CAESARII για την εκτέλεση ανάλυσης τάσης αγωγού και τον καθορισμό λογικών βραχιόνων ελατηρίων και σταθερών βραχιόνων.
6) Το κυκλοφορούν νερό ψύξης που απαιτείται από τον κινητήρα υιοθετεί ένα σύστημα κυκλοφορίας κλειστού-βρόχου χωρίς εξωτερική εκφόρτιση. Το νερό διαβίωσης και καθαρισμού διαφόρων κτιρίων στην περιοχή του εργοστασίου ανακτάται και επεξεργάζεται κεντρικά για να επιτευχθεί μηδενική απόρριψη λυμάτων.
7) Οι κύριοι συμπυκνωτές ψύξης και ακατέργαστου αργού στη συσκευή παρέχουν εκκένωση υγρού 1% για να αποτρέψουν τη συσσώρευση επικίνδυνων ακαθαρσιών όπως οι υδρογονάνθρακες.
8) Η συσκευή έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί υπό μεταβλητές συνθήκες για την επίτευξη των πιο οικονομικών συνθηκών λειτουργίας της συσκευής.
3.3 Χαρακτηριστικά σχεδιασμού αυτοματισμού
Σύμφωνα με τις απαιτήσεις παραγωγής και διαδικασίας, έχει δημιουργηθεί ένα σύστημα DCS για καθένα από τα δύο συστήματα διαχωρισμού αέρα 60000 m/h για την ολοκλήρωση της κεντρικής παρακολούθησης και ελέγχου της κύριας εγκατάστασης του συμπιεστή και του συστήματος διαχωρισμού αέρα, του συστήματος κυκλοφορίας νερού και της εξωτερικής ολοκληρωμένης διαδικασίας σωληνώσεων. Το σύστημα αυτοματισμού αποτελείται από ένα σταθμό χειριστή, DCS και σταθμό I/O2. Οι σταθμοί εργασίας DCS και χειριστής συνδέονται μέσω Ethernet και οι σταθμοί DCS και I/O συνδέονται μέσω διαύλου. Η σύνδεση μεταξύ του σταθμού I/O ή του DCS και των εξαρτημάτων πεδίου συνδέεται με καλώδια ελέγχου. Ο σταθμός χειριστή είναι συγκεντρωμένος στην αίθουσα ελέγχου παραγωγής οξυγόνου.
3.3.1 Σταθμός χειριστή
Ο σταθμός χειριστή και ο σταθμός ελέγχου πεδίου επικοινωνούν μεταξύ τους για να επιτύχουν τις ακόλουθες λειτουργίες:
1) Εμφάνιση παραμέτρων διαδικασίας παραγωγής, οθόνη διαγράμματος ροής, οθόνη συναγερμού και εμφάνιση καμπύλης ιστορικών τάσεων.
2) Επιλογή τρόπου λειτουργίας ελέγχου: χειροκίνητος έλεγχος στο μηχάνημα, χειροκίνητος έλεγχος HMI και αυτόματος έλεγχος.
3) Τροποποιήστε την καθορισμένη τιμή ή χειριστείτε απευθείας τη λειτουργία του εξοπλισμού ελέγχου μέσω διαλόγου με ανθρώπινο-υπολογιστή.
4) Εκτύπωση αναφοράς παραγωγής και εκτύπωση συναγερμού κ.λπ.
3.3.2 Σταθμός DCS και I/O
Ο σταθμός ελέγχου πεδίου είναι ο βασικός εξοπλισμός για την πραγματοποίηση του ελέγχου διαδικασίας. Παρέχει διασύνδεση I/O με τη διαδικασία παραγωγής, εκτελεί έλεγχο διεργασίας, συλλογή δεδομένων, υπολογισμό παραμέτρων κ.λπ., και στη συνέχεια εξάγει το υπολογιζόμενο σήμα ελέγχου στον ενεργοποιητή πεδίου μέσω της μονάδας I/O, πραγματοποιώντας έτσι τον έλεγχο PID, τον έλεγχο ακολουθίας, τον λογικό έλεγχο διασύνδεσης κ.λπ. της διαδικασίας παραγωγής. Οι λειτουργίες ελέγχου του DCS αυτού του έργου περιλαμβάνουν κυρίως: συλλογή και επεξεργασία θερμοκρασίας, πίεσης, ροής, στάθμης, ανάλυσης και άλλων δεδομένων διεργασίας. έλεγχος θερμοκρασίας, πίεσης, ροής, στάθμης υγρού, αντίστασης κ.λπ. έλεγχος αλληλομανδάλωσης και αντι{5}}έλεγχος υπέρτασης του αεροσυμπιεστή. Έλεγχος πύργου ψύξης? έλεγχος χρονισμού του καθαρισμού μοριακού κόσκινου. Έλεγχος εκκίνησης και διακοπής του συμπιεστή τουρμπίνας οξυγόνου. έλεγχος αλληλομανδάλωσης και αντι{6}}έλεγχος υπερτάσεων συμπιεστή αζώτου κ.λπ. έλεγχος λειτουργίας κάθε αντλίας.
4 Εφέ λειτουργίας
Ο εξοπλισμός λειτουργεί σταθερά και η μονάδα διαχωρισμού αέρα δεν έχει υποστεί καμία βλάβη ή διακοπή λειτουργίας από τότε που τέθηκε σε λειτουργία. Η κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού μειώνεται και η αντίστοιχη μοναδιαία κατανάλωση ενέργειας παραγωγής οξυγόνου (εσωτερική συμπίεση) είναι 0,55 kW·h/m. Το λειτουργικό κόστος μειώνεται και η μονάδα παραγωγής οξυγόνου έχει μόνιμο προσωπικό 30 ατόμων.
5 Συμπέρασμα
Με τον ορθολογικό σχεδιασμό της σύνθεσης του χάλυβα, χρησιμοποιήθηκε έγχυση αζώτου στον κλίβανο TSR για να πραγματοποιηθεί κράμα αζώτου για την ανάπτυξη ανοξείδωτου χάλυβα 20Cr13N. Η διαδικασία παραγωγής είναι απλή, χαμηλό κόστος, υψηλή καθαρότητα και σταθερή σύνθεση. Όλοι οι δείκτες απόδοσης της αναπτυγμένης λωρίδας χάλυβα θερμής-έλασης 20Cr13N πληρούν τις απαιτήσεις της δοκιμαστικής παραγωγής. Μέσω του κράματος αζώτου, η σκληρυνσιμότητα και η αντοχή στη διάβρωση του προϊόντος βελτιώνονται σημαντικά.
Ε: Πώς επιλέγουμε τη σωστή χωρητικότητα ASU για το εργοστάσιό μας χάλυβα;
Α: Η NEWTEK παρέχει προσαρμοσμένο σχεδιασμό χωρητικότητας συστήματος με βάση την κλίμακα παραγωγής, την κατανάλωση αερίου και τα μελλοντικά σχέδια επέκτασης για να διασφαλίσει τη βέλτιστη απόδοση και αποδοτικότητα.
Ε: Ποια επίπεδα καθαρότητας αερίου μπορούν να επιτύχουν τα συστήματα NEWTEK ASU;
Α: Οι μονάδες μας διαχωρισμού αέρα παρέχουν οξυγόνο, άζωτο και αργό υψηλής καθαρότητας-κατάλληλα για υψικάμινους, χαλυβουργία BOF και εφαρμογές δευτερογενούς μεταλλουργίας.
Ε: Μπορεί το σύστημα να λειτουργεί συνεχώς σε-παραγωγή χάλυβα μεγάλης κλίμακας;
Α: Ναι. Οι NEWTEK ASU έχουν σχεδιαστεί για μακροπρόθεσμη συνεχή λειτουργία, διασφαλίζοντας σταθερή παροχή αερίου για περιβάλλοντα παραγωγής χαλυβουργείων 24/7.
Ε: Πώς βελτιώνει τη λειτουργία το έξυπνο σύστημα ελέγχου;
Α: Το έξυπνο σύστημα ελέγχου επιτρέπει-παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο, αυτοματοποιημένες ρυθμίσεις και απομακρυσμένα διαγνωστικά, βελτιώνοντας τη λειτουργική αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια.
Ε: Πόσο ενεργειακά-αποτελεσματική είναι η διαδικασία διαχωρισμού αέρα NEWTEK;
Α: Η βελτιστοποιημένη κρυογονική τεχνολογία μας μειώνει την κατανάλωση ενέργειας ενώ διατηρεί υψηλή απόδοση αερίου, βοηθώντας τις χαλυβουργικές μονάδες να μειώσουν το λειτουργικό κόστος.
Ε: Είναι διαθέσιμη η προσαρμογή για διαφορετικές διαδικασίες παραγωγής χάλυβα;
Α: Ναι. Κάθε σύστημα κατασκευάζεται σύμφωνα με συγκεκριμένες μεταλλουργικές διαδικασίες, προφίλ ζήτησης αερίου και συνθήκες εργοταξίου.
Ε: Τι τεχνική υποστήριξη παρέχεται κατά την εγκατάσταση;
Α: Η NEWTEK προσφέρει πλήρη τεχνική βοήθεια, συμπεριλαμβανομένων συμβουλών μηχανικής, καθοδήγησης εγκατάστασης, θέσης σε λειτουργία και εκπαίδευσης χειριστή.
Ε: Πόσο αξιόπιστη είναι η παροχή αερίου κατά τις περιόδους αιχμής παραγωγής;
Α: Τα συστήματά μας είναι σχεδιασμένα με σταθερό έλεγχο διεργασιών και εξαρτήματα υψηλής ποιότητας-για να διασφαλίζουν την αδιάλειπτη παροχή αερίου κάτω από μεγάλο φόρτο εργασίας.
Ε: Μπορεί η ASU να ενσωματωθεί με την υπάρχουσα υποδομή του εργοστασίου;
Α: Ναι. Η NEWTEK σχεδιάζει ευέλικτες λύσεις ολοκλήρωσης συμβατές με υπάρχοντες αγωγούς, συστήματα ελέγχου και διατάξεις παραγωγής.
Ε: Ποια-μακροπρόθεσμα οφέλη μπορούν να περιμένουν οι χαλυβουργικές μονάδες από την εγκατάσταση μιας ASU;
Α: Η-παραγωγή αερίου στο εργοτάξιο βελτιώνει την απόδοση, μειώνει την εξάρτηση από το εξωτερικό αέριο, μειώνει το κόστος και υποστηρίζει τους στόχους βιώσιμης κατασκευής χάλυβα.