Конвертер металлургия: Конвертерный способ производства стали | Металлургический портал MetalSpace.ru

alexxlab | 02.09.1973 | 0 | Разное

Содержание

Конвертер - это... Что такое Конвертер?

        аппарат для получения стали из расплавленного чугуна продувкой его воздухом или кислородом, а также для получения черновой меди или Файнштейна продувкой воздуха через Штейны.          В чёрной металлургии различают К. с продувкой чугуна воздухом снизу (см. Бессемеровский процесс, Томасовский процесс) и кислородом сверху (см. Кислородно-конвертерный процесс). Общий вид К. для продувки чугуна снизу дан на. Корпус — стальной кожух, футерован огнеупорным кирпичом — кислым (динасовым) в бессемеровском К. и основным (доломитовым) в томасовском К. Футерованное днище снабжено соплами для подачи воздуха. Сопла либо непосредственно пронизывают днище, либо выполнены в отдельных огнеупорных (шамотных) кирпичах — Фурмах. Воздух через пустотелую цапфу и патрубок подаётся в воздушную коробку, из которой поступает снизу в чугун и продувает его. Давление дутья значительно больше ферростатического давления чугуна, вследствие чего чугун во время продувки не заливает сопла. Корпус не симметричен относительно вертикальной оси, он имеет выгиб, называемый спиной К. Это сделано для увеличения емкости К. при горизонтальном его положении. Через верхнее отверстие, называемое горловиной, заливают чугун, выливают сталь и шлак; через него выходят конвертерные газы при продувке. Поворот К. осуществляется зубчатой рейкой со штоком, приводящимся в движение поршнем гидравлического цилиндра или через редуктор электродвигателем. Положение К. при заливке чугуна горизонтальное, во время продувки — вертикальное.

         В малом бессемеровском К. дно глухое, а сопла вставлены горизонтально в заднюю стенку так, что воздушное или комбинированное (воздух с кислородом) дутьё направляется па поверхность чугуна.

         В отличие от бессемеровских и томасовских, К. для продувки чугуна кислородом сверху имеют глухое днище без фурм и воздушной коробки и снабжены шлемом. Днище иногда выполняется съёмным для удобства ремонта. Ёмкость К. 100—350 m. Корпус К. обычно цилиндрический, днище имеет полусферическую чашеобразную форму; шлему придается форма усеченного конуса с меньшим основанием вверху. Верхнее отверстие шлема (горловина) служит для заливки чугуна, загрузки лома, извести и других материалов, а так же для выхода газов во время продувки. Для отделения металла от шлака при сливе в ковш К. снабжают леткой (См. Летка). Кожух К. сваривают из толстых стальных листов и футеруют смолодоломитовым кирпичом, толщина футеровки 700—900
мм.
Перед вводом К. в работу футеровку обжигают. Обычно футеровка выдерживает 450—600 плавок. Механизм поворота К. состоит из системы передач (редукторов), связывающих цапфу с приводом. Частота вращения может меняться от 0,01 до 2,0 об/мин.

         Водоохлаждаемая фурма для подачи кислорода в К. изготавливается обычно из трёх стальных труб, вставленных одна в другую. Нижняя часть фурмы заканчивается наконечником (соплом) из красной меди, через который кислород поступает в К. Во время продувки в К. образуется значительное количество отходящих газов. Для использования тепла отходящих газов и очистки этих газов за каждым К. устанавливают котел-утилизатор и установку для очистки газов. Управление конверторным процессом осуществляется с помощью счётно-решающих машин, в которые вводится информация о показателях процесса (состав и количество чугуна, лома, извести, отходящих газов, температура пламени и др.). Полученная после продувки жидкая сталь выпускается из К. в сталеразливочный ковш, установленный на электрифицированной дистанционно управляемой самоходной тележке и передаётся в разливочное отделение.

         В цветной металлургии применяют К. главным образом цилиндрической формы. Диаметр такого К. 3—4 м, длина 6—9 м, ёмкость 40—100 т. Стальной корпус К. футеруют магнезитовым кирпичом и покрывают слоем Магнезита. Заливка штейна, загрузка флюсов, оборотных материалов, концентрата, а также слив шлака и жидкого металла производится через горловину К. Мелкий материал может загружаться через отверстие в торцевой стенке с помощью пневматической пушки. Фурмы для подачи воздуха расположены снизу К. К. имеет поворотный механизм для выпуска жидких продуктов. См. также Конвертирование.

        

         Лит.: Марцинковский Д. Б., Погребинский В. А., Конвертерные цехи большой производительности, М., 1961; Афанасьев С. Г., Краткий справочник конверторщика, М., 1967; Майоров А. И., Кислородные конвертеры большой ёмкости в СССР и за рубежом, М., 1968.

         С. Г. Афанасьев.

        

        Рис. 1. Бессемеровский конвертер: 1 — корпус; 2 — пустотелая цапфа; 3 — патрубок; 4 — воздушная коробка; 5 — редуктор; 6 — днище; 7 — фурмы; 8 — горловина.

        

        Рис. 2. Кислородный конвертер: 1 — корпус; 2 — днище; 3 — опорные подшипники; 4 — шлем.

Кислородный конвертер верхнего дутья

В научно-технической литературе процесс получения стали в конвертере с использованием продувки кислородом (кислородный конвертер), который подают сверху при помощи водоохлаждаемой фурмы имеет несколько названий: кислородно-конвертерный процесс – в русскоязычной литературе стран СНГ; LD процесс – от немецкого Linz Dusenverfahren – фурменный процесс в Линце; BOP – от английского Basic Oxygen Process.

Устройство кислородного конвертера верхнего дутья (LD конвертер, BOF – от английского Basic Oxygen Furnace) показано на рисунке 9.1.

Рисунок 9.1 – Устройство кислородного конвертера верхнего дутья: 1 – корпус; 2 – футеровка; 3 – рабочее пространство конвертера; 4 – опорное кольцо с цапфами и системой крепления в нем корпуса; 5 – опорные узлы и станины; 6 – механизм поворота; 7 – кислородная фурма с системой крепления и перемещения

Типовые конструкции кислородных конвертеров имеют тоннаж 50 т, 100 т, 130 т, 160 т, 200 т, 250 т, 350 т и 400 т.

Корпус кислородного конвертера выполняется сварным из листовой стали толщиной 20 – 110 мм. Он может быть цельным или с отъемным днищем.

В верхней части цилиндрической части корпуса имеется отверстие, предназначенное для слива металла.

Горловина конвертера в большей мере, чем другие его элементы, подвержена воздействию высоких температур. Она может быть повреждена при удалении застывших выплесков металла и в процессе слива шлака. Поэтому верх горловины защищают массивным сварным или литым шлемом.

Расположенная внутри стального корпуса футеровка конвертера образует его рабочее пространство, удельный объем которого равен 0,8 – 1,1 м3/т.

Футеровка кислородного конвертера обычно выполняется из нескольких слоев различных огнеупорных материалов. Для защиты боковой поверхности корпуса конвертера применяют трех- и двухслойные футеровки.

Трехслойная футеровка состоит из арматурного, промежуточного и рабочего слоев.

Арматурный слой предназначен для защиты металлического корпуса конвертера от перегрева и прогара в результате непосредственного воздействия расплава. Его изготавливают из магнезитового, периклазошпинелидного или хромомагнезитового кирпича. Арматурный слой футеровки конвертера обычно эксплуатируется несколько кампаний без замены.

Промежуточный слой изготавливается набивным из огнеупорной массы, аналогичной по составу кирпичу, из которого изготовлен рабочий слой футеровки, толщиной 50 – 100 мм.

Рабочий слой футеровки боковой поверхности корпуса конвертера на отечественных заводах длительное время изготавливали из безобжиговых огнеупоров на смоляной связке (смолодоломитовый кирпич). Однако в настоящее время с целью повышения стойкости футеровки конвертера применяют периклазоуглеродистые огнеупоры. При этом кампания конвертера может достигать 10 и более тыс. плавок.

В настоящее время футеровку боковой поверхности большинства конвертеров выполняют в два слоя – арматурный и рабочий. Отказ от промежуточного слоя был вызван трудоемкостью его изготовления, увеличением длительности ремонта, а также возможностью увеличения толщины рабочего слоя футеровки. В этом случае кладку по толщине рабочего ее слоя ведут из двух кирпичей различной длины.

Футеровку днища конвертера изготавливают в несколько слоев. На металлическую поверхность днища наносят смолодоломитовую массу толщиной 25 – 30 мм. Затем укладывают один ряд шамотного кирпича. На шамотный кирпич кладут несколько рядов магнезитового кирпича. Для кладки рабочего слоя днища обычно используют периклазошпинелидные огнеупоры.

Стойкость футеровки из безобжиговых огнеупоров составляет 400 – 700 плавок, при использовании термообработанных безобжиговых огнеупоров – 800 – 900 плавок. При стойкости футеровки 400 – 900 плавок расход огнеупоров составляет 2 – 5 кг/т стали.

В последние годы показана перспективность использования для изготовления футеровки боковой поверхности корпуса конвертеров периклазоуглеродистых огнеупоров, которые изготавливают из электроплавленных чистых (MgO > 96%) магнезитовых порошков. К ним добавляют чешуйчатый графит высокой чистоты, а в ряде случаев и антиокислительные металлические порошки (Al, Mg или Si). Из полученной массы на связке из фенолформальдегидной смолы прессуют кирпичи под давлением более 1000 т. По окончанию кладки периклазоуглеродистую футеровку сушат в течение 24 часов и вводят конвертер в работу.

Фурма кислородного конвертера

верхнего дутья (кислородная фурма конвертера) выполнена из концентрических стальных труб (рисунок 9.2). По центральной трубе осуществляется подача кислорода, а в зазоре между трубами циркулирует охлаждающая вода. Нижний участок фурмы (головка), который испытывает максимальные тепловые нагрузки, обычно изготавливают из меди, обладающей высокой теплопроводностью. В настоящее время кислородные конвертеры, как правило, оборудованы многосопловыми фурмами, выходные отверстия которых имеют форму сопла Лаваля.

Рисунок 9.2 – Головка четырехсопловой кислородной фурмы: 1 – 3 – стальные трубы; 4 – сопловой коллектор; 5 – сопло; 6 – распределитель воды; 7 – торец головки фурмы



Конвертерное производство углеродистых сталей | Primetals Technologies


В 1952 году в Австрии была изобретена технология «Линц-Донавиц» (ЛД), также известная как кислородно-конвертерный процесс, которая очень быстро стала нормой для производства стали на основе железных руд. Начиная с момента изобретения, непрерывно оптимизировались и улучшались расходные показатели, производительность и процессы техобслуживания данной технологии, что в настоящее время с успехом применяется на сталеплавильных производствах по всему миру.

Значительная часть разработок и улучшений кислородно-конвертерного процесса выполнена Primetals Technologies и ее компаниями-предшественниками. В настоящее время Primetals Technologies является одним из лидеров по предоставлению решений в области конвертерного сталеплавления, обладающим богатым опытом и обширной базой показательных объектов, включающих как совершенно новые агрегаты, так и проекты по модернизации с высокой степенью специализации и направленности на нужды заказчика. 

Также кислородно-конвертерный процесс является весьма зрелой технологией. Primetals Technologies проводит непрекращающиеся инвестиции в развитие для совершенствования технологии и оборудования.  Современные методы цифрового моделирования, модели технологического процесса, моделирование логистики и полное объемное моделирование являются лишь некоторыми из мощных инструментов, используемых для данных целей.

Наиболее актуальными тенденциями в развитии являются более точные системы управления и оптимизации процесса с помощью цифровых моделей; рост уровня автоматизации сокращает объемы ручного труда на опасных участках, а оптимизация оборудования увеличивает срок его службы. Все эти небольшие шаги в сочетании с нашим многолетним опытом позволяют Primetals Technologies быть на шаг впереди конкурентов и предлагать нашим заказчикам решения, идущие в ногу со временем.

 

Специальных конвертеров

Поскольку для производства стандартных углеродистых сталей на всех мировых металлургических комбинатах используется кислородно-конвертерный процесс, специальные конвертеры применяются для высоколегированных сталей, для плавки с высокой долей лома и прямовосстановленного железа или для обработки жидкого чугуна с чрезмерно высоким содержанием кремния. Компания Primetals Technologies располагает в своем портфолио значительным резервом специальных конвертеров; наиболее важными являются конвертеры с донной продувкой, позволяющие производить вдувание извести и угля, а также мы располагаем конвертерами с комбинированной системой продувки. Отличительной чертой данных конвертеров являются донная продувка через фурмы, охлаждаемые природным газом, и оборудование для вдувания извести и угля. Донная продувка обеспечивает великолепное перемешивание ванны, следовательно, все металлургические реакции приближаются к своему равновесию. Как следствие, КПД процесса становится более высоким в сравнении с конвертером, оборудованным только верхней продувкой, и управление процессом осуществляется проще.

Компания Primetals Technologies является ведущим поставщиком специальных конвертеров, осуществившая за последние годы несколько показательных проектов. В целях полного соответствия современным стандартам за последние годы были осуществлены улучшения и оптимизация оборудования и автоматизации, в особенности предназначенных для донной продувки. Одной из актуальнейших разработок для специальных конвертеров является технология струйных процессов «Jet Process». Она объединяет конвертер для донной продувки с системой горячего дутья.  Подача горячего дутья через верхнюю продувку обеспечивает полное сгорание вдуваемого угля и почти полную передачу тепла в жидкую ванну. В результате достигается КПД более 50%, и, таким образом, можно более интенсивно использовать лом, добиваясь роста производительности. Первый проект по технологии «Jet Process» осуществлен недавно у одного заказчика из Азии.
 

Конвертер

С конструкцией современного конвертера, перерабатывающего медные, никeлeвые и медно-никелевые штейны, можно ознакомиться на рисунке ниже. Самым распространенным типом конвертера считается горизонтальный, выполненный в виде цилиндра горизонтальной формы.


В состав конвертера входят опорные ролики вместе с фундаментом, бочка, напыльник, система подачи воздуха, приводное устройство и механизм для загрузки флюсов.

Фундамент состоит из 2-х железобетонных плит, которые заметно выступают над заводским полом — к ним крепится приводное устройство с опорными роликами. На каждую плиту установлено по 2 пары таких роликов.

В качестве основной рабочей части выступает бочка с цилиндрическим сварным кожухом, материалом, для изготовления которого служит котельное железо. Данный кожух футерирован с внутренней стороны за счет хромомагнезитового или магнезитового кирпича. Футеровка имеет толщину в 300-400 миллиметров. На стыке кирпича и кожуха — огнеупорная засыпка.

С внешней стороны кожуха к его концам крепится пара опорных бандажей из стали, опирающихся на ролики. Помимо этого, кожух снабжен крупной кольцевой шестерней, представляющей собой последнее звено привода. Подача воздуха в конвертер осуществляется с помощью фурм, расположенных на стенке бочки в одном ряду параллельно с осью цилиндра. За отведение газов вкупе c выпуском продуктов и загрузкой материалов отвечает прямоугольная горловина бочки с воротником из стали. Днища бочки укрепляют швеллеры и двутавровые балки.

Система подвода воздуха конвертера включает в себя стальной воздухопровод, обладающий сальниковым соединением с магистральным воздухопроводом, а также подводящие фурменные рукава и, собственно, фурмы. Последние выглядят как cтaльныe 38-50-миллиметровые трубки с шариковыми клапанами, обеспечивающими прочистку, когда конвертер работает.

Напыльник, похожий на колпак, который объединяет горловину конвертера и газоотводящую систему, изготовлен из таких материалов, как литые плиты и котельное железо.

В состав механизма для загрузки флюсов включен бункер вместе с пневматическим или ленточным питателем, отвечающий за подачу кварцевого флюса в ванну при работе конвертера.

Приводное устройство конвертера — это редуктор для снижения количества оборотов и 2 электрических мотора, один из которых стандартно переменного тока и предназначается для текущего рабочего процесса. 2-й электрический мотор постоянного тока обеспечивает аварийный поворот конвертера, если внезапно отключится дутье.
Что касается характеристики конвертеров, используемых в цветной металлургической промышленности, то она представлена в таблице ниже.

Показатели

Конвертеры

1

2

3

Емкость по меди, т

20

40

80

Диаметр кожуха, м

2,26

3,65

3,9

Длина кожуха, м

4,5

6,1

10

Число фурм

17

32

52

Площадь сечения фурм, см2

193

422

826

Пропускная способность по воздуху, м3/мин

130-170

300-400

600-700

Размеры горловины, м2

2,5

3

6

Скорость поворота бочки, об/мин

0,86

0,7

0,81

Мощность основного электродвигателя, кВт

16

30

50

Мощность аварийного электродвигателя, кВт

16

21

21

Избыточное давление дутья у конвертера, кГ/см2

0,8 – 1,2

Производительность по штейну, т/сутки

100-150

200-300

350-450

Время на дутье, %

65 - 80


Кислородно-конвертерный способ производства стали: виды и процесс

Около 70% стали от общего объема мирового производства изготавливается конвертерным способом. До середины прошлого столетия для получения стали применялись бессемеровский и томасовский процессы. Однако в дальнейшем сталь начали производить усовершенствованным кислородно-конвертерным способом. В настоящее время предшественники современного метода практически не применяются.

Суть конвертерного производства

В конвертерном производстве применяются специальные сталеплавильные агрегаты, называемые конвертерами. Производство стали осуществляется путем продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом. Данный металл содержит различные примеси, в том числе кремний, углерод и марганец. Примеси окисляются под действием кислорода и удаляются из расплава. Основным преимуществом конвертерного способа является то, что для работы сталеплавильного устройства не требуется топливо. Сталь расплавляется под действием тепла, которое выделяют окисляющиеся примеси.

Принцип бессемеровского способа

Впервые массовое получение жидкой стали стало возможным в 1856 году благодаря Г. Бессемеру – изобретателю из Англии. Он придумал, как нагреть металл до температуры, превышающей 1500°С. Именно такая температура необходима для того, чтобы расплавить металл с пониженным содержанием углерода.

Схема конвертера и основные периоды плавки

Бессемеровский процесс предусматривает продувку расплава атмосферным воздухом. Для этих целей применяются конвертеры, у которых внутренняя часть камеры сгорания защищена динасовым кирпичом. Благодаря такой защите бессемеровский способ называют кислой футеровкой конвертера.

Плавка в бессемеровском сталеплавильном агрегате осуществляется путем заливки чугуна при температуре 1250–1300°С. Следует заметить, что для выплавки бессемеровских чугунов требуются железные руды с низким содержанием серы и фосфора.

Залитый чугун продувают воздухом, в результате чего происходит окисление углерода, марганца и кремния. При окислении образуются оксиды, формирующие кислый шлак. Продувку воздухом заканчивают после того, как углерод окислится до требуемых значений.

Далее металл через горловину сливают в ковш, попутно его окисляя. У такого способа присутствует один существенный недостаток, заключающийся в невысоком качестве конечного продукта, который получается слишком хрупким за счет неполного удаления серы и фосфора.

Принцип томасовского способа

В 1878 году англичанину С.Г. Томасу удалось устранить главный недостаток бессемеровского способа. Кислую футеровку конвертера он заменил основной. Внутренний защитный слой в ванной был выложен смолодоломитовым кирпичом. А чтобы удалить из металла большую часть примесей, он предложил использовать известь, функция которой заключалась в связывании фосфора.

Томасовский процесс позволил перерабатывать чугун с высоким содержанием фосфора. Поэтому наибольшее распространение данный способ получил в странах, где железные руды содержат много фосфора. Во всем остальном метод, изобретенный Томасом, мало чем отличается от предложенного Бессемером:

  • и в том, и в другом случае используется сталеплавильный агрегат, в который чугун подается сверху через отверстие в горловине;
  • через это же отверстие производится выпуск стали.
  • снизу сталеплавильный агрегат снабжен съемным днищем, что позволяет заменять его по мере выработки определенного срока службы;
  • дутье в полость сталеплавителя поступает через специальные сопла, расположенные в футеровке днища.

Как уже говорилось выше, слив стали производится через отверстие в горловине. Перевернуть многотонный агрегат позволяют цапфы в цилиндрической части конвертера. При томасовском процессе в сталеплавитель загружают известь, позволяющую получить основной шлак. Далее туда же заливают высокофосфористый чугун, нагретый до 1200–1250°С и подают дутье. При подаче дутья происходит окисление кремния, марганца и углерода. В основной шлак удаляются сера и фосфор. Продувка завершается тогда, когда содержание фосфора снизится до определенных показателей. Окончательным этапом, как и в бессемеровском процессе, является выпуск металла с последующим раскислением.

Принцип работы кислородного конвертера

Впервые кислородное дутье было запатентовано Г. Бессемером. Однако в течение продолжительного времени кислородно-конвертерный процесс не применялся, в связи с отсутствием массового производства кислорода. Первые опыты по продувке кислородом стали возможными в начале сороковых годов прошлого столетия.

Устройство кислородного конвертера осталось прежним:

  • камера сгорания изнутри защищена основной футеровкой;
  • однако вместо воздуха в нем применяется продувка кислородом;
  • подача кислорода осуществляется через водоохлаждаемые сопла.

На территории России применяются сталеплавители с верхней подачей кислорода.

Особенностью конвертерного способа с кислородной продувкой является скоротечность. Весь процесс расплавления металла занимает десятки минут. Однако во время работы требуется тщательно отслеживать содержание в чугуне углерода, температуры его расплава и прочие параметры, чтобы вовремя прекратить продувку.

Процесс сталеплавильного производства упростился, когда кислородные конвертеры оснастили автоматическими системами, усовершенствовали лабораторную технику и измерительные приборы. Усовершенствование кислородно-конвертерного процесса позволило повысить производительность, снизить себестоимость металла и повысить его качество.

Современные кислородные конвертеры могут работать в трех основных режимах:

  • с полным дожиганием окиси углерода;
  • с частичным дожиганием ОС;
  • без дожигания ОС.

Схема получения стали в кислородном конвертере

Они позволяют производить сталь из чугуна различного состава.

Кислородный конвертер – описание процесса плавки

Кислородный конвертер – это стальной сосуд грушевидной формы. Его внутренняя часть защищена смолодоломитовым (основным) кирпичом. Вместимость сталеплавильного агрегата варьируется от 50 до 350 тонн. Сосуд распложен на цапфах и способен поворачиваться вокруг горизонтальной оси, что позволяет беспрепятственно заливать в него чугун, закладывать другие добавки и сливать металл со шлаком.

Чтобы получить конечный продукт, в конвертер заливается не только чугун, но и закладывают добавки. К ним относятся:

  • лом металла;
  • шлакообразующие материалы (железная руда, известь, полевой шпат, бокситы).

Конвертерный способ с кислородной продувкой предусматривает заливку в конвертер чугуна, нагретого до 1250–1400°С. Установив конвертер в вертикальное положение, в него подают кислород. Как только началась продувка, в расплавленный чугун вводят остальные компоненты, входящие в состав шлака. Перемешивание чугуна со шлаком осуществляется под действием продувки.

Так как концентрация чугуна гораздо выше, чем примесей, в процессе продувки происходит образование оксида железа, который растворяясь, обогащает металл кислородом. Именно растворенный кислород способствует уменьшению в металле концентрации кремния, углерода и марганца. А когда примеси окисляются, выделяется полезное тепло.

Особенностью основного шлака является большое содержание оксида кальция и оксида железа, которые в начале продувки способствуют удалению фосфора. Если же содержание фосфора превышает требуемый показатель, шлак сливают и наводят новый. Продувку кислородом заканчивают, когда содержание углерода в конечном продукте соответствует определенному параметру. После этого конвертер переворачивают и производят слив стали в ковш, куда добавляют раскислители и другие добавки.

Видео по теме: Основы кислородно конвертерного производства

НОВГОРОДСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД» - Русская медная компания

Генеральный директор Черноштан Олег Иванович

НМЗ, введенный в эксплуатацию в 2003 году, — это современное высокотехнологичное производство РМК.

Особенность предприятия заключается в совмещении переработки богатых и бедных медных ломов, содержащих до 93 % и до 55 % меди соответственно, на одной промышленной площадке в единой технологической цепочке.

На предприятии работает троф-конвертер Outotec (Финляндия), установлены плавильные печи Maerz (Германия) и Kumera (Финляндия), а также разливочный комплекс Outotec и электролизные ванны бельгийской фирмы Unicell.

Производственная мощность завода — 70 тыс. тонн медных катодов и до 100 тыс. тонн медной катанки в год.

Как и другие предприятия РМК, НМЗ реализует комплекс мероприятий по сокращению воздействия на окружающую среду. Собственный аналитический центр предприятия осуществляет постоянный технологический и экологический мониторинг производственного процесса. На заводе также внедрены замкнутый водооборот и система «умного энергопотребления», благодаря которой избыточная тепловая энергия, полученная в результате первичной выплавки или конвертирования меди, используется для внутренних нужд предприятия.

Современные газоочистные системы и фильтрационные установки завода позволяют минимизировать атмосферные выбросы.

Предприятие является привлекательным работодателем и надежным налогоплательщиком, значительно способствуя социально-экономическому развитию Новгородской области.

Сводная ведомость результатов проведения специальной оценки условий труда 22.05.2018 Сводная ведомость результатов проведения специальной оценки условий труда 16.12.2019 Перечень рекомендуемых мероприятий по улучшению условий труда 22.05.2018 Перечень рекомендуемых мероприятий по улучшению условий труда 16.12.2019 Политика в области экологии, охраны труда и здоровья

АО «Новгородский металлургический завод»

173012, Россия, г. Великий Новгород, Вяжищский проезд, д. 44

+7 (8162) 940-750

+7 (8162) 940-754


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИАДЫ ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ, КИСЛОРОДНЫЙ КОНВЕРТЕР, ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА

TY - JOUR

T1 - ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИАДЫ ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ, КИСЛОРОДНЫЙ КОНВЕРТЕР, ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА

AU - Lisienko, V. G.

AU - Chesnokov, Yu N.

AU - Lapteva, A. V.

PY - 2017/1/1

Y1 - 2017/1/1

N2 - Углеродный след - масса углерода, образованная в полном цикле производства того или иного продукта. Этот углерод входит в состав парниковых газов. При производстве чугуна и стали образуются оксид углерода, парниковые газы: метан, диоксид углерода. Метан и оксид углерода сгорают до диоксида углерода при реализации вторичных энергетических ресурсов. Таким образом, углеродный след при производстве чугуна и стали определятся массой диоксида углерода, образованного в этом производстве. В результате анализа процессов производства чугуна и стали выявлено, что тандем доменной печи с электродуговой печью характеризуется меньшим значением интегральной сквозной эмиссии CO2, чем тандем доменной печи c кислородным конвертером. Предложено перерабатывать чугун, производимый одной доменной печью, одновременно в кислородном конвертере и одной или нескольких электродуговых печах. При этом в электродуговую печь загружается 30 % чугуна от произведенного его объема доменной печью, а остальные 70 % дополняются металлически ломом. В кислородный конвертер загружается часть чугуна (75 - 85 %), который остался после загрузки электродуговой печи. Для полной загрузки конвертера применяется металлический лом. Проведены расчеты сквозной эмиссии диоксида углерода для различных триад таких агрегатов. Из этих расчетов следует, что одновременное применение кислородных конвертеров с электродуговыми печами для выплавки чугуна, полученного от одной доменной печи, позволяет уверенно снизить эмиссию диоксида углерода до 20 %. Это свидетельствует о том, что такая триада применяемых агрегатов соответствует зеленым технологиям. Примером использования отмеченной триады является Магнитогорский металлургический комбинат, на котором, наряду с кислородным конвертером, применяются электродуговые печи для выплавки стали с использованием производимой на предприятии электроэнергии сжиганием топливных вторичных энергетических ресурсов, получаемых от агрегатов, в которых сгорает топливо. Такая практика может быть рекомендована для целого ряда других металлургических предприятий.

AB - Углеродный след - масса углерода, образованная в полном цикле производства того или иного продукта. Этот углерод входит в состав парниковых газов. При производстве чугуна и стали образуются оксид углерода, парниковые газы: метан, диоксид углерода. Метан и оксид углерода сгорают до диоксида углерода при реализации вторичных энергетических ресурсов. Таким образом, углеродный след при производстве чугуна и стали определятся массой диоксида углерода, образованного в этом производстве. В результате анализа процессов производства чугуна и стали выявлено, что тандем доменной печи с электродуговой печью характеризуется меньшим значением интегральной сквозной эмиссии CO2, чем тандем доменной печи c кислородным конвертером. Предложено перерабатывать чугун, производимый одной доменной печью, одновременно в кислородном конвертере и одной или нескольких электродуговых печах. При этом в электродуговую печь загружается 30 % чугуна от произведенного его объема доменной печью, а остальные 70 % дополняются металлически ломом. В кислородный конвертер загружается часть чугуна (75 - 85 %), который остался после загрузки электродуговой печи. Для полной загрузки конвертера применяется металлический лом. Проведены расчеты сквозной эмиссии диоксида углерода для различных триад таких агрегатов. Из этих расчетов следует, что одновременное применение кислородных конвертеров с электродуговыми печами для выплавки чугуна, полученного от одной доменной печи, позволяет уверенно снизить эмиссию диоксида углерода до 20 %. Это свидетельствует о том, что такая триада применяемых агрегатов соответствует зеленым технологиям. Примером использования отмеченной триады является Магнитогорский металлургический комбинат, на котором, наряду с кислородным конвертером, применяются электродуговые печи для выплавки стали с использованием производимой на предприятии электроэнергии сжиганием топливных вторичных энергетических ресурсов, получаемых от агрегатов, в которых сгорает топливо. Такая практика может быть рекомендована для целого ряда других металлургических предприятий.

KW - Blast furnace

KW - Carbon footprint

KW - Cast iron

KW - Electric arc furnace

KW - Emission of carbon dioxide

KW - Oxygen converter

KW - Steel

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85044193189&partnerID=8YFLogxK

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=29869567

U2 - 10.17073/0368-0797-2017-8-623-628

DO - 10.17073/0368-0797-2017-8-623-628

M3 - Статья

AN - SCOPUS:85044193189

VL - 60

SP - 623

EP - 628

JO - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

JF - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

SN - 0368-0797

IS - 8

ER -

Конвертер

(металлургия) - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Старомодные Бессемеровские конвертеры

Конвертер - это химический реактор, превращающий сырое железо в сталь.

Сырой чугун, именуемый чушковый чугун , который является продуктом доменной печи, содержит до 4% углерода. Он слишком твердый и хрупкий для полноценного использования. Чтобы получить сталь, сначала нужно выжечь углерод из чугуна. Этот процесс называется преобразованием , а реактор - преобразователем .

Первый конвертер был изобретен сэром Генри Бессемером в 1856 году. Он построил большой сосуд грушевидной формы с соплами (фурмами) для воздуха на дне. Горячий чугун из доменной печи заливался в конвертер, а затем снизу закачивался воздух под высоким давлением. Результатом стал громкий шум и пламя на высоте до 20 метров от устья преобразователя. Через десять минут весь чугун превратился в сталь. Конвертер Бессемера был первым успешным реактором по переработке чугуна в сталь, и началась эра стали.Теперь стали в изобилии и дешево.

Однако сталь становится лучше, если вдувать только кислород. Воздух содержит азот, который вреден для некоторых марок стали. В современном конвертере под названием кислородная печь вместо воздуха используется чистый кислород. Он был изобретен в 1949 году в Австрии.

Современный кислородный конвертер представляет собой большой резервуар в форме тыквы, сделанный из стали и футерованный огнеупорами, такими как оксид кальция и оксид магния, поэтому резервуар может выдерживать высокую температуру расплавленного металла.

В конвертер загружаются жидкий чугун и лом. Лом обычно ржавый и содержит кислород, поэтому некоторая часть ржавчины вступает в реакцию с чугуном, сжигая углерод и выделяя тепло, которое плавит лом. После того, как весь лом расплавился, в чушку опускается специальная труба, называемая «кислородная фурма», и в нее подается очень быстрый и резкий поток кислорода. Кислород сжигает весь углерод и тщательно перемешивает жидкую сталь. После того, как весь уголь сгорел, добавляют немного угля, чтобы поднять его содержание до желаемого уровня.В результате получается жидкая сталь, которая затем выпускается на прокатный стан для производства стальных изделий.

5 шагов, чтобы преобразовать ваше оборудование для литья под давлением в порошковую металлургию

Путь проектировщиков к созданию наилучших металлических компонентов всегда меняется по мере того, как открываются новые технологические пути. Примечательно, что сегодня все больше производителей продукции признают преимущества использования порошковой металлургии в том, что традиционно было для литья под давлением.

Современная порошковая металлургия (ПМ) оказалась надежной и недорогой альтернативой.Многие эффективные и действенные примеры продуктов порошковой металлургии теперь можно найти в таких отраслях, как:

Если вы инженер или покупатель, тщательно обдумывающий переход от литья под давлением к порошковой металлургии для компонента, убедитесь, что результат будет соответствовать потребностям вашего приложения при сохранении бюджета. Вот несколько полезных шагов, которым следует следовать при переключении, которое может изменить правила игры с точки зрения стоимости и производительности вашего конечного продукта:

5 способов использования преимуществ порошковой металлургии при традиционном литье под давлением

Шаг 1. Убедитесь, что PM вам подходит.

Первый шаг - тщательно взвесить недостатки и преимущества порошковой металлургии по сравнению с литьем под давлением.

Порошковый металл известен тем, что дает:

  • Гибкость формы
  • Гибкость материала
  • Однородность детали
  • Экономическая эффективность

Возможно, вы помните старые резервные устройства для литья под давлением: игрушечные машинки, детали смесителей для раковин, стержни в двухтактных двигателях, корпуса разъемов и так далее. Сегодня недостатки литья под давлением, особенно по сравнению с порошковой металлургией, делают литье спорным вопросом.Эти проблемы включают:

  • Необходимость проверки целостности детали после изготовления из-за несогласованности во время формовки
  • Проблемы с регулировкой скорости охлаждения, которые могут привести к отсутствию контроля над микроструктурой
  • Пониженная гибкость в использовании материала из-за требований к низкой температуре плавления

Главный вопрос, который нужно задать вашей команде инженеров, - «Можно ли улучшить наши текущие методы работы с точки зрения свойств за счет перехода на PM?»

Шаг 2: Найдите вторичные операции, которые нужно сбрить.

Еще одним недостатком литья под давлением является то, что оно часто требует дополнительных операций механической обработки после формования исходного компонента.

Порошковая металлургия может уменьшить или даже исключить необходимость во вторичных операциях за счет производства деталей конечной формы, которые имеют конечные размеры или очень близки к ним. Это может быть находкой для экономии средств и времени.

Шаг 3. Решите, какие свойства имеют для вас наибольшее значение.

Эффективное общение с вашим производителем является ключевым фактором при переходе от литья под давлением к порошковой металлургии.

Найдите время, чтобы подумать, какие свойства наиболее важны для вашего приложения. Это:

  • Твердость?
  • Прочность?
  • Магнитные качества?
  • Уникальная геометрия?
  • Что-то еще?

Конкретно передайте их производителям деталей из порошкового металла, которых вы рассматриваете. Если у них нет материалов или производственных возможностей, чтобы улучшить вашу деталь, не двигайтесь вперед вместе с ними.

Шаг 4: Идентифицируйте и проконсультируйтесь с опытным производителем деталей из порошкового металла.

Надеюсь, вы сможете выбрать ведущую компанию в области порошковой металлургии, которая станет не только производителем, но и партнером по дизайну. Хороший сможет помочь в творческом процессе и будет достаточно гибким, чтобы согласовывать свои процессы и материалы с вашими изделиями из металлического порошка.

Оттуда узнайте вашего производителя как можно скорее о:

  • Желаемая недвижимость
  • Ваши характеристики и допуски
  • Сертификаты или стандарты, которым необходимо соответствовать
  • Любые другие индивидуальные запросы

Ваш производитель порошковой металлургии может обнаружить проблемы, связанные с технологией изготовления.Это также может указать на возможность создания уникального материала или продвинутого процесса, такого как высокотемпературное спекание. Интересно, правда?

Шаг 5: Четко укажите свой бюджет и время выполнения заказа.

Для наиболее эффективных рабочих взаимоотношений вы хотите прямо заранее четко изложить все свои потребности.

Сообщите своему партнеру по PM о любых жестких временных рамках или бюджетных требованиях.

Это гарантирует, что не будет сюрпризов ни для кого , и что ваша цепочка поставок останется бесперебойной.

Новые открытия ждут

Порошковая металлургия заменила многие вчерашние приложения для литья под давлением. С помощью уважаемого производителя сложных деталей из порошкового металла вы можете снизить затраты и повысить производительность вашего продукта. И разве это не общая цель всех отделов проектирования и закупок?

Щелкните ниже, если хотите ознакомиться с некоторыми из интересных новых материалов, которые производители PM используют для новых достижений:

Печь непрерывного преобразования, конвертер, металлургическое оборудование, медеплавильное оборудование

Внедрение печи непрерывного преобразования

Конвертерная печь непрерывного действия представляет собой стационарную отражательную печь, которая устанавливает вентиляционную трубу на боковой стенке. Принцип ее работы: непрерывная подача воздуха с обеих сторон; периодически добавляйте медную серу, регулярно выпускайте шлак и сырую медь.Конвертерная печь непрерывного действия относится к конвертерному оборудованию стационарной отражательной печи, в том числе благодаря установке водяной рубашки охлаждения на выходе, срок службы футеровки печи увеличился.

Благодаря простому оборудованию, меньшим инвестициям и высокой скорости строительства, конвертерная печь непрерывного действия использовалась на ряде небольших медеплавильных заводов. Его технические показатели: мощность по переработке медной серы 5,6 ~ 7 т / л; давление дутья 0,0 ~ 0,2 МПа; рабочая температура в зоне конвертирования медной серы 1150 ~ 1250 ° С; температура сырой меди около 1100 ° C; температура дымовых газов около 1000 ° C; концентрация SO2 в дымовых газах составляет 7 % ~ 10 %, содержание сырой меди 98.5 %; содержание меди в шлаке 2 % ~ 4,5; коэффициент извлечения металла 88,5 ~ 91 %.

Непрерывная подача воздуха в конвертерную печь непрерывного действия обеспечивает стабильный объем топливного газа, высокую концентрацию SO2 в дымовых газах, создает благоприятные условия для образования купороса в дымовых газах.

1. Дно печи Между дном печи и фундаментом имеется зазор высотой не более 350 мм, наверху используются огнеупорные шамотные блоки.

2. Стенка печи Внутренняя стенка печи выложена магнезитово-хромовым кирпичом толщиной около 500 мм.Наружная обшита пластинами из чугуна или пластинами из низкоуглеродистой стали. По обе стороны от стенки печи устанавливают стальные нагнетательные патрубки. Чтобы продлить срок службы стенки печи, мы устанавливаем рубашку охлаждающей воды непосредственно снаружи магнезитно-хромовой стенки фурменной области, чтобы усилить охлаждающий эффект. В настоящее время при производственной практике срок службы печи может достигать 90-100 дней, но на некоторых заводах он достигает 38-60 дней.

3. Верх печи Конвертерная печь непрерывного действия. Ширина камеры небольшой, свод обычно строят из кирпича.В конвертируемой зоне из-за смыва и размыва расплава, огнеупорный кирпич на крыше этого участка был серьезно поврежден.

4. Прочее При условии, что медная сера является подходящей, печь непрерывного преобразования может поддерживать самонагревающееся преобразование, но, учитывая, что открытая, ремонтная или возможная нехватка меди и серы, возможно, не может поддерживать нормальную температуру для закалки, мы установили топливная горелка в торцевой стенке конвертерной зоны и добавление тепла в топку для аварии, для поддержания или повышения температуры.

Наша компания может спроектировать и произвести печи непрерывного преобразования различных спецификаций, исходя из реальных потребностей заказчика.

металлургических процессов | Безграничная химия

Добывающая металлургия

Добывающая металлургия относится к различным процессам, используемым для извлечения ценных металлов из добытых руд.

Цели обучения

Дайте определение добывающей металлургии.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Металлические руды образуются в процессе рудогенеза, и они добываются горным способом.
  • Добывающая металлургия - это практика удаления ценных металлов из руды и переработки извлеченных необработанных металлов в более чистую форму.
  • Гидрометаллургия использует водные растворы для извлечения металлов из руд (выщелачивание).
  • Пирометаллургия включает высокотемпературные процессы, в которых происходят химические реакции.
  • Электрометаллургия включает в себя металлургические процессы, которые происходят в какой-либо форме электролитической ячейки.
Ключевые термины
  • Добывающая металлургия : Практика удаления ценных металлов из руды и переработки извлеченных необработанных металлов в более чистую форму.
  • Выщелачивание : широко используемый метод экстрактивной металлургии, при котором металлы превращаются в растворимые соли в водных средах.
  • руда : Тип породы, содержащей минералы с важными элементами, включая металлы.

Руды

Руда - это порода, содержащая полезные ископаемые с такими важными элементами, как металлы. Руды добываются путем добычи; затем они очищаются для извлечения ценного (ых) элемента (ов). Содержание или концентрация рудного минерала или металла, а также форма его залегания напрямую влияют на затраты, связанные с его добычей.Стоимость добычи должна быть сопоставлена ​​с ценностью металла, содержащегося в породе, чтобы определить, какие руды следует обрабатывать, а какие руды имеют слишком низкое содержание, чтобы их можно было добывать.

Золотая руда : высококачественная золотая руда из кварцевой жилы недалеко от Альмы, Колорадо. Внешний вид типичен для очень хорошей золотокварцевой руды.

Металлические руды обычно представляют собой оксиды, сульфиды и силикаты «самородных» металлов (таких как самородная медь), которые обычно не концентрируются в земной коре.Рудные тела образованы различными геологическими процессами. Процесс рудообразования называется рудогенезом.

Подготовка руды

Для извлечения «важного» элемента из руды требуется несколько шагов:

  1. Во-первых, руда должна быть отделена от нежелательных пород.
  2. Затем минералы необходимо отделить от руды
  3. Поскольку большинство минералов не являются чистыми металлами, требуются дополнительные методы разделения.

Большинство минералов представляют собой химические соединения, содержащие металлы и другие элементы.

Добывающая металлургия

Добывающая металлургия - это практика удаления ценных металлов из руды и переработки извлеченных сырых металлов в более чистую форму. Чтобы превратить оксид или сульфид металла в более чистый металл, руда должна быть восстановлена ​​физически, химически или электролитически. Добывающих металлургов интересуют три основных потока: сырье, концентрат (оксид / сульфид ценного металла) и хвосты (отходы).

После добычи крупные куски руды дробятся путем дробления и / или измельчения.На этом этапе создаются частицы, которые являются либо в основном ценными, либо в основном отходами. Концентрация ценных частиц в форме, поддерживающей разделение, позволяет удалить желаемый металл из отходов.

Рудные тела часто содержат более одного ценного металла. Хвосты предыдущего процесса могут использоваться в качестве сырья в другом процессе для извлечения вторичного продукта из исходной руды. Кроме того, концентрат может содержать более одного ценного металла. Этот концентрат будет обрабатываться для разделения ценных металлов на отдельные составляющие.

Гидрометаллургия

Гидрометаллургия занимается процессами, в которых используются водные растворы для извлечения металлов из руд. Наиболее распространенным гидрометаллургическим процессом является выщелачивание, при котором ценные металлы растворяются в водном растворе. После отделения раствора от твердой руды раствор часто подвергают различным процессам очистки и концентрирования перед извлечением ценного металла либо в его металлическом состоянии, либо в виде химического соединения.Процессы очистки и концентрирования раствора могут включать осаждение, дистилляцию, адсорбцию и экстракцию растворителем. Заключительный этап восстановления может включать осаждение, цементацию или электрометаллургический процесс.

Иногда гидрометаллургические процессы могут проводиться непосредственно на рудном материале без каких-либо этапов предварительной обработки. Чаще руду необходимо предварительно обрабатывать с помощью различных стадий обогащения полезных ископаемых, а иногда и пирометаллургических процессов.

Пирометаллургия

Пирометаллургия включает высокотемпературные процессы, при которых происходят химические реакции между газами, твердыми телами и расплавленными материалами.Твердые вещества, содержащие ценные металлы, либо вступают в реакцию с образованием промежуточных соединений для дальнейшей обработки, либо преобразуются в их элементарное или металлическое состояние. Типичными пирометаллургическими процессами, в которых участвуют газы и твердые частицы, являются операции обжига. Процессы производства расплавленных продуктов в совокупности называются операциями плавки. Энергия, необходимая для поддержания высокотемпературных пирометаллургических процессов, может полностью зависеть от экзотермической природы протекающих химических реакций, обычно реакций окисления.Однако часто энергия должна добавляться к процессу за счет сжигания топлива или, в случае некоторых процессов плавки, путем прямого приложения электрической энергии.

Электрометаллургия

Электрометаллургия включает в себя металлургические процессы, которые происходят в электролитической ячейке той или иной формы. Наиболее распространенными видами электрометаллургических процессов являются электролитическое извлечение и электролитическое рафинирование. Электролизное извлечение - это процесс электролиза, используемый для извлечения металлов в водном растворе, обычно в результате того, что руда подверглась одному или нескольким гидрометаллургическим процессам.Интересующий металл нанесен на катод, а анод состоит из инертного электрического проводника. Электрорафинирование используется для растворения загрязненного металлического анода (обычно в процессе плавки) и получения катода высокой чистоты. Электролиз плавленых солей - это еще один электрометаллургический процесс, при котором ценный металл растворяется в расплавленной соли, которая действует как электролит, а ценный металл собирается на катоде элемента.

Сфера применения электрометаллургии в значительной степени совпадает с областями гидрометаллургии и (в случае электролиза плавленых солей) пирометаллургии.Кроме того, электрохимические явления играют значительную роль во многих процессах переработки полезных ископаемых и гидрометаллургических процессах.

Производство стали и рафинирование

При рафинировании нечистый металл очищается; в сталеплавильном производстве из сырого железа удаляются примеси и добавляются легирующие элементы.

Цели обучения

Напомним, что сталь производится из железной руды.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Производство стали - это второй этап производства стали из железной руды, при котором из сырого железа удаляются примеси и добавляются легирующие элементы для получения необходимой стали.
  • Современные процессы производства стали делятся на две категории: первичная и вторичная выплавка стали.
  • В первичном сталеплавильном производстве в качестве сырья используется в основном новый чугун, обычно из доменной печи.
  • Вторичная выплавка стали осуществляется в дуговой электропечи с использованием стального лома в качестве основного сырья.
  • Рафинирование заключается в очистке нечистого металла.
  • Кованое и рафинированное железо - продукты переработки чугуна.
Ключевые термины
  • Рафинирование : Рафинирование (как в неметаллургических целях) заключается в очистке нечистого материала, в данном случае металла.
  • сталеплавильное производство : второй этап производства стали из железной руды
  • электродуговая печь : печь, в которой загружаемый материал нагревается с помощью электрической дуги

Обзор сталеплавильного производства

Сталеплавильное производство - это второй этап производства стали из железной руды. На этом этапе из сырого железа удаляются такие примеси, как сера, фосфор и избыточный углерод, и добавляются легирующие элементы, такие как марганец, никель, хром и ванадий, для получения необходимой стали.

Современные процессы производства стали делятся на две категории: первичная и вторичная выплавка стали. В первичном сталеплавильном производстве в качестве сырья используется в основном новый чугун, обычно из доменной печи. Вторичное производство стали использует в качестве первичного сырья стальной лом. Газы, образующиеся при производстве стали, можно использовать в качестве источника энергии.

Первичное производство стали

Производство стали с кислородным азотом - это метод первичной выплавки стали, при котором обогащенный углеродом жидкий чугун (чугун, полученный в доменной печи) превращается в сталь.Продувка кислородом расплавленного чугуна снижает содержание углерода в сплаве и превращает его в низкоуглеродистую сталь. Процесс называется «основным» из-за pH огнеупоров и оксидов кальция и оксида магния, которые покрывают емкость для защиты от высокой температуры расплавленного металла.

Вторичное производство стали

Вторичная выплавка стали чаще всего выполняется в дуговой электропечи. Печь состоит из футерованного огнеупором сосуда, часто с водяным охлаждением и закрытого раздвижной крышей.Именно через этот сосуд в печь попадает один или несколько графитовых электродов. Как только печь загружается металлоломом, начинается плавление. Электроды опускают на лом, зажигают дугу, и электроды устанавливают так, чтобы врезаться в слой измельченного материала наверху печи. Когда электроды достигают тяжелого расплава у основания печи и дуги экранируются ломом, напряжение повышается, а электроды слегка приподнимаются, увеличивая мощность, подаваемую на расплав.Кислород вдувается в металлолом, воспламеняя или разрезая сталь, что ускоряет плавление лома.

Электродуговая печь : Электродуговая печь (большой цилиндр) выпускается.

Образование шлака, который плавает на поверхности жидкой стали, является важной частью сталеплавильного производства. Шлак обычно состоит из оксидов металлов и служит местом назначения окисленных примесей. Он действует как тепловое одеяло, останавливая чрезмерные потери тепла и помогая уменьшить эрозию огнеупорной футеровки.

Когда лом полностью расплавится и ванна станет плоской, в печь можно загрузить еще одно ведро лома и расплавить его. Как только температура и химический состав будут правильными, сталь выгружается в предварительно нагретый ковш путем наклона печи. В печах с простой углеродистой сталью, как только шлак обнаруживается во время выпуска, печь быстро наклоняется назад в сторону удаления шлака, что сводит к минимуму унос шлака в ковш.

Сталеплавильное производство в Хисарне

Процесс производства стали в Хисарне - это процесс первичного производства стали, при котором железная руда перерабатывается почти непосредственно в сталь.Процесс основан на новом типе доменной печи, называемой циклонной конвертерной печью, которая позволяет пропустить процесс производства чугунных окатышей, необходимый этап основного процесса производства стали в кислородном конвертере. Поскольку этот этап пропускается, процесс HIsarna более энергоэффективен и имеет меньший углеродный след, чем традиционные процессы производства стали.

Нефтепереработка

Рафинирование заключается в очистке нечистого материала, в данном случае металла. При очистке конечный материал обычно химически идентичен исходному, но чище.Существует множество различных способов рафинирования, включая пирометаллургические и гидрометаллургические методы.

Кованое железо

Продукция доменной печи - чугун, содержащий 4-5 процентов углерода и обычно некоторое количество кремния. Для производства ковочного продукта требовался дополнительный процесс, обычно называемый «очисткой», а не «рафинированием». ”Начиная с 16 века этот процесс осуществлялся в кузнице для украшений. В конце 18 века его начали заменять лужением в печи для лужения, которое, в свою очередь, постепенно вытеснялось производством мягкой стали по бессемеровскому процессу.

Эйфелева башня : Эйфелева башня построена из кованого железа в лужах.

Термин «переработка» используется в более узком контексте. Первоначальный процесс пудлинга Генри Корта работал только тогда, когда сырьем служил белый чугун, а не серый чугун, который был обычным сырьем для кузниц изысканных украшений. Чтобы серый чугун можно было использовать, был разработан процесс предварительного рафинирования для удаления кремния. Чугун плавился в вытяжной печи, а затем сливался в желоб.Этот процесс окислял кремний с образованием шлака, который плавал по железу и был удален путем опускания дамбы в конце желоба. Продуктом этого процесса был белый металл, известный как тонкий металл или очищенное железо.

Внедрение агломерата в сталеплавильном конвертере для управления плевком

Сталеплавильный цех-I, сталелитейный завод Руркела, Руркела, производит 0,5 тонны различных специальных сталей по линии BOF-VAR / VOR-LF-CC. Одной из наиболее серьезных проблем при работе кислородно-конвертерного конвертера было заклинивание фурмы, заклинивание колпака и накопление металла в устье и конусе печи из-за выплевывания и выплескивания.Поскольку разбрызгивание, возникающее во время выдувания, увеличивается, эти частицы металла откладываются внутри горловины и конуса и сильно влияют на производительность конвертера. В настоящей работе контроль плевки был установлен путем добавления агломерата в период плевки. Это также помогло улучшить образование шлака и текучесть шлака за счет увеличения содержания FeO в период пикового обезуглероживания.

1. Введение

Первые установленные конвертеры (65 т) в Индии находятся в сталеплавильном цехе-I на сталелитейном заводе Руркела, Руркела, для производства 0.5 тонн различных специальных сталей с использованием базовой кислородной печи (BOF-), вакуумной дуги / кислородной дегазации (VAD / VOD-), печи-ковша- (LF-), непрерывной разливки (CC). Строгие требования к качеству специальной стали требуют высокой степени точного контроля рабочих параметров, а также немедленного реагирования на изменения и помехи во время производства. Работа с конвертером небольшого размера всегда является проблемой для достижения желаемых параметров продувки. Одной из наиболее серьезных проблем при эксплуатации является черепная часть фурмы и наросты металла в устье и конусе печи из-за выплевывания и опрокидывания.По мере того как разбрызгивание во время выдувания увеличивается, эти частицы металла осаждаются дальше во рту и конусе.

Количество капель железа, выбрасываемых в кислородно-конвертерный конвертер, влияет на выход металла, износ печи и процесс обезуглероживания. Для понимания феномена плевания были проведены различные исследования [1–7]. Luomala et al. [1] провели исследования холодной модели, чтобы изучить влияние высоты фурмы, угла сопла фурмы, положения фурмы, расхода газа в верхней части, нижней продувки и пенистого шлака на разбрызгивание и разбрызгивание.Kumar et al. [2] сообщают о стратегиях подачи СОЖ для кислородно-конвертерных конвертеров с использованием различных железосодержащих материалов. Deo et al. [4] подробно упомянули явление шлакообразования, пенообразования, наклона для различных крупных и комбинированных дутьевых конвертеров. В этой работе были проведены обширные испытания по контролю за расклевыванием путем добавления железосодержащего материала, то есть агломерата, во время пика образования сухого шлака. Контроль над откосом достигался за счет улучшения параметров вдува.

2. Поведение сталеплавильного конвертера с выдувным дутьем
2.1. Outline

Основная функция кислородного конвертера - обезуглероживание чугуна с использованием чистого газообразного кислорода. В конвертерном конвертере с верхним дутьем чистый кислород нагнетается в виде высокоскоростной струи на поверхность горячего металла, позволяя проникать падающей струе на некоторую глубину в металлическую ванну. Печь с верхним дутьем в кислородном конвертере может обезуглероживать чугун от ~ 4,0% до 0,04% углерода. В этих условиях такие элементы, как Fe, Si, Mn и P, окисляются с образованием шлака. Окисление кремния завершается в ранний период продувки, а удаление углерода происходит в течение всего периода продувки.Оценка состава ванны [7] показана на рисунке 1. Различные основные флюсы, такие как кальцинированная известь и кальцинированный доломит, добавляются для образования основного шлака во время продувки для рафинирования стали и защиты огнеупора корпуса. На рис. 2 представлена ​​оценка состава шлака [7] конвертера кислородного конвертера. По мере продвижения продувки известь (CaO) постепенно растворяется в шлаке, и вес шлака [7] увеличивается (Рисунок 3). Кислород непосредственно реагирует с углеродом в чугуне с образованием CO и CO 2 и улетучивается с отходящими газами.Небольшое количество железа (окисленного или испарившегося в зоне удара струи) также улетучивается в виде дыма оксида. В дополнение к испарению / окислению железа, капли металла и шлака образуются из-за удара струи о металлическую ванну (горячее пятно). Очень мелкие капли металла и шлака могут уноситься прямо из горячей точки вместе с отходящими газами. При определенных условиях смесь капель шлака (обычно богатая железом) оседает на устье конвертера и на фурме. Когда отложение на копье становится чрезмерным, необходимо удалить череп копья или заменить копье новым.Череп, образующийся на устье конвертера из-за отложений шлака и металла, также нежелателен и время от времени очищается.




2.2. Подача кислородного конвертера и высота фурмы

После загрузки лома и чугуна кислород непрерывно подается через фурму с водяным охлаждением на разной высоте фурмы над стальной ванной. Скорость продувки и высота фурмы значительно различаются от цеха к цеху и зависят от давления и качества подачи кислорода.Практическим ограничением скорости часто является объем печи и способность системы сбора и очистки газа обрабатывать газообразный продукт реакции и дым.

В начале продувки высота копья поддерживается на более высоком уровне, чтобы избежать возможности контакта наконечника копья с ломом и безопасно установить условия окисления и реакции выделения тепла. Цель здесь - увеличить скорость реакции и контролировать раннее образование шлака за счет образования раннего оксида железа.

Большинство реакций происходит в середине периода продувки, который является наиболее продолжительным. Высота фурмы - это эмпирический компромисс между достижением более высокой скорости удаления углерода и правильным образованием шлака. В конце продувки высоту копья оставляют немного выше, чтобы контролировать вязкость и химическую активность шлака за счет повышения содержания в нем FeO.

3. Экспериментальная часть

Во время продувки кислородом чрезмерный выброс металлической капли (разбрызгивание) и прилипание к кожуху конвертера были постоянной проблемой.Частое заклинивание кожуха и заклинивание копья требует частых остановок для их очистки и, следовательно, отрицательно сказывается на производительности цеха. В связи с этим были инициированы следующие модификации для улучшения параметров продувки конвертерной печи. (I) Образование флюида и раннего шлака : в прежней практике продувки рабочая основность (CaO / SiO 2 ) ~ 4.0 сохранялась на уровне более высокая сторона. Это привело к замедленному растворению флюсов и образованию вязкого / сухого шлака и, следовательно, к чрезмерному разбрызгиванию.Баланс материальных затрат был изменен для оптимизации операционной основности в диапазоне 3,0–3,2. Для раннего образования шлака рекомендовались более высокая температура чугуна, небольшой размер / легкий лом и практика удержания шлака. (Ii) Добавление агломерата : добавление агломерата производилось 2–4 партиями по 50–100 кг в течение периода обезуглероживания. (7–16 мин) и / или чрезмерное плевание. Типичный состав агломерата был Fe (общий) - 55%, CaO - 10%, SiO 2 -5%, Al 2 O 3 -2.5%, MgO-6%. Для достижения желаемых условий выпуска был учтен тепловой баланс путем уменьшения загрузки лома на основе температуры открытия предыдущей плавки. (Iii) Регулировка высоты копья во время разбрызгивания : в тяжелых условиях разбрызгивания увеличение высоты копья для короткий период был сделан для дополнительного окисления железа. (iv) В случае сильного образования донных отложений было рекомендовано уменьшение количества добавляемого флюса на 50%, а балансные добавки флюсов были скорректированы во время продувки.(v) Оптимальная высота копья во время продувки кислородом важна для контроля сплевывания. Чтобы гарантировать правильность высоты копья, рекомендуется регулярно измерять высоту копья для коррекции нароста дна или эрозии днища конвертера.

4. Результаты и обсуждение

Самой важной реакцией в сталеплавильном производстве является обезуглероживание. Он определяет не только время процесса, но и содержание FeO в шлаке, влияя на выход и степень очистки. Когда кислород вводится в кислородную сталеплавильную печь, выделяется огромное количество газа, образуя эмульсию газ-металл-шлак.Химические реакции происходят между каплями металла, шлаком и газом в эмульсии. Эти реакции происходят в газовой фазе (в основном CO), которая отделяет шлак от металла и играет важную роль в обезуглероживании.

Капли металла образуются в результате удара струи кислорода и сдвигового действия газового потока из области удара, где струя ударяется о поверхность металла, а газы отклоняются вверх. Моллой [8] описал взаимодействие струи с жидкостью в терминах трех режимов: ямочки, разбрызгивания и проникновения.Газы CO / CO 2 образуются в результате окисления углерода в основном в зоне удара струи и на границах раздела капля-шлак и шлак-металл. По мере восстановления FeO в шлаке образование газа CO / CO 2 увеличивает высоту пены. Образовавшаяся пена обычно представляет собой гетерогенную смесь капель, пузырьков газа, нерастворенных частиц флюса (извести, доломита и железной руды) и жидкого шлака. Интенсивность пенообразования в конвертерах с верхним дутьем иногда бывает настолько высокой, что пена выходит через горловину конвертеров.Это явление технически называется «отлив». Контроль вспенивания и вспенивания необходим для стабильной работы.

Пенообразование постепенно увеличивается через 25% времени обдува и достигает максимального значения примерно в середине обдува. Пена начинает умирать через 75% времени обдува; в течение 25–75% времени продувки основность шлака постоянно увеличивается от 1,2 до примерно 2,0, в то время как содержание FeO в шлаке остается на более низком уровне.

Высота фурмы оказывает большое влияние на пенообразование, поскольку она влияет на скорость образования металлических капель, а также на рециркуляцию шлака и газа внутри емкости.Регулировка высоты фурмы может использоваться как инструмент для контроля вспенивания шлака; если высота копья уменьшается, то пенообразование уменьшается, и, следовательно, во время наклона копье опускается.

Для продолжения восстановления FeO в шлаке важно, чтобы шлак оставался в жидком состоянии, поскольку кинетика восстановления FeO в шлаке контролируется массопереносом FeO в шлаке. Из-за восстановления FeO температура плавления шлака увеличивается, и он может стать вязким. Другой основной причиной увеличения вязкости шлака может быть осаждение дикальцийсиликата из-за реакции извести с кремнеземом в шлаке.Можно видеть, что необходим тонкий баланс снижения содержания FeO в шлаке и вязкости шлака. Например, если больше FeO восстанавливается и не компенсируется в достаточной степени FeO, поступающим из зоны удара струи (через оксид, образующийся на поверхности металлических капель), то условия для вспенивания не остаются благоприятными, и шлак становится вязким. Как только восстановление FeO прекращается (или замедляется) из-за увеличения вязкости шлака, в шлаке начинает накапливаться кислород. Во время этого временного периода образования вязкого или сухого шлака наблюдается явление «разбрызгивания» (выброс капель жидкого металла из-за удара струи, доходящий даже до устья конвертера).Продолжительное плевание может привести к образованию черепа на фурме, возгоранию наконечника фурмы и отложению шлаково-капельной смеси в устье и внутри кожуха конвертера.

По мере продвижения продувки, на более поздней стадии, когда шлак плавится из-за повышения температуры системы, углерод в каплях затем снижает FeO, и снова может возникнуть большой скачок скорости восстановления FeO. в помойках. Вот почему короткий период сухого шлака часто сопровождается выпадением около 75–90% удара.

Положение копья очень важно для правильного функционирования процесса. Если фурма находится слишком высоко, шлак будет чрезмерно перемешан и подвергнут чрезмерному окислению с более высоким процентным содержанием FeO. Это вызовет более высокие, чем обычно, потери выхода и более низкий КПД ферросплавов из-за потерь от окисления. Кроме того, скорость удаления углерода снижается и становится неустойчивой. Объем шлака увеличивается, и увеличивается вероятность выпадения неконтролируемого шлака через верх печи.Если поддерживать высоту фурмы на более низкой стороне, удаление углерода несколько увеличивается, а образование шлака, реакционная способность шлака и FeO снижаются, что может привести к плохому удалению фосфора. Одновременно с этим при более низкой высоте копья чрезмерное разбрызгивание металлической капли вызывает сильные металлические отложения на копье. Следовательно, должен быть оптимальный профиль высоты фурмы в зависимости от конфигурации печи, конфигурации фурмы и давления или скорости потока кислорода.

Для достижения улучшенного образования шлака и контроля разбрызгивания добавление агломерата во время продувки было оптимизировано обширными испытаниями.Были собраны рабочие данные конвертерного конвертера и сравнивались с плавками без добавления агломерата (как указано в таблице 1). Сравнение эксплуатационных данных конвертерного конвертера для обеих категорий было проанализировано, чтобы понять влияние добавления агломерата на контроль разбрызгивания и заклинивания кожуха. Наблюдаемые параметры конвертерного конвертера оказались аналогичными. При добавлении агломерата температура первого диапазона была немного снижена на 5 ° C (1621 ° C по сравнению с 1626 ° C). Улучшение продувки наблюдалось в отношении контроля над разбрызгиванием, заклиниванием фурмы и заклиниванием колпака.Добавление агломерата в период пикового обезуглероживания оказалось эффективным методом борьбы с разбрызгиванием.

Состав шлака % ) 0,35–0,62)

Рабочие параметры конвертера Без добавки агломерата С добавкой агломерата

Шихта горячего металла 40 (кг / т 40 тонн 6) сырой стали 1090,8
Шихта, кг / тс110.8 88,5
Cal. известь, кг / тс 63,7 64,5
Кал. дол., кг / ткс 15,4 13,7
Расход кислорода, Нм 3 / ткс 53,3 (49,2–55,4) 55,0 (49,2–61,5)
Температура открытия C 1626 (1601–1655) 1621 (1600–1681)

Анализ конвертерной стали
C,% 0.04 (0,03–0,07) 0,04 (0,03–0,07)
Mn,% 0,021 (0,02–0,03) 0,02 (0,01–0,03)
P,% 0,02 (0,014 0,028) 0,019 (0,012–0,032)
S,% 0,057 (0,044–0,08) 0,053 (0,042–0,076)

28,6 (27,5–29,3) 27,01 (25,6–29,3)33)
SiO 2 ,% 10,31 (9,86–10,6) 10,28 (9,58–11,62)
CaO,% 46,76 (44,34–48,56)
MgO,% 3,91 (2,51–5,71) 3,62 (2,33–4,2)
Al 2 O 3 ,% 0,7 (0,4–1,16 0,4–1,1)
TiO 2 ,% 0,69 (0,56–0.85) 0,77 (0,6–0,9)
P 2 O 5 ,% 2,41 (2,13–2,6) 2,38 (2–2,48)
S,% 907401 (0,11–0,23) 0,17 (0,15–0,18)

Агломерат имеет химические характеристики, аналогичные кусковой железной руде. Однако состояние агломерата в восстановленном состоянии и предварительная плавка имеют несколько иной эффект по сравнению с рудой.Оксид железа и флюс в агломерате способствуют скорейшему образованию более эффективного шлака, а охлаждение ванны относительно менее эффективно по сравнению с железной рудой. Было замечено, что агломерат имеет большую тенденцию к пенообразованию, чем кусковая руда, что приводит к увеличению отслоения при добавлении в больших количествах. Было обнаружено, что агломерат является хорошей заменой железной руды, когда кусковая руда намокает и, следовательно, становится трудно обрабатывать в системах дозирования конвертерного конвертера.

Агломерат может загружаться в конвертерный конвертер для улучшения состояния шлака и повышения его текучести за счет увеличения содержания FeO в шлаке.Эффективность охлаждения примерно в три раза выше энергии, чем требуется для плавления того же количества лома. Во время разбрызгивания добавление агломерата обеспечивает достаточное количество FeO в шлаке для увеличения текучести, что контролирует разбрызгивание. Проблемы остаются при более частом использовании большего количества агломерата для контроля чрезмерного вспенивания шлака. Добавленный агломерат (FeO) подвергается восстановлению с выделением железа и кислорода. Этот дополнительный кислород становится доступным для удаления углерода, тем самым ускоряя общую реакцию.Пропускание, вероятно, вызвано увеличенным объемом шлака и повышенной скоростью реакции. Очевидно, что характер выдувания является ключевым контролирующим параметром для добавления агломерата, и, следовательно, конфигурации жесткого выдувания важны для минимизации тенденции к пенообразованию. Добавки небольшими партиями по 2-3 штуки с интервалом ~ 2 мин обеспечивают точный контроль температуры и объема шлака. Снижение общего поступления металла на ~ 8 кг / т наблюдалось из-за извлечения ~ 75% железа из агломерата; остальная часть вносит вклад в оксид железа в шлаке.Это помогает увеличить процентное содержание FeO в шлаке и делает его пенистым (Рисунок 4).


5. Заключение

Одной из наиболее серьезных проблем в кислородно-конвертерных операциях является острие фурмы и накопление металла в устье и конусе печи из-за выплевывания и наклона. Контроль разбрызгивания осуществляли добавлением агломерата в период разбрызгивания. Первый диапазон температур был обнаружен немного в нижней части из-за более высокой эффективности охлаждения агломерата. Во время продувки добавление агломерата обеспечивает достаточное количество FeO в шлаке для увеличения текучести и контроля расслоения.Самой большой проблемой при использовании большого количества агломерата было предотвращение чрезмерного вспенивания шлака. Пропускание, вероятно, вызвано увеличенным объемом шлака и повышенной скоростью реакции. Очевидно, что характер выдувания является ключевым параметром управления для добавления агломерата, и, следовательно, требуются конфигурации жесткого выдувания для минимизации тенденции к пенообразованию. Добавки небольшими партиями по 2-3 штуки с интервалом 2 мин обеспечивают точный контроль температуры и объема шлака. Во время испытаний наблюдалось улучшение продувки в отношении контроля заедания плевка, копья и колпака.Добавление агломерата в период обезуглероживания оказалось эффективным методом борьбы с разбрызгиванием.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Авторы благодарны руководству RSP за предоставленную возможность для проведения испытаний. Авторы благодарны руководству RDCIS за разрешение опубликовать эту статью.

Технология производства серной кислоты для металлургии MECS®

DuPont Clean Technologies предоставляет передовые технологии, инжиниринг и оборудование MECS ® для металлургических заводов по производству серной кислоты.Независимо от того, являются ли ваши движущие силы более строгим контролем за загрязнением или ухудшением качества руды, в нашем металлургическом процессе, использующем отходящие газы, вырабатывается качественная серная кислота с использованием технологий, которые устанавливают стандарты производительности, надежности, рекуперации энергии и сокращения выбросов.

Наши опытные инженеры извлекают выгоду из более чем двухвекового опыта, накопленного при строительстве более 1000 кислотных заводов по всему миру. Они обладают глубокими знаниями, необходимыми для оценки всей вашей технологической цепочки от металлургического процесса до производства кислоты.Затем наши специалисты могут спроектировать ультрасовременный завод по производству металлургической кислоты для извлечения и регенерации качественной серной кислоты для вашей организации, при этом соблюдая строгие требования по выбросам и устойчиво повышая эффективность и рентабельность. Наши процессы и конструкции установок основаны на революционных технологиях MECS ® , многие из которых революционизировали производительность, контроль затрат и качество для сернокислотной промышленности.

Предварительная конверсия

Компания DuPont Clean Technologies разработала технологию предварительной конверсии для более эффективного управления отходящими газами с высокой концентрацией SO 2 от плавильных операций.Наша уникальная конфигурация (см. Рисунок ниже) снижает капитальные затраты при максимальном извлечении энергии за счет преобразования части высокопрочного газа в SO 3 перед основным преобразователем. Затем предварительно конвертированный газ смешивается с газом, несущим SO 3 , и направляется в проход 1, где условия равновесия предотвращают чрезмерные температуры первого прохода на выходе. Перерабатывая SO 2 с высокой концентрацией, установка может производить максимальное количество пара, в частности, в сочетании с технологией HRS ™ MECS ® .Конфигурация предварительного преобразования MECS ® ’, которая обрабатывает высокие концентрации SO 2 , также значительно снижает энергопотребление, повышая рентабельность установки. Конструкция с предварительным преобразованием MECS ® ’с 7 ссылками и подсчетом является предпочтительной технологией для обработки отходящих газов с высокой концентрацией от современных плавильных печей.

MECS® Metallurgical


Описание процесса

Металлургический процесс MECS ® основан на многолетнем опыте проектирования процессов руды и металла.Мы предоставляем металлургическим предприятиям по всему миру технологии, позволяющие очищать отходящие газы с высоким уровнем примесей, включая мышьяк, фториды и ртуть.

Отходящий газ практически любого непрерывного или полунепрерывного металлургического процесса, который содержит газ SO 2 , пропускается через первичный струйный скруббер MECS ® DynaWave ® , где он очищается и охлаждается до температуры адиабатического насыщения. рециркуляцией слабой кислоты. Затем газ охлаждается в высокоэффективной башне MECS ® ZeCor ® до точки, при которой уровень влажности снижается до количества, необходимого в кислоте продукта.В зависимости от уровня примесей в подаваемом газе можно использовать другой струйный скруббер DynaWave ® . Заключительным этапом очистки газа является установка MECS ® WESP, которая удаляет как жидкие, так и твердые частицы, чтобы предотвратить коррозию и засорение кислотной установки. Затем газ проходит через высокоэффективную сушильную башню ZeCor ® , где удаляются оставшиеся водяные пары. Уловитель тумана MECS ® Brink ® обеспечивает эффективное удаление кислотного тумана для защиты главного компрессора.Затем сухой чистый газ сжимается и вводится в систему конвертера.

В контактной части установки газ проходит через три прохода MECS ® GEAR ™ и цезиевого катализатора, а также их соответствующее охлаждающее оборудование, а затем абсорбируется 98% серной кислотой (H 2 SO 4 ) в межпроходной поглотительной башне. Обедненный газ SO 2 проходит через другой туманоуловитель Brink ® для удаления мелких частиц тумана и защиты оборудования, расположенного ниже по потоку.Затем чистый газ повторно нагревается и поступает в конвертер для завершения четвертого этапа конверсии SO 2 в SO 3 с использованием суперцезиевого катализатора MECS ® SCX-2000 для достижения максимально возможной конверсии. Полученный SO 3 абсорбируется 98% H 2 SO 4 в колонне окончательной абсорбции ZeCor ® . Уловители тумана Brink ® устанавливаются в последней колонне, чтобы гарантировать, что дымовой газ будет соответствовать экологическим нормам кислотного тумана.

Используя эту комбинацию технологий металлургических процессов, производители цветных металлов смогут не только снизить уровни выбросов по мере необходимости, но также сократить потребление энергии и воды при оптимизации использования оборудования. Одним из пользователей технологии производства серной кислоты MECS ® является крупнейший в мире производитель меди - Codelco.

Спектральные преобразователи для люминесцентных солнечных устройств

Технологии преобразования солнечной энергии играют решающую роль в нашем переходе к обществу, основанному на возобновляемых источниках энергии.Однако однопереходные солнечные элементы, которые сейчас широко используются в городских условиях, по-прежнему не могут достичь максимальной эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую, поскольку они не могут использовать все доступные длины волн солнечного спектра. Мы сталкиваемся с загадкой Златовласки: инфракрасная область спектра имеет слишком низкую энергию, чтобы генерировать электрический ток, в то время как УФ-область настолько высока по энергии, что большая часть поглощенного солнечного света теряется в виде тепла. Но есть ли способ преобразовать солнечный спектр в подходящие длины волн?

Спектральные преобразователи - это фотолюминесцентные материалы, которые можно наносить на поверхности или края готовых солнечных элементов для захвата падающего солнечного спектра и «преобразования» его в длины волн, которые могут использоваться устройством более эффективно.Однако, хотя используемые процессы фотолюминесценции преобразуют фотоны на высоких ( понижающих сдвигов, квантовое срезание ) или низких ( повышающих преобразований) энергетических границах спектра хорошо изучены, материалы спектрального преобразования, необходимые для их эффективного выполнения в твердом теле. государства по-прежнему являются предметом интенсивных расследований. В этом отчете о ходе работы обсуждаются последние разработки в области разработки и внедрения новых материалов для спектрального преобразования и их интеграции с солнечными элементами для создания люминесцентных солнечных устройств.В частности, исследуется переход от обычных люминофоров и материалов-хозяев к развивающейся тенденции специализированных интегрированных спектральных преобразователей, чтобы помочь перспективным системам с фазой раствора раскрыть свой истинный потенциал в твердотельных устройствах.

Рисунок: Фотография большой площади излучающего желтый свет люминесцентного солнечного концентратора, соединенного с четырьмя кремниевыми фотоэлектрическими элементами для создания люминесцентного солнечного устройства при облучении имитируемым солнечным светом.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *