Instrumentering og gassanalyse for metallurgi-, stål- og støperiindustrien
Instrumentering og gassanalyse for metallurgi-, stål- og støperiindustrien
Spørsmålet om energiytelse i metallurgisk industri, stålproduksjon og støperier er avgjørende for at sektoren skal lykkes med energiomstillingen. En rekke egnede måle-og analyseinstrumenter (gassanalyse, trykkmåling, strømningsmåling, temperaturmåling, nivåmåling) kan tas i bruk for å spare energi og redusere energiregninger og karbonavtrykk. Å spare og optimalisere energiforbruket i hver enkelt prosess er innen rekkevidde for alle produsenter.
Instrumentering og gassanalyse for metallurgi-, stål- og støperiindustrien
Fuji Electrics måleinstrumenter støtter metallbearbeidende bedrifter i alle ledd av produksjonsprosessen for å :
I sintringsovnen utsettes pulver av råmaterialer (malm, kalkstein og vann) for varme for å produsere en kompakt del. Delene passerer gjennom ovnen ved forskjellige temperaturer, blir deretter avkjølt og til slutt kalibrert for å oppnå ønsket form. I denne prosessen er det nødvendig å kontrollere temperaturen inne i ovnen, og å kontrollere luft-brensel-forholdet og skadelige utslipp.
Koksovnen omdanner kull til koks ved hjelp av en tørrdestillasjonsprosess. Koks er et brensel som produseres ved pyrolyse av steinkull (ved 1100 °C) i en koksovn, beskyttet mot luft, i flere timer. For å optimalisere denne prosessen er det viktig med forbrenningskontroll og overvåking av avgassene.
Slokketårnet, eller det tørre kokskjølesystemet (CDQ), kjøler ned glødende koks til en temperatur som er egnet for transport. Det er et energigjenvinningssystem. Under vannsprinklingsprosessen gjenvinnes varmen fra den glødende koksen og brukes til å produsere elektrisitet eller damp. Det er nødvendig å overvåke gassene CO ogH2 for å forhindre eksplosjon under slukkingen.
Masovnen omdanner agglomerert jernmalm til flytende støpejern. Jernmalm og koks fylles på ovenfra. Varmluft (1250 °C) som blåses inn i bunnen av masovnen, reagerer med koks og pulverisert kull og danner en reduserende gass som absorberer oksygenet fra jernmalmen. Samtidig dannes det varme som er nødvendig for smeltingen av den reduserte malmen. Under denne prosessen dannes det store mengder gasser (CO ogCO2). For å oppnå best mulig ytelse fra masovnen er det nødvendig å kontrollere kvaliteten på støpejernet, styre forbrenningen i ovnen og overvåke gassutslippene.
Støpejernet helles i konverteren, som inneholder skrapmetall. Rent oksygen blåses inn i metallbadet for å brenne bort overflødig karbon og urenheter. Resultatet er flytende stål, såkalt "vilt stål". Det er ikke nødvendig å generere ekstra varme, ettersom varmen som genereres under oksidasjonen blåses inn i konverteren. Forbrenningsgassene som produseres i konverteren, gjenbrukes til å generere elektrisitet eller til oppvarming i valsingsprosessen. For å oppnå optimal omdanning av støpejern til flytende stål er det nødvendig å overvåke avkolingsprosessen og mengden oksygen som blåses inn.
Mange masovner og stålverk er utstyrt med vakuumavgassere for å forbedre stålets renhet . Avgassing er en metallurgisk prosess som innebærer at man tilsetter en mengde aluminium før stålet, og deretter injiserer argon i det smeltede stålet for å redusere innholdet avH2,02 og N2 og eliminere visse ikke-metalliske inneslutninger.
Smeltet stål som avkulles i konverteren, sprøytes inn i en øse og transporteres til kontinuerlig støpeutstyr for støping (slab, billet eller bloom). Argongass helles i øsen for å forhindre oksidasjon av det smeltede stålet. Oksygenovervåking er nødvendig for å sikre at det ikke er oksygen inne i øsen.
Stålplatene varmes opp i oppvarmingsovnen (800 °C til 1000 °C) slik at de blir myke nok til valsing. Forbrenningskontroll er nødvendig for å bringe metallet opp til en temperatur som gjør det mulig å bearbeide det under optimale forhold med hensyn til kvalitet, produktivitet og energieffektivitet, samtidig som forurensende utslipp reduseres.
Platen varmes opp i en ovn til 1200 °C for å gjøre metallet mer formbart. Deretter tynnes den ut og strekkes ved hjelp av progressiv knusing mellom sylindrene i valseverket. Stålbåndet omdannes til spoler eller plater med en tykkelse på 1,2 til 20 millimeter. Coilene gjennomgår deretter en ny kaldreduksjon for å få et produkt så tynt som et papirark (ned til 0,1 millimeter tykt).
