煉鋼過程中的氣體供應(yīng)

2021年4月22日 Bronkhorst

在煉鋼過程中，高爐通過碳在高溫下的還原作用將鐵礦石轉(zhuǎn)化為粗鐵。這種粗鐵或“生鐵”仍然含有大量的碳和其他雜質(zhì)需要通過氧化反應(yīng)部分或者全部去除。

在基礎(chǔ)工藝中，使用水冷噴槍將純氧從上方吹入生鐵浴中的某個位置。重要的是保持生鐵熔體的攪拌，使熔化的氧氣與碳發(fā)生均勻的反應(yīng)。將惰性氣體如氮氣和氬氣吹入轉(zhuǎn)爐底部的熔體中，在該熔體中進行堿性氧氣煉鋼過程，以獲得充分攪拌的熔體。特別是氬是一種昂貴的氣體。與過程相關(guān)的氣體控制是重要的，一家參與制造特種鋼鐵工業(yè)設(shè)備的公司尋求Bronkhorst幫助。

應(yīng)用要求

鐵熔體必須連續(xù)運動，因此必須有足夠的氬氣供應(yīng)。另一方面，由于氬氣昂貴，因此必須限制供應(yīng)且良好控制。此外，當轉(zhuǎn)換器中的壓力變化時，供氣控制設(shè)備必須能夠?qū)Υ诉M行補償

重要議題

精準控制氬氣供應(yīng)
補償背壓的變化

工藝方案

客戶的惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)包括兩條氣體供應(yīng)管線，一條用于氬氣，一條用于氮氣。Bronkhorst提供熱式質(zhì)量流量控制器（EL-FLOW系列）及其閥門；控制單元、外殼、氣體管線和截止閥由客戶安排。為了使鐵熔體得到優(yōu)化的攪拌，在轉(zhuǎn)化器底部有相當數(shù)量的入口，惰性氣體可以通過多孔或含氣道的石磚進入。每個惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)通常包含6至14個質(zhì)量流量控制器。測試期間，PID設(shè)置針對此過程進行優(yōu)化，以處理轉(zhuǎn)換器中變化的背壓，并阻止系統(tǒng)振蕩。
由于極端工藝要求，必須處理超過16 bar的系統(tǒng)壓力，最大流量為1600 l/min。僅有少數(shù)制造商能夠滿足這些要求，這也是Bronkhorst被選為供應(yīng)商的原因。此外，質(zhì)量流量控制器的緊湊型也極具優(yōu)勢，因為惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)沒有太多空間。如果已經(jīng)選擇其他制造商的氣體供應(yīng)控制設(shè)備，那么將需要對系統(tǒng)進行進一步修改，這將使解決方案更加昂貴。