Tavení a odlévání

Plyny pro tavení a odlévání při výrobě železa a oceli

Mezi tyto technologie patří: kyslíko-palivové hořákové systémy  (oxy-fuel) a kombinované spalovací systémy - vzduch – kyslík - palivo (air/oxy fuel) pro předehřev metalurgických nádob (pánve,vakuové komory atd.) - pro intenzifikaci tavících procesů; vytváření ochranné atmosféry pomocí dusíku a argonu (pokrývání/inertizace); míchání pomocí plynů a další řada aplikací technických plynů.

Tyto aplikace představují významné finanční přínosy při předehřívání, tavení, udržování teploty a odlévání v průmyslu výroby železa a oceli.

Nabídky platí pro:

Vysoká pec (BF) – obohacování spalovacího vzduchu

Pro zvýšení výkonu a jako podpora při spalování alternativních paliv je do vysoké pece vháněn kyslík. Náklady na kyslík jsou kompenzovány úsporou paliva.

Přímo redukované železo (DRI) – obohacování kyslíkem

Pro zvýšení produktivity, snížení objemu spalin a pro dosažení stabilnějšího plamene je do pece injektován kyslík. Náklady na kyslík jsou kompenzovány úsporou paliva.

Kyslíkové konvertory (BOF) – vhánění kyslíku

Kyslíkový konvertor je vysoce účinným zařízením pro přeměnu surového železa na ocel pomocí vháněného kyslíku. Air Products může dodávat plyn, moderní  technologické řídicí systémy a technickou expertízu (např.  při umístění a provedení řízení a regulace kyslíku včetně potrubních rozvodů).

Kyslíkové konvertory (BOF) – předehřívání  železného šrotu

Pro účinný předehřev železného šrotu byly vyvinuty kompletní hořáky a řídicí programy. Hořáky nejsou chlazeny vodou a využívají spalování fosilních paliv s čistým kyslíkem nebo kombinovaných systémů kyslík-vzduch-palivo.

Kyslíkové konvertory (BOF) – rozstřikování strusky (slag splashing)

Injektáží dusíku pomocí stávající kyslíkové trysky se rozstřikuje ochranná vrstva roztavené strusky na  vyzdívku konvertoru. Výsledkem je podstatné snížení spotřeby žárovzdorných materiálů a prodloužení provozní životnosti vyzdívky konvertoru.

Kyslíkové konvertory – půdní dmychání

Tavenina je promíchávána vháněním inertního plynu pod vysokým tlakem kvůli zlepšení využití, zvýšení účinnosti používaného kyslíku a zlepšení homogenity kovu. Air Products má k dispozici speciální systém pro dosažení relativně dlouhé životnosti dmyšných segmentů a to i v případě současného použití technologie rozstřikování strusky (slag splashing).

Elektrická oblouková pec (EAF) –  kyslíko-palivové hořáky

Metoda tavení kovu elektrickým obloukem je maximálně účinná teprve tehdy, je-li dosaženo určité hloubky tavné lázně. Použitím kyslíko-palivových hořáků na začátku  procesu tavení,  se dosáhne předehřevu a tavení šrotu i v tradičně studených místech pece a tím i rychlejšího roztavení. Hořáky je možno navíc umístit před strusková dvířka  a umožnit  včasné a účinné dmýchání kyslíku, případně nad odpichový otvor. Tím se umožní rychlé a bezchybné vypouštění pece. Úspory elektrické energie mohou dle konkrétních výchozích podmínek činit až  60 kWh/tunu a bylo dosaženo až 20-ti procentního zvýšení výroby.

Elektrická oblouková pec (EAF) – metoda pěnění strusky

Air Products zajišťuje dodávky komplexních systémů chemické energie pro obloukové pece. Tyto systémy dodávané ve spolupráci s firmou PTI zajišťují veškeré funkce potřebné pro moderní práci pece. Kyslík je injektován do lázně pomocí nadzvukových kombinovaných hořáků a trysek v několika místech pece. Rovněž uhlík je dmychán přes stěnové trysky v blízkosti kyslíku, čímž je dosaženo maximální efektivnosti použití kyslíku a zároveň ke včasnému   vytváření homogenní vrstvy pěnivé strusky. Kvalitní pěnivá struska výrazně snižuje tepelné  ztráty elektrického obloku a taveniny a umožňuje práci s vyššími napěťovými stupni. Tyto efekty snižují spotřebu elektrické energie a zvyšují produktivitu pece.

Elektrická oblouková pec (EAF) -  dopalování
(post combustion)

Kyslík je injektován do prostoru horní části pece pro zajištění dopalování oxidu uhelnatého uvolněného z taveniny uvnitř pece a méně již  v prostorách odsávacího systému.  Při této reakci se vytváří teplo, které se převádí do vsázky. Tím se snižuje spotřeba energie (typická úspora elektrické energie je 10-20 kWh/t) a zvyšuje produktivita až o 4 %. Množství injektovaného kyslíku je řízeno v závislosti na obsahu spalitelných plynů v peci.  Navíc dopalovací trysky  snižují emise CO do prostoru mimo pec a zlepšují ekologičnost provozu.

Pánve a jiné metalurgické nádoby

Pro účinný předehřev pánve byly vyvinuty kompletní hořáky a řídicí programy. Ty slouží pro předehřev licích pánví nebo jiných metalurgických nádob jako vakuovacích komor, torpédových vozů na převoz surového železa atd.   Hořáky obvykle nevyžadují vodní chlazení a využívají spalování paliva buďto s čistým kyslíkem, nebo kombinované hořáky E-Z fire – kyslík – vzduch  - palivo . V závislosti na typu aplikace lze dosahovat až 70 % úspory paliva a 50 % zkrácení doby ohřevu oproti hořákům vzduch – palivo. Air Products rovněž dodává systémy pro vysoušení licích pánví  s monolitickým dnem, kombinovaný se systémem dopalování uhlovodíků uvolňujících se z dehto-dolomitových cihel na stěnách pánve. 

Chemický ohřev REHeat®

Naše patentovaná technologie (spolu s Betlehem Steel) chemického  ohřevu oceli současnou injektáží paliva (hliník a křemík) a kyslíku umožňuje dosažení teplotního nárůstu ve výši 5°C až 8°C za minutu. Následným promícháváním inertním plynem se zajistí, že  nedojde k negativnímu ovlivnění čistoty oceli. Tato metoda se používá ke kompenzaci teplotních poklesů před umístěním pánve na stanoviště plynulého odlévání oceli.

Udržovací pec – inertní atmosféra

Pokud pro vytlačení kyslíku v udržovací peci použijeme dusík, sníží se v této atmosféře vytváření oxidů na povrchu taveniny. Výsledkem je vyšší využití  a zlepšená jakost. Tato technologie je výhodná zejména pro oceli vyšší jakosti.

Udržovací pec – tlakování

Dusíku je možno použít pro tlakování udržovací pece a tedy k lepšímu řízení během odpichu.

Kontinuální lití nebo lití ingotů z pánve –  „Clean Cast®“ – ochrana proudu inertním plynem

Ochranou proudu roztavené taveniny inertní atmosférou s argonem nebo dusíkem se minimalizuje vytváření oxidů, případně nitridů( pokud je použit argon u citlivých značek). Tím se zvyšuje čistota oceli snižuje zmetkovitost a zvyšuje jakost výrobku. Typickými aplikacemi jsou  procesy lití z pánve do mezipánve a lití ingotů.