Teräksen tuotanto vaatii suuria määriä teollisuuskaasuja ylläpitääkseen tehokkaita ja vakaita metallurgisia prosesseja. Happi, typpi ja argon ovat välttämättömiä raudanvalmistuksessa, teräksen jalostuksessa, valussa ja lämpökäsittelyssä.
Air Separation Unit (ASU) -yksiköt erottavat ilmakehän ilman erittäin{0}}puhtaiksi kaasuiksi edistyneen kryogeenisen teknologian avulla, mikä mahdollistaa terästehtaiden jatkuvan kaasunsyötön ja optimoidun tuotantosuorituskyvyn.
Kokeneena valmistajana NEWTEK tarjoaa luotettavia ilmanerotusratkaisuja, jotka on suunniteltu erityisesti nykyaikaisten terästehtaiden vaativiin käyttöolosuhteisiin.
01
Hapen syöttö masuunin raudanvalmistukseen
ASU-järjestelmien happi parantaa masuunin polttotehokkuutta, vähentää koksin kulutusta, stabiloi toimintaa ja lisää raudan tuotantokapasiteettia.
02
Hapen käyttö perushappiuunien (BOF) teräksen valmistuksessa
Korkean-puhtaushappi tukee epäpuhtauksien poistoa BOF-teräksen valmistuksessa, mikä mahdollistaa nopeammat jalostusreaktiot, tarkan koostumuksen hallinnan ja tasaisen teräksen laadun.
03
Argonin käyttö toissijaisessa metallurgiassa ja kauhanjalostuksessa
Argonsekoitus parantaa sulan teräksen tasaisuutta, poistaa sulkeumat, estää hapettumista ja parantaa teräksen puhtautta ja mekaanista suorituskykyä.
04
Typpisovellukset terästehtaiden toiminnoissa
Typpi tarjoaa inertin suojan, hapettumisen eston, putkistojen puhdistamisen ja turvatuen varmistaen vakaan ja turvallisen terästehtaan toiminnan.
Vakaa typen ja argonin syöttö suojaa sulaa terästä jatkuvan valun aikana, estää hapettumista ja vähentää pintavirheitä.
Integroitu kryogeeninen ASU tuottaa happea, typpeä ja argonia yhdessä järjestelmässä tehokkaaseen kaasunhallintaan.
Räätälöidyt mallit vastaavat terästehtaan kapasiteettia ja prosessivaatimuksia.
Luotettava suorituskyky varmistaa jatkuvan toiminnan ja pitkän{0}}tuotannon vakauden.
Räätälöity järjestelmäkapasiteetin suunnittelu
NEWTEK suunnittelee ASU-järjestelmiä, jotka on räätälöity erityisiin terästehtaiden kapasiteettiin ja prosessitarpeisiin varmistaen optimoidun kaasuntuotannon ja tehokkaan toiminnan.
Korkean kaasun puhtauden suorituskyky
Edistyksellinen erotustekniikka tuottaa jatkuvasti korkean{0}}puhtauden happea, typpeä ja argonia, mikä tukee tarkkoja metallurgisia prosesseja ja vakaata tuotannon laatua.
Älykäs ohjausjärjestelmä
Älykäs automaatio mahdollistaa reaaliaikaisen-seurannan, tarkan parametrien hallinnan ja tehokkaan järjestelmänhallinnan, mikä parantaa käyttöturvallisuutta ja tuottavuutta.
| Ilmanerotusyksikön suorituskykyparametrit | ||||||
| Nimi | Suunniteltu teho/(m³·h-¹) | Suurin käyttöteho/(m³·h-¹) | Pienin käyttöteho/(m³·h-¹) | Suurin nestemäisen hapen tuotanto käyttöolosuhteissa/(m³·h-¹) | puhtaus/% | Paine/MPa |
| Happi | 60000 | 63000 | 45000 | 45000 | O₂ 99.6% | 1 |
| Nestemäinen happi | 4000 | 3300 | 3000 | 7000 | O₂ 99.6% | Voi mennä varastosäiliöön |
| Keskipaineinen happi | 30000 | 30000 | 22500 | 22500 | O₂99.6% | 2.5 |
| Matalapaineinen typpi | 70000 | 70000 | 52500 | 52500 | O₂0.0005 | 0.8 |
| Keskipaineinen typpi | 40000 | 40000 | 30000 | 30000 | O₂0.0005 | 2.5 |
| Nestemäinen typpi | 2000 | 2000 | 1500 | 0 | O₂0.0005 | Voi mennä varastosäiliöön |
| Nestemäinen argon | 700 | 730 | 540 | 620 | O₂0.0002/N₂0.0003 | Voi mennä varastosäiliöön |
| Kaasu argon | 1800 | 1800 | 1350 | 1350 | O₂0.0002/N₂0.0003 | 3 |
3 Ilmanerotuksen suunnitteluominaisuudet
3.1 Prosessikulku
1) Ilmanerotusyksikkö käyttää prosessivirtausta, jossa on täysi matalapaineinen-molekyyliseulapuhdistusadsorptio, paineilmaturbiinin paisuntamekanismin jäähdytys, vedyn -vapaan argonin täysi tislaus, tuotteen hapen sisäinen puristus, tuotteen typen ulkoinen puristus ja argonin sisäinen puristus. Sillä on luotettava toiminta, edistynyt prosessi, kätevä käyttö, kohtuullinen laitekokoonpano, turvallisuus ja alhainen kulutus.
2) Ilman esijäähdytysjärjestelmä käyttää likaista typpeä ja typen jäähdytyskiertovettä, jolla on hyvä toimintajoustavuus ja joka hyödyntää täysin kuivan likaisen typen ja ylimääräisen typen. Ilmanjäähdytystornin rakenteessa käytetään tarpeellisia ja luotettavia nesteen tulvimisen estäviä toimenpiteitä, jotka estävät sumuttoman veden pääsyn molekyyliseulaadsorptiojärjestelmään.
3) Molekyyliseula-adsorptiojärjestelmä käyttää pystysuoraa aktivoitua alumiinioksidia + molekyyliseula-kaksois-kerrosrakenteen molekyyliseulaadsorptiolaitetta, jossa on pitkäaikainen-vaihto. Adsorbentin ja vaihtoventtiilin käyttöikä on pitkä, järjestelmän kytkentähäviö on pieni, kerroksen vastus on pieni, ja on olemassa toimenpiteitä, jotka estävät molekyyliseulan puhaltamisen ja mahdolliset puhallus{5}}käsittelytoimenpiteet. Regenerointilämmittimessä on energiaa{7}säästävä höyrylämmitin (sähkölämmitin on ylimääräinen).
4) Tislaustornin ylemmässä tornissa (-matalapainetornissa) ja argontornissa on rakenteelliset pakkaustornit, mikä vähentää tornin vastusta ja parantaa entisestään hapen ja argonin uuttonopeutta.
5) Turbopaisutin käyttää tehostinjarrutusprosessia, mikä vähentää paisuneen ilman määrää ja tekee tislaustornin ylätornista vakaan.
6) Ilmanerotusyksikköä suunniteltaessa huomioidaan höyrystyneen argonkaasun talteenotto ilmakehänpaineisesta nestemäisen argonin varastosäiliöstä. Varastointisäiliössä oleva höyrystynyt argonkaasu tulee argonlauhduttimen talteenottolaitteeseen ja nestemäisellä typellä kondensoitumisen jälkeen palaa nestemäisen argonin varastosäiliöön nestemäisenä argontuotteena; höyrystynyt typpi palaa kylmälaatikon likaisen typen putkistoon palauttamaan kylmäkapasiteettia.
3.2 Päälaitteiden suunnittelu ja valinta
1) Ilmanerotuslaitteistossa käytetään täydellistä tislausvetyä-vapaata argonin tuotantotekniikkaa, se peruuttaa hydraus- ja hapenpoistoprosessin, yksinkertaistaa huomattavasti sivuvälilaitoksen asettelua päähappituotantolaitoksessa tehdassuunnittelussa ja säästää laitosaluetta. Luotettava toiminta, edistynyt prosessi, kätevä käyttö, kohtuullinen laitekokoonpano, turvallisuus ja alhainen kulutus.
2) Keskeiset laitteet ovat kaikki kansainvälisesti ja kotimaisesti tunnettuja merkkejä, pääilmakompressori valitaan Atlasilta, ilmatehostin Siemensiltä, typpikompressori Atlasilta ja happiboosteri Hangyangilta, mikä varmistaa laitteiden luotettavan toiminnan.
3) Pääilmakompressorin moottoriteho on 2x30000 kW taajuusmuuttajamoottorilla, ja muut käyttävät pehmeää käynnistystä vähentämään vaikutusta pääverkkoon. Ja koneen-puoleinen/keskitetty toimintatila otetaan käyttöön vastaavasti, mikä voi toteuttaa laitteiden etäkäynnistyksen ja pysäytyksen sekä toiminnan tilan valvonnan.
4) Happivahvistimessa on turbiinihappikompressori, joka on teknisesti luotettava ja turvallinen.
5) Molekyyliseula käyttää pystysuoraa rakennetta ja putkilinja kahden-renkaan asettelua. Alarengasputkilinjan ja ylemmän rengasputkilinjan korkeusero on 18 m, ja putkilinjan kaasuväliaineen lämpötila ja paine vaihtelevat vuorotellen. Suunnittelussa käytetään CAESARII-ohjelmistoa putkilinjan jännitysanalyysin suorittamiseen ja kohtuullisten jousitukien ja kiinteiden kiinnikkeiden asettamiseen.
6) Moottorin tarvitsema kiertävä jäähdytysvesi käyttää suljetun -silmukan kiertojärjestelmää ilman ulkoista poistoa. Laitosalueen eri rakennusten asuin- ja puhdistusvesi otetaan keskitetysti talteen ja käsitellään siten, että jätevesipäästöt ovat nolla.
7) Laitteen pääjäähdytys- ja raaka-argonlauhduttimet toteuttavat 1 %:n nesteen poiston vaarallisten epäpuhtauksien, kuten hiilivetyjen, kerääntymisen estämiseksi.
8) Laite pystyy toimimaan vaihtelevissa olosuhteissa saavuttaakseen laitteen edullisimmat käyttöolosuhteet.
3.3 Automaatiosuunnittelun ominaisuudet
Tuotanto- ja prosessivaatimusten mukaisesti kummallekin kahdelle 60 000 m/h ilmanerotusjärjestelmälle asetetaan yksi DCS-järjestelmä kompressorin päälaitoksen ja ilmanerotusjärjestelmän, kiertovesijärjestelmän ja ulkoisen integroidun putkilinjaprosessin keskitetyn valvonnan ja ohjaamiseksi. Automaatiojärjestelmä koostuu operaattoriasemasta, DCS:stä ja I/O-asemasta2. DCS- ja operaattorityöasemat on yhdistetty Ethernetillä ja DCS- ja I/O-asemat on yhdistetty väylällä. I/O-aseman tai DCS:n ja kenttäkomponenttien välinen yhteys on kytketty ohjauskaapeleilla. Ohjausasema on keskitetty hapen tuotannon valvomoon.
3.3.1 Ohjauspiste
Ohjausasema ja kenttäohjausasema kommunikoivat keskenään saavuttaakseen seuraavat toiminnot:
1) Tuotantoprosessin parametrien näyttö, vuokaavionäyttö, hälytysnäyttö ja historiallisen trendikäyrän näyttö.
2) Ohjaustoimintatilan valinta: manuaalinen ohjaus koneessa, HMI-manuaalinen ohjaus ja automaattinen ohjaus.
3) Muokkaa asetettua arvoa tai ohjaa ohjauslaitteiston toimintaa suoraan ihmisen -tietokoneen dialogin avulla.
4) Tuotantoraporttien tulostus ja hälytystulostus jne.
3.3.2 DCS ja I/O-asema
Kenttäohjausasema on prosessiohjauksen toteuttamisen ydinlaitteisto. Se tarjoaa I/O-rajapinnan tuotantoprosessiin, suorittaa prosessin ohjauksen, tiedonkeruun, parametrien laskennan jne. ja lähettää sitten lasketun ohjaussignaalin kenttätoimilaitteeseen I/O-moduulin kautta, mikä toteuttaa tuotantoprosessin PID-säädön, sekvenssiohjauksen, loogisen lukituksen ohjauksen jne. Tämän projektin DCS:n ohjaustoiminnot sisältävät pääasiassa: prosessin lämpötila-, paine-, virtaus-, taso-, analyysi- ja muiden tietojen keräämisen ja käsittelyn; lämpötilan, paineen, virtauksen, nesteen tason, vastuksen jne. ohjaus; ilmakompressorin lukitusohjaus ja ylijännitesuoja-; jäähdytystorni valvonta; molekyyliseulan puhdistuksen ajoituksen valvonta; happiturbiinikompressorin käynnistyksen ja pysäytyksen ohjaus; typpikompressorin lukitus- ja ylijännitesuoja- jne.; kunkin pumpun toiminnan ohjaus.
4 Toiminnan vaikutus
Laite toimii vakaasti, eikä ilmanerotusyksikkö ole kokenut vikaa tai sammutusta käyttöönoton jälkeen. Laitteiston energiankulutus pienenee ja hapen tuotantoyksikön vastaava energiankulutus (sisäinen puristus) on 0,55 kW·h/m. Käyttökustannukset pienenevät ja hapen tuotantolaitoksella on kiinteä 30 hengen henkilökunta.
5 Johtopäätös
Teräskoostumuksen rationaalisesti suunnittelemalla typen ruiskutusta käytettiin TSR-uunissa typen seostukseen 20Cr13N ruostumattoman teräksen kehittämiseksi. Tuotantoprosessi on yksinkertainen, alhaiset kustannukset, korkea puhtaus ja vakaa koostumus. Kaikki kehitetyn 20Cr13N kuumavalssatun{6}}teräsnauhan suorituskykyindikaattorit täyttävät koetuotannon vaatimukset. Typen seostuksen ansiosta tuotteen kovettuvuus ja korroosionkestävyys paranevat merkittävästi.
K: Kuinka valitsemme oikean ASU-kapasiteetin terästehtaallemme?
V: NEWTEK tarjoaa räätälöidyn järjestelmäkapasiteetin suunnittelun tuotannon mittakaavan, kaasun kulutuksen ja tulevien laajennussuunnitelmien perusteella optimaalisen suorituskyvyn ja tehokkuuden varmistamiseksi.
K: Mitä kaasun puhtaustasoja NEWTEK ASU -järjestelmät voivat saavuttaa?
V: Ilmanerotusyksikkömme tuottavat korkean-puhtauden happea, typpeä ja argonia, jotka sopivat masuuneihin, BOF-teräksen valmistukseen ja sekundäärimetallurgian sovelluksiin.
K: Voiko järjestelmä toimia jatkuvasti suuressa{0}}terästuotannossa?
V: Kyllä. NEWTEK ASU:t on suunniteltu pitkäkestoiseen jatkuvaan{1}}käyttöön, mikä takaa vakaan kaasun 24/7 terästehtaiden tuotantoympäristöissä.
K: Kuinka älykäs ohjausjärjestelmä parantaa toimintaa?
V: Älykäs ohjausjärjestelmä mahdollistaa reaaliaikaisen-seurannan, automaattiset säädöt ja etädiagnostiikan, mikä parantaa toiminnan tehokkuutta ja turvallisuutta.
K: Kuinka energiatehokas-on NEWTEK-ilmanerotusprosessi?
V: Optimoitu kryogeeninen teknologiamme vähentää energiankulutusta ja säilyttää korkean kaasuntuotannon, mikä auttaa terästehtaita alentamaan käyttökustannuksia.
K: Onko räätälöityjä saatavilla erilaisiin teräksenvalmistusprosesseihin?
V: Kyllä. Jokainen järjestelmä on suunniteltu tiettyjen metallurgisten prosessien, kaasuntarpeen profiilien ja työpaikan olosuhteiden mukaan.
K: Mitä teknistä tukea tarjotaan asennuksen aikana?
V: NEWTEK tarjoaa täyden teknisen tuen, mukaan lukien tekninen konsultointi, asennusopastus, käyttöönotto ja käyttäjäkoulutus.
K: Kuinka luotettava on kaasun syöttö tuotantohuippujen aikana?
V: Järjestelmämme on suunniteltu vakaalla prosessiohjauksella ja korkealaatuisilla{0}}komponenteilla, jotka takaavat keskeytymättömän kaasun syötön raskaassa työkuormassa.
K: Voiko ASU integroitua olemassa olevaan laitosinfrastruktuuriin?
V: Kyllä. NEWTEK suunnittelee joustavia integraatioratkaisuja, jotka ovat yhteensopivia olemassa olevien putkistojen, ohjausjärjestelmien ja tuotantoasetelmien kanssa.
K: Mitä pitkän aikavälin-hyötyjä terästehtaat voivat odottaa ASU:n asentamisesta?
V: Kaasun tuotanto paikan päällä parantaa tehokkuutta, vähentää riippuvuutta ulkoisesta kaasusta, alentaa kustannuksia ja tukee kestävän teräksen valmistuksen tavoitteita.