国内冶金行业空压机应用情况综述

2018-03-10 16:53:09 天津市空气压缩机有限公司 0

冶金行业主要分为钢铁行业和有色金属冶炼行业两大类。在这两个行当中以钢铁行业中的压缩空气的用气量为最大,而且使用的场合较多,并且对压缩空气质量等级的要求也与有色金属冶炼行业不一样。

对于有色金属冶炼行业来讲,压缩空气的用气量就没有钢铁行业那么大,使用压缩空气的场合也不是很多。下面分别介绍两大行业的压缩空气的使用情况。

钢铁行业

钢铁是国民经济建设和经济发展的不可缺少的重要物资材料,也是衡量国家经济发展水平的重要指标之一,所以钢铁行业是一个国家的支柱产业之一。它属于重工业,并且这些企业的规模都是非常之大,一般都拥有几万人或几十万人。一个钢铁企业的建立一般分为好几期工程来投资建设,完成建设通常花费几年甚至几十年的时间。新的钢铁企业采用的设备是最先进的设备,而一些老的钢铁企业的设备就需要进行设备改造,进行再次投资,以提高企业的生产效率,使老企业焕发出新的生命力。

一个大型的钢铁企业一般都从矿石进厂开始,到冶炼出成型的钢锭和铁锭,或者进一步加工成钢板、钢丝或其它成型的钢材。在这些工艺流程当中,首先是对矿石进行烧结,然后将经过烧结的铁矿石输送到煤油铁高炉进行冶炼成铁水,然后浇铸成铁锭。要制成钢锭的话,就要将铁锭送到炼钢高炉中重新冶炼,从铁变成钢,主要是材料中的含碳量不一样,钢的含碳量比铁低。如果要得到其它的合金钢,就要在冶炼过程中加入适当的元素,就可以制成不同类型的合金钢。

先来了解一下烧结过程,其实烧结是炼钢的前道工序,在冶炼之前要将铁矿石和其它几种矿石混合在一起进行燃烧处理,使它们烧结在一起,然后才能将它们送到高炉进行冶炼。在烧结车间里,有许多地方需要压缩空气,用气量也是很大的,但主要用途是一样的,就是用于动力执行机构,如卸灰装置的协力执行机构等。当然动力执行机构也可以用电来做动力源,但没有用压缩空气可靠、安全。这里的压缩空气所要求的压力一般为0.5MPa,压缩空气的品质要求不高,一般采用喷油螺杆空气压缩机即可,而且不用配置后处理设备。

在少量的地方如需要仪表空气,则在空气系统管路的支路上配置无热再生干燥器和除油过滤器,使压缩品质能满足仪表空气的要求。

另外,还有压缩空气用在吹扫仪表方面,因为烧结车间里,周围环境较差,空气中有很多灰尘,时间长了,在一些仪表上会积满了灰尘,这就需要用压缩空气进行吹扫,在这里对压缩空气品质要求一般为3—6—3,即固体粒子3级;含水量6级;含油量3级。

铁矿石在烧结工序完成后,被输送到炼铁高炉进行冶炼。冶炼高炉作为一个工程需要很多设备来配合工作。 而这些设备的工作一般都需要空气来做动力源。这些设备的执行机构,如气压缸,高炉的炉门的开启等待一系列动作都用压缩空气来完成的。

这里对压缩空气的压力要求一般为0.5MPa,对压缩空气的质量品质要求也很低,一般为3—6—3,即可,但用气量很大。

例如,一台2500m3的炼铁高炉,需要4台40m3/min的螺杆空气压缩机,其中3台常开,一台作为备用机。除此以外,高炉燃烧所需喷入的煤灰,一般也是用压缩空气来输送的,但是这里的压缩空气的压力要求一般为1.2MPa,压缩空气的用量也是相当大的,对压缩空气的品质要求不高。此时的压缩机的排气压力至少要1.3MPa或以上。

高炉的鼓风设备一般选用高压的风机,通常压力为0.2MPa。以上这些压缩空气的用气量都是很大的,而且不需要任何后处理设备的配置。另外,还有一小部分的压缩空气需要通过后处理设备的处理,用于仪表用气系统和仪表的吹扫系统。这些压缩空气的质量品质等级与前面所叙述的一样。

总体来讲,钢铁企业中压缩空气的用气量是非常大的,可以从几百立方米到上千立方米, 而且大多数需要进行后处理设备的处理。另外,一个大型的钢铁企业,烧结车间(或厂)、炼铁高炉、炼钢厂等等有很多,而且分布很广。所以,一般钢铁企业内可以设立很多空压站,以满足各个地方的用气需要,第一使每个空压站具有相对的独立性,便于今后空压的改造,第二便于对空压站进行管理, 第三可以针对不同的压缩空气的品质设立不同的空压站系统。第四便于今后企业的发展。对于钢铁企业压缩空气系统的布置如下:

钢铁企业空压机系统布置

钢铁企业空压机系统布置

有色金属冶炼及制造行业

属于有色金属冶炼制造行业的企业越来越多,这表明有色金属在工业及其它行业发挥越来越大的作用,特别是一些稀有金属成为一些尖端科技不可缺少的材料。这里主要以基本的有色金属材料的冶炼及制造来加以介绍,如铜和铝等材料的冶炼及加工制造,通常可以将这个行业大致分为二个部分:一个是冶炼;另一个是加工制造。所谓有色金属冶炼就是将有色金属从矿石中冶炼出来,使之成为锭材。而有色金属制造就是利用有色金属的锭材通过浇铸成毛坯,然后进行精加工,必要时还要进行喷涂处理,最后制造成工业产品。下面就从两个方面分别介绍压缩空气的应用。

1.有色金属的冶炼

大家都知道,诸如铝厂和铜厂等都是属于有色金属冶炼厂。在这些冶炼厂当中由于冶炼方式的不同又可分为不同类型的冶炼厂,例如,铝厂可以分为外电解厂和氧化铝厂。在这些企业当中,压缩空气是作为一些机械动力执行机构的动力源。例如,在电解铝厂的冶炼车间,有一些天车需要压缩空气,以前,在天车上所使用的压缩空气都是由地面上的空压站系统提供的,这样的话,当天车运动时,供气管线也要随着一起移动,因此造成诸多不便。当时的空压站系统的压缩空气都是由往复式活塞空气压缩机提供的,而往复式活塞空压机的安装需要做基础,体积和重量都很大,只能安装在地面上。有一些冶炼厂的天是进口的,一般都配备有进口的螺杆压缩机,这些螺杆压缩机由于体积小,重量轻,无振动,安装无基础,能自成为一个完整的压缩空气系统,便于直接安装在天车上,这样使用压缩空气更加方便,更加可靠,更加安全。

随着螺杆压缩机的普及和广泛应用, 原来没有配备螺杆压缩机的天车,也开始进行改装——配备螺杆空压机。一般一台天车配备一台3m3/min或6m3/min,压力要求为0.6~0.7MPa的空压机,而且对使用的压缩空气品质要求很低,一般无须配备任何后处理设备,即可满足用户的要求。按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准,这些天车所用的压缩空气的质量等级一般定为3—7—4,即固体粒子:3级;含水量:7级;含油量:4级。

具体的压缩空气系统的配置图如下:

具体空压机系统配置

具体空压机系统配置

目前,在电解铝厂天车上使用的螺杆空压机已经越来越多,但还有一个问题需要解决,就是冶炼厂的冶炼车间里,周围的空气环境里含有HS?气体,会对螺杆空压机的仪表板和一些玻璃制品产生腐蚀作用,希望能提出解决办法,使用户的螺杆空压机能适应环境的需要。

冶炼厂除了天车使用压缩空气以外,还有就是仪表用气,但用气量不是很大,压力一般为0.6~0.7MPa,按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准,仪表所用的压缩空气的质量等级一般定为2—3(4)—2,即固体粒子:2级;含水量:3级或4级;含油量:2级。具体的压缩空气系统的配置图如下:

具体空压机系统配置

具体空压机系统配置

2.有色金属的加工及制造

在众多的工业产品制造中,有的是用有色金属(如铜和铝等有色金属)来制造的,如用铜来制造的阀门等;或者有的零部件是用有色金属来制造的,如铝或铜制的换热器等。这些都属于有色金属的加工及制造业。在这些企业当中,我们可以将生产过程分为三个阶段:第一个阶段为毛坯制作;第二个阶段为精加工;第三个阶段为外观喷涂。

第一个阶段:毛坯制作。首先要按照设计图纸制作模子,然后将有色金属(如铜或铝等)原材料进行熔化和冶炼,在冶炼过程中有必要时添加规定量的一些金属元素,使之成为有色金属合金。炼好后将液态有色金属浇铸到模子中,冷却后就形成毛坯。在这一系列的工艺流程当中,很多的机械动作都需要压缩空气来完成,如冶炼炉门的开启,盛装液态有色金属的钢包的提升、吊运和浇铸等机械动作都需要压缩空气来完成。压缩空气的压力要求一般为0.6~0.7MPa。在这里所使用的空气质量品质不高,甚至可以不用配备任何后处理设备,直接使用螺杆空压机组所使用的空气即可滞用户的要求。按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准,这些设备所用压缩空气的质量等级一般定为3—7(6)—4,即固体粒子:3 级;含水量:7 级或级;含油量:4级。

具体的压缩空气系统的配置图如下:

空压机系统配置

空压机系统配置

第二阶段:精加工。当毛坯制作完以后,还需要进行精加工。精加工一般都是在数控机床上进行,这些数控机床的工装夹具,刀具的装卸等动作都是通过压缩空气的压力来完成的。对于一台数控机床或加工中心的压缩空气的用气量不是很大,可能只有0.5m3/min左右,总的用气量要根据加工设备的数量,其压力要求为0.6~0.7MPa,设备对压缩空气品质的要求也不高,特别是对油的含量要求不高,对水的要求是压力露点为10℃。按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准,这些设备所用压缩空气的质量等级一般定为2—6—3,即固体粒子:2 级;含水量:6级;含油量:3级。具体的压缩空气系统的配置图如下:

压缩空气系统配置

压缩空气系统配置

第三个阶段:外观喷涂。当精加工结束后,有些零部件或者成品的外观要进行处理,使它成为真正意义上的产品。一般的外观处理都是采取静电喷涂的方法。另外,在这些厂里还要一些仪表用气,当然这些仪表用气的品质要求没有喷涂用气的品质要求高,但仪表用的气的用气量不大,而喷涂设备的用气量相对要大一些,因此仪表用气可以用喷涂用的压缩空气系统,压力通常为0.6-0.7MPa。根据前面的介绍,并按照ISO/ DP8573/


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