Натрий гидроксиді (NaOH) қарапайым оттегі пештерінде болат жасауда қолданылатын түтін газдарын тазалау процесінде орталық рөл атқарады. Бұл жүйелерде NaOH абсорбент ретінде әрекет етеді, күкірт диоксиді (SO₂), азот оксидтері (NOx) және көмірқышқыл газы (CO₂) сияқты қышқыл газдарды тиімді бейтараптандырады. Оңтайлы NaOH концентрациясын сақтаусүртетін сұйықтықтүтін газдарын тиімді тазарту әдістері үшін өте маңызды және болат зауыттарында қолданылатын түтін газдарын тазарту технологияларының негізі болып табылады.
NaOH концентрациясын дәл өлшеу және бақылау процестің тиімділігіне де, шығарындыларды бақылауға да тікелей әсер етеді. Каустикалық мөлшер тым төмен болған кезде, қышқыл газды кетіру жылдамдығы төмендейді, бұл нормативтік талаптарға сәйкестікке және шығарындылар концентрациясының артуына қауіп төндіреді. Артық NaOH тек химиялық заттарды ысырап етіп қана қоймай, қажетсіз қосымша өнімдерді шығарады, бұл шығындарды да, қоршаған ортаны басқару жауапкершілігін де арттырады. Өнімділікті зерттеу көрсеткендей, мысалы, екі сатылы бүрку мұнараларында 5% NaOH ерітіндісі SO₂-ны 92%-ға дейін кетіреді, ал натрий гипохлоритін қосу сияқты процесті жақсарту ластаушы заттардың жиналу жылдамдығын одан әрі жақсартады.
Оттегі пешінде болат жасаудың негізгі процесі: қадамдар және контекст
Негізгі оттегі пеші (BOF) процесіне шолу
Оттегі пешіндегі болат жасаудың негізгі процесі балқытылған шойын мен сынық болатты жоғары сапалы болатқа тез айналдыруды қамтиды. Процесс BOF ыдысын кокс пен әктас пайдаланып темір кенін балқыту арқылы домна пешінде өндірілетін балқытылған шойынмен және салмағы бойынша 30%-ға дейінгі сынық болатпен толтырудан басталады. Сынық жүйеде температураны бақылауға және қайта өңдеуге көмектеседі.
Оттегімен болат жасаудың негізгі әдістері
*
Сумен салқындатылған найза ыстық металға жоғары таза оттегін енгізеді. Бұл оттегі көміртекпен және басқа қоспалармен тікелей әрекеттесіп, оларды тотықтырады. Негізгі реакцияларға C + O₂ CO және CO₂ түзуі, Si + O₂ SiO₂ түзуі, Mn + O₂ MnO түзуі және P + O₂ P₂O₅ түзуі жатады. Бұл оксидтерді ұстап алу үшін әк немесе доломит флюстері қосылады, бұл негізгі қожды түзеді. Қож балқытылған болаттың үстінде қалқып жүреді, бұл ластаушы заттарды бөлуді және кетіруді жеңілдетеді.
Үрлеу фазасы шихтаны тез қыздырады; металл сынықтары еріп, мұқият араласады, бұл біркелкі құрамды қамтамасыз етеді. Әдетте, бұл процесс 30-45 минутқа созылады, заманауи қондырғыларда бір партиядан 350 тоннаға дейін болат өндіріледі.
Үрлегеннен кейін, болат химиясына түзетулер көбінесе екінші реттік тазарту қондырғыларында дәл сипаттамаларға сәйкес келу үшін жасалады. Содан кейін болат тақталар, дайындамалар немесе гүл шоқтарын алу үшін үздіксіз құю машиналарына құйылады. Кейіннен ыстық және суық илемдеу бұл өнімдерді автомобиль және құрылыс сияқты салаларда қолдануға арналған пішіндейді. Қосалқы өнімнің бірі - цемент пен инфрақұрылымда қолданылатын қож.
Қоршаған ортаға әсері және шығарындылары
BOF болат қорыту энергияны көп қажет етеді және түтін газдары мен бөлшектердің айтарлықтай мөлшерін шығарады. Негізгі шығарындылар көміртектің (CO₂) тотығуынан, механикалық араластырудан және оттегі үрлеу кезінде материалдың булануынан пайда болады.
CO₂көмірсутектерді декарбуризациялау реакциялары арқылы өндірілетін негізгі парниктік газ болып табылады. Шығарылатын CO₂ мөлшері ыстық металдың көміртегі құрамына, қосылған сынықтардың үлесіне және жұмыс температурасына байланысты. Қайта өңделген сынықтарды көбірек пайдалану CO₂ шығарындысын азайтуы мүмкін, бірақ болат сапасы мен өңдеу жылу балансын сақтау үшін түзетулер енгізуді қажет етуі мүмкін.
Бөлшектелген шығарындыларұсақ металл оксидтерін, ағын қалдықтарын және зарядтау немесе түрту операцияларынан пайда болатын шаңды қамтиды. Бұл бөлшектер үздіксіз бақылауды және азайту технологияларын қажет ететін қатаң реттеуші бақылауға жатады.
Күкірт диоксиді (SO₂)негізінен балқытылған шойындағы күкірттен пайда болады. Бақылау ерітінділері бастапқы процесс кезеңдеріндегі шектеулі жою тиімділігін және өңделмеген жағдайда қышқыл жаңбырдың пайда болу мүмкіндігін ескеруі керек.
Қазіргі заманғы BOF операциялары интеграцияланған шығарындыларды бақылау шешімдерін қолданады:
- Түтін газдарын тазалау жүйелері (мысалы, дымқыл әктасты тотығу, жартылай құрғақ әк бүріккішпен кептіру) SO₂ жоюға бағытталған және гипс сияқты пайдалы қосалқы өнімдерге айналдыруға мүмкіндік береді.
- Түтін газдарын тазартудың озық технологиялары, мата сүзгілері және құрғақ сорбент бүрку бөлшектердің шығарындыларын азайтады.
- CO₂ ұстап қалу және секвестрлеу нұсқалары барған сайын қарастырылуда, аминдерді тазалау және мембраналарды бөлу сияқты технологиялар шығындардың тиімділігі тұрғысынан бағалануда.
Тиімді түтін газдарын тазарту әдістері нақты уақыт режимінде бақылауға және процесті реттеуге негізделген. Сілті концентрациясын онлайн бақылау құралдарын, соның ішіндекаустикалық сода концентрациясын өлшейтін құрылғыларжәне Lonnmeter сияқты онлайн концентрация өлшегіштері түтін газдарын тиімді тазалауды және шығарындылар стандарттарына сәйкестікті қамтамасыз етеді. Осы технологияларды пайдалану арқылы BOF қондырғылары SO₂ және бөлшектер шығарындыларын 69%-дан астамға азайтуға қол жеткізе алады, бұл нормативтік талаптарға сәйкестікті және қоршаған ортаны қорғауды қолдайды.
Негізгі оттегі пеші процесінде түтін газдарын тазалау
Түтін газдарын тазалаудың мақсаты мен негіздері
Түтін газдарын тазалау дегеніміз - негізгі оттегі пешінің (BOF) болат жасау процесінің кезеңдерінде пайда болатын пайдаланылған газдардан күкірт диоксидін (SO₂) және басқа да қышқыл компоненттерді кетіруге арналған жүйелер мен әдістер. Негізгі мақсат - атмосфераның ластануын азайту және күкірт пен басқа да шығарындыларға нормативтік шектеулерді сақтау. Болат өндірісінде бұл тазалау процестері балқытылған темір мен әртүрлі ағындардың тотығуы кезінде бөлінетін ауадағы ластаушы заттардың қоршаған ортаға әсерін азайтуға көмектеседі.
Түтін газдарын тазалаудың химиялық принципі - газ тәрізді SO₂-ны сулы немесе қатты фазаларда сілтілі сорбенттермен әрекеттесу арқылы зиянсыз немесе басқарылатын қосылыстарға айналдыру. NaOH негізіндегі ылғалды тазалаудың негізгі реакциясы:
- SO₂ (газ) суда еріп, күкірт қышқылын (H₂SO₃) түзеді.
- Содан кейін күкірт қышқылы натрий гидроксидімен (NaOH) әрекеттесіп, натрий сульфитін (Na₂SO₃) және су түзеді.
- SO₂ (г) + H₂O → H₂SO₃ (ақ)
- H₂SO₃ (ақ) + 2 NaOH (ақ) → Na₂SO₃ (ақ) + 2 H₂O
Бұл жылдам, жоғары экзотермиялық бейтараптандыру NaOH жүйелеріне жоғары жою тиімділігін береді. Әктасты немесе әк негізіндегі тазалауда келесі реакциялар басым болады:
- CaCO₃ немесе Ca(OH)₂ SO₂-мен әрекеттесіп, кальций сульфитін, ал мәжбүрлі тотығу кезінде кальций сульфатын (гипс) түзеді.
- CaCO₃ + SO₂ → CaSO₃
- CaSO₃ + ½O₂ + 2H₂O → CaSO₄·2H₂O
Бұл тазалау реакцияларының тиімділігі сорбент концентрациясына, газ-сұйықтық байланысына, температураға және BOF түтін газы ағынының ерекше сипаттамаларына байланысты.
Болат құюдағы түтін газдарын тазалау стратегияларының түрлері
Каустикалық сода (NaOH) және әктас/әк шламын қолданатын ылғалды тазалау жүйелері BOF түтін газдарын тазарту әдістерінің эталоны болып табылады. NaOH күшті сілтілігі мен жылдам реакция кинетикасы үшін қолайлы, бақыланатын жағдайларда SO₂-ны толықтай жоюға қол жеткізеді. Дегенмен, ол әк немесе әктасқа қарағанда қымбат. Бұл дәстүрлі кальций негізіндегі жүйелер стандартты болып қала береді, әдетте процесс параметрлері оңтайландырылған кезде 90-98% тиімділікке жетеді.
Әктаспен немесе әктаспен дымқыл тазалау кезінде жүйе әдетте газдың буып-түйілген немесе бүріккіш мұнаралар арқылы жоғары қарай ағатынын қамтиды, ал газ-сұйықтықтың жеткілікті байланысын қамтамасыз ету үшін суспензия айналымда болады. Алынған сульфит немесе сульфат процестен алынып тасталады, ал гипс әк/әктас жүйелерінде негізгі қосалқы өнім ретінде қолданылады.
Бүріккішпен құрғақ тазалау газдарды жартылай құрғақ жағдайда тікелей тазарту үшін атомдалған суспензия тамшыларын немесе құрғақ сорбент инъекциясын (DSI) пайдаланады. Trona, гидратталған әк және әктас жиі қолданылатын сорбенттер болып табылады. Trona осылардың ішінде SO₂ жоюдың ең жоғары деңгейіне жетеді (94%-ға дейін), бірақ әк пен әктас көптеген болат зауыттары үшін сенімді, үнемді баламаларды ұсынады. Бүріккішпен құрғақ жүйелер суды аз пайдалануымен, оңай қайта жабдықталуымен және бөлшектер мен сынапты қоса алғанда, көп ластаушы заттарды кетіруге икемділігімен ерекшеленеді.
Механикалық тұрғыдан алғанда, NaOH негізіндегі тазалау сұйық фазалы химия арқылы жұмыс істейді, қатты өнімдердің пайда болуына жол бермейді және ағынды суларды өңдеуді жеңілдетеді. Керісінше, әк/әктас жүйелері шламды сіңіруге негізделген, бұл одан әрі өңдеуді немесе жоюды қажет ететін гипсті береді. Бүріккіш-құрғақ тазалау газ фазалы және сұйық фазалы сіңіруді біріктіреді, кептірілген реакция өнімдері ұсақ қатты заттар ретінде жиналады.
Салыстырмалы түрде, NaOH мыналарды ұсынады:
- Жоғары реактивтілік және процесті басқару.
- Қатты қалдықтар жоқ, қоршаған ортаны басқаруды жеңілдетеді.
- Реагенттердің жоғары құны, бұл оны ірі көлемді қолданбалар үшін онша тартымды етпейді, бірақ SO₂ максималды түрде жойылуы қажет болғанда немесе қатты қосалқы өнімдерді жою проблемалы болғанда өте қолайлы.
Әктас/әктас әдістері:
- Реагенттердің төмен құны.
- Жақсы орнатылған жұмыс, гипсті бағалаумен оңай интеграциялау.
- Берік шлам мен қосалқы өнімдерді өңдеу жүйелерін қажет етеді.
Бүріккіш және құрғақ сорбент жүйелері:
- Операциялық икемділік.
- Тронамен тиімділік жоғары болуы мүмкін, дегенмен құны мен ұсынысы практикалық қабылдауды шектеуі мүмкін.
NaOH скрабтауын BOF операцияларына интеграциялау
NaOH тазалау қондырғылары BOF негізгі газ жинау пункттерінің төменгі жағында орналасқан, көбінесе электростатикалық тұндырғыштар немесе қаптар сияқты шаңды кетірудің алдын ала кезеңдерінен өтеді. Түтін газы тазалау мұнарасына кірмес бұрын салқындатылады, онда ол айналымдағы NaOH ерітіндісімен жанасады. Ағынды сулар сілті концентрациясына үздіксіз бақыланады, онлайн концентрация өлшегіш, каустикалық сода концентрация өлшегіші және онлайн сілті концентрациясын бақылауға арналған жүйелер, мысалы, Лоннметр сияқты құралдарды пайдаланады, бұл реагенттерді оңтайлы пайдалануды және SO₂ ұстау тиімділігін қамтамасыз етеді.
NaOH тазалағышын орналастыру өте маңызды; тазалағыш мұнара газ ағынын барынша көп ұстап тұру және жеткілікті байланыс уақытын сақтау үшін орналастырылуы керек. Тазартқыштан шығатын ағынды су әдетте бейтараптандыру немесе қалпына келтіру жүйесіне жіберіледі, бұл қоршаған ортаға келтіретін зиянды азайтады және суды қайта пайдалану мүмкіндігін жеңілдетеді.
NaOH тазалауды негізгі оттегі пешінің процесіне біріктіру жалпы процестің тиімділігін келесі жолдармен жақсартады:
- SO₂ шығарындыларын айтарлықтай азайту.
- Түтін газдарын тазалаудан қатты қалдықтарды жою, түтін газдарын тазалау технологияларына және жаңа ережелерге сәйкестікті жеңілдету.
- NaOH концентрациясын онлайн өлшеу арқылы нақты уақыт режимінде процесті реттеуге мүмкіндік береді, бұл процестің SO₂ жою үшін белгіленген мәндерді сақтауын қамтамасыз етеді.
Бұл интеграция түтін газын күкіртсіздендірудің кешенді процесін қолдайды. Ол заманауи нормативтік және пайдалану талаптарына жақсы сәйкес келетін сенімді, бейімделгіш түтін газын өңдеу әдістерін ұсыну арқылы негізгі оттегі пешіндегі болат өндірісіне тән шығарындылармен байланысты мәселелерді шешеді. Жетілдірілген онлайн сілті концентрациясын бақылауды енгізу NaOH пайдалануды одан әрі оңтайландырады, химиялық заттардың шамадан тыс дозалануының алдын алады және шығарындыларды бақылау жүйесінің қатаң белгіленген шектерде жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
NaOH концентрациясын өлшеу: маңыздылығы және әдістері
NaOH концентрациясын бақылаудың маңызды рөлі
ДәлNaOH концентрациясын өлшеунегізгі оттегі пеші (BOF) процесінде, әсіресе түтін газын тазалау процесінде өте маңызды. NaOH мөлшерін тиімді бақылау SO₂ жою тиімділігіне тікелей әсер етеді. Егер каустикалық сода ерітіндісі тым әлсіз болса, SO₂ ұсталуы төмендейді, бұл құбыр шығарындыларының жоғарылауына және қоршаған ортаны қорғау ережелерін сақтамау қаупіне әкеледі. Екінші жағынан, NaOH мөлшерін шамадан тыс қолдану реагент шығындарын арттырады және пайдалану қалдықтарын тудырады, бұл ағынды суларды тазарту мен материалдарды өңдеу ауыртпалығын арттырады.
NaOH концентрациясының дұрыс болмауы түтін газын тазарту процесінің барлығын бұзады. Концентрацияның жеткіліксіздігі SO₂ тазартылмаған күйде скраб арқылы өтетін серпілістерге әкеледі. Шамадан тыс концентрация ресурстарды босқа жұмсайды және натрий сульфаты мен карбонатының алдын алуға болатын қосалқы өнімдерін түзеді, бұл қалдықтарды өңдеуді қиындатады. Екі сценарий де ауа сапасының шектеулеріне сәйкестікті бұзуы және болат зауытының пайдалану шығындарын арттыруы мүмкін.
Онлайн концентрация өлшегіш технологиясы
Lonnmeter каустикалық сода концентрациясын өлшейтін құрылғыны қоса алғанда, онлайн концентрация өлшегіштері үздіксіз, нақты уақыт режимінде бақылауды қамтамасыз ету арқылы түтін газдарын тазарту әдістерін өзгертеді. Бұл құралдар рН, өткізгіштік немесе екеуін де өлшеу арқылы жұмыс істейді; әр әдіс ерекше артықшылықтар береді.
Онлайн сенсорлар тікелей қайта айналымдағы сұйықтық желілеріне немесе резервуарларына орнатылады. Негізгі интеграциялық тармақтар:
- сілтілікті тікелей бақылауға арналған рН электродтары (шыны немесе қатты күйдегі).
- Иондық құрамды кеңірек өлшеуге арналған өткізгіштік зондтары (тот баспайтын болат немесе коррозияға төзімді қорытпа электродтары).
- Зауыттың таратылған басқару жүйесіне интеграциялау үшін сигнал шығыс сымдары немесе желілік қосылымдар, бұл автоматты түрде мөлшерлеуді қамтамасыз етеді.
NaOH концентрациясын онлайн өлшеудің артықшылықтары:
- Үздіксіз, үздіксіз деректерді жинау.
- NaOH азаюын немесе артық дозалануын дереу анықтау.
- Қолмен іріктеу жиілігі мен еңбектің азаюы.
- Нақты уақыт режиміндегі деректер нақты қажеттіліктерге негізделген каустикалық мөлшерлеуді динамикалық түрде реттеуге мүмкіндік беретіндіктен, процесті басқаруды жақсарту.
Өнеркәсіптік тәжірибе көрсеткендей, екі сенсор түрін де Лоннметрде немесе ұқсас көп сенсорлы платформаларда біріктіру онлайн сілті концентрациясын бақылаудың беріктігін арттырады. Бұл интеграцияланған тәсіл қазіргі уақытта түтін газдарын тазартудың заманауи технологияларында, әсіресе негізгі оттегі пешінің болат жасау процесі сияқты ірі көлемді және жоғары өзгергіштік операцияларында маңызды рөл атқарады.
NaOH концентрациясын бақылау және сақтаудың ең жақсы тәжірибелері
Дәл онлайн өлшеу үшін дұрыс калибрлеу және техникалық қызмет көрсету өте маңызды. Сенсорларды үнемі калибрлеу қажет — рН өлшегіштерін күтілетін рН диапазонын бекітетін сертификатталған буферлік ерітінділерді пайдаланып екі немесе одан да көп анықтамалық нүктелерде калибрлеу керек. Өткізгіштік өлшегіштерін белгілі иондық күші бар стандартты ерітінділермен салыстыру қажет.
Практикалық техникалық қызмет көрсету кестесіне мыналар кіреді:
- Натрий карбонатынан немесе сульфатынан ластануды немесе тұнбаның пайда болуын болдырмау үшін үнемі визуалды тексерулер және тазалау.
- Кез келген химиялық немесе физикалық бұзылудан кейін электрондық жауапты тексеру және қайта калибрлеу.
- Сенсор элементтерін өндіруші ұсынған аралықтарда жоспарлы түрде ауыстыру, жоғары коррозиялық ортадан болатын әдеттегі тозуды ескеру.
Жиі кездесетін мәселелерді шешу:
- Сенсордың ауытқуы көбінесе жинақталған ластанудан немесе жасқа байланысты тозудан туындайды; қайта калибрлеу әдетте дәлдікті қалпына келтіре алады.
- Натрий сульфаты сияқты технологиялық өнімдерден ластану химиялық тазалауды немесе механикалық тазартуды қажет етеді.
- Өткізгіштікті жалған түрде жоғарылатуы мүмкін басқа еріген тұздардың кедергісі мерзімді зертханалық тексерулер және өлшеуіш ішінде тиісті компенсация алгоритмдерін таңдау арқылы бақыланады.
Реагенттің тұрақты сапасын қамтамасыз ету дегеніміз - CO₂ сіңірілуіне (натрий карбонатын түзеді және тиімді каустикалық беріктікті төмендетеді) жол бермеу үшін кіретін NaOH тазалығы мен сақтау жағдайларын бақылау. Жеткізуді үнемі тексеру және құжаттама процестің әрқашан спецификацияға сәйкес реагенттерді пайдаланатынын қамтамасыз етеді, бұл процестің өнімділігін де, нормативтік сәйкестікті де қолдайды.
Бұл тәсілдер оттегі пешінің болат жасау процесінің негізгі кезеңдеріне тән түтін газын күкіртсіздендірудің күрделі процестерінде сенімді NaOH концентрациясын өлшеуді және тұрақты жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.
Негізгі оттегі пеші
*
Болат құюда түтін газдарын NaOH көмегімен тазалауды оңтайландыру
Процесті басқару стратегиялары
Негізгі оттегі пештеріндегі болат өндірісіндегі өнеркәсіптік түтін газдарын тазалау процестері күкірт диоксидін (SO₂) және азот оксидтерін (NOₓ) тиімді түрде кетіру үшін дәл NaOH мөлшерлеуіне байланысты. Автоматтандырылған мөлшерлеу жүйелері Lonnmeter сияқты онлайн концентрация өлшегіштерінен нақты уақыт режимінде деректерді біріктіреді, бұл сілті концентрациясын үздіксіз бақылауға мүмкіндік береді. Бұл жүйелер NaOH бүрку жылдамдығын бірден реттейді, газды бейтараптандыруды оңтайландыру және химиялық ысырапты азайту үшін мақсатты концентрацияларды сақтайды.
Қоршаған ортаға пайдасы
NaOH-пен ылғалды тазалау, қатаң бақыланған кезде, 5% NaOH ерітіндісімен SOx-ты 92%-ға дейін кетіруге қол жеткізеді, бұл салыстырмалы өсімдік масштабындағы зерттеулерде дәлелденген. Бұл технология жиі NaOCl-мен біріктіріліп, бірнеше ластаушы заттарды кетіру деңгейін арттырады, кейбір жүйелер SOx үшін 99,6% тиімділікке және NOx-ты айтарлықтай азайтуға жетеді. Мұндай өнімділік болат секторының Париж келісімінің мақсаттары бойынша климаттық міндеттемелеріне сәйкес келеді, бұл болат өндірушілері үшін үшінші тарап тексеруін және сәйкестік сертификаттауын жеңілдетеді. Нақты уақыттағы мониторинг және автоматтандырылған мөлшерлеу сонымен қатар стандарттан тыс газды өңдеуді тез анықтауға және түзетуге, реттеуші бұзушылықтар мен қымбат айыппұлдардың алдын алуға көмектеседі.
Шығындар және операциялық тиімділік
Lonnmeter каустикалық сода концентрациясын өлшегіштері сияқты онлайн сілті концентрациясын бақылау құрылғыларын пайдаланып NaOH концентрациясын дәл өлшеу негізгі оттегі пеші процесінде айтарлықтай шығындар мен пайдалану тиімділігін арттырады. Автоматтандырылған мөлшерлеу жүйелері реагенттерді пайдалануды дәл баптайды, артық немесе кем мөлшерлеуден аулақ болу арқылы химиялық шығындарды тікелей азайтады. Салалық зерттеулер мөлшерлеуді нақты уақыт режимінде өлшеу арқылы реттеген кезде химиялық заттардың 45%-дан астам үнемделуін үнемі көрсетеді.
Бұл операциялық стратегиялар жабдықтың тозуын азайтады және жұмыстың тоқтап қалу уақытын қысқартады. Үздіксіз бақылау арқылы қамтамасыз етілетін болжамды техникалық қызмет көрсету ауытқулар мен технологиялық ауытқулар туралы ерте ескертуді қамтамасыз етеді, бұл жабдықтың істен шығуына дейін техникалық қызмет көрсету жұмыстарын жоспарлауға мүмкіндік береді. Термографиялық сынақ және діріл талдауы сияқты әдістер жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады. Зауыттар алдын алу тәсілдеріне қарағанда техникалық қызмет көрсету шығындарын 8-12%, ал реактивті жөндеулерге қарағанда 40%-ға дейін үнемдейді деп хабарлайды. Нәтижесінде, оттегі пешіндегі болат жасаудың негізгі процесінің кезеңдері тұрақты бола түседі, жоспарланбаған тоқтап қалу қаупі азаяды, қауіпсіздік жақсарады және сенімді нормативтік сәйкестік қамтамасыз етіледі. Процесті басқарудың және түтін газдарын тазартудың осы әдістерін қолдану болат өндірушілерге экологиялық және экономикалық мақсаттарды тиімді теңестіруге мүмкіндік береді.
NaOH концентрациясын өлшеудегі жиі кездесетін қиындықтар мен шешімдер
Оттегі пешінің негізгі процесінде NaOH концентрациясын дәл өлшеу түтін газдарын тиімді тазалау, процесті бақылау және болат сапа стандарттарын сақтау үшін өте маңызды. Үш тұрақты қиындық - басқа химиялық заттардың кедергісі, сенсорлардың ластануы және қолмен сынама алу тапсырмаларын азайту қажеттілігі.
Түтін газындағы басқа химиялық заттардың кедергісін басқару
Түтін газын тазалау процесінде қышқыл ластаушы заттарды бейтараптандыру үшін NaOH жиі қолданылады. Дегенмен, сульфаттар, хлоридтер және карбонаттар сияқты басқа иондардың болуы тазалау сұйықтығының физикалық қасиеттерін өзгертіп, концентрацияны анықтауды қиындатуы мүмкін.
- Физикалық кедергі:Бұл иондық ластаушылар ерітіндінің тығыздығын немесе тұтқырлығын өзгерте алады, бұл тығыздыққа негізделген онлайн концентрация өлшегіштерінен алынған өлшеулерге тікелей әсер етеді, мысалы, Лоннметр. Мысалы, еріген SO₂ деңгейінің жоғарылауы натрий сульфитін түзу үшін реакцияға түсуі мүмкін, бұл өлшеуіштер калибрленбесе немесе көп компонентті ерітінділер үшін өтемақы төленбесе, NaOH концентрациясының көрсеткішін бұрмалайды.
- Шешімі:Қазіргі заманғы лоннметр құрылғылары кедергі келтіретін заттардың бірге өмір сүруіне байланысты қателіктерді азайтатын озық тығыздықты ажырату алгоритмдерін және температураны өтеуді қамтиды. Ұқсас қоспа профильдері бар белгілі стандарттарға сәйкес үнемі калибрлеу химиялық тұрғыдан күрделі түтін газдары ағындарын қамтитын BOF процесінің қадамдары үшін өлшеу дәлдігін одан әрі жақсартады. Бірнеше химиялық сенсорларды біріктіру реагенттерді дәл бақылау үшін NaOH көрсеткіштерін оқшаулауға да көмектеседі.
Сенсордың ластануын жою және өлшеу дәлдігін сақтау
Ластану бөлшектер, тұнбалар немесе реакция өнімдері сенсор беттерінде жиналған кезде пайда болады. BOF түтін газын тазалаудың қатал жағдайларында сенсорлар бөлшектердің, тұздардың қабыршақтануына және тұтқыр қалдықтардың әсеріне ұшырайды, бұл олардың әрқайсысы қате көрсеткіштерге және техникалық қызмет көрсету мәселелеріне ықпал етеді.
- Ластанудың типтік көздері:Кальций карбонаты және темір оксидтері сияқты тұнбалар сенсордың дірілдеу элементін жауып, оның резонанстық реакциясын әлсіретіп, төмен немесе ауытқып кететін көрсеткіштерге әкелуі мүмкін. Жабысқақ каустикалық шламның жиналуы сигналдың тұрақтылығын одан әрі нашарлатады.
- Шешімі:Лоннметр концентрация өлшегіштері тегіс, коррозияға төзімді беттермен және жиналуды болдырмау үшін орнында шаю және ультрадыбыстық араластыру сияқты орналастырылатын тазалау хаттамаларымен жасалған. Жоспарланған автоматтандырылған тазалау циклдарын басқару жүйесінің логикасын пайдаланып бағдарламалауға болады, бұл сенсордың қызмет ету мерзімін айтарлықтай жақсартады және тұрақты дәлдікті қамтамасыз етеді. Кіріктірілген диагностика операторларды калибрлеу ауытқуы немесе ластану туралы ескертеді, бұл жиі қолмен тексеруді қажет етпей, проактивті техникалық қызмет көрсетуді іске қосады.
Қолмен іріктеу және талдау жұмыстарын азайту
Дәстүрлі NaOH концентрациясын өлшеу көбінесе қолмен сынама алуға және зертханалық титрлеуге негізделген. Бұл тәсіл көп уақытты алады, қателіктерге бейім және болат өндірудің маңызды кезеңдерінде қажетті нақты уақыт режиміндегі процесті түзетуге кедергі келтіретін есеп беру кідірістерін тудырады.
- Қолмен іріктеудің кемшіліктері:Іріктеу науқандары жұмыс процесіне кедергі келтіреді, қауіпті химиялық заттардың әсеріне ұшырау қаупін тудырады және деректерді айтарлықтай уақыт кідірісімен береді, бұл түтін газдарын тазарту әдістерін қатаң бақылауға кедергі келтіреді.
- Шешімі:Лоннметрдің онлайн сілтілік концентрациясын бақылау жүйесін тікелей PLC немесе таратылған басқару жүйелеріне (DCS) интеграциялау реагенттерді автоматты түрде мөлшерлеу және соңғы нүктені анықтау үшін нақты уақыт режимінде кері байланысты қамтамасыз етеді. Бұл каустикалық сода концентрациясын өлшегіштер деректер журналдарын басқару бөлмесіне үздіксіз жібереді, бұл күнделікті жұмысты болдырмайды және операторларға стратегиялық бақылауға назар аударуға мүмкіндік береді. Процесс құжаттамасы мұндай онлайн концентрациясын өлшейтін жүйелердің сынама алу жұмысын 80%-дан астамға қысқартатынын, сонымен қатар сәйкестік пен өнімнің біркелкілігін сақтау үшін түтін газдарын тазарту технологияларын қолдайтынын растайды.
Қазіргі заманғы BOF операцияларын жүргізетін нақты әлемдегі болат зауыттары қазір осы қиындықтарды шешу үшін түтін газын күкіртсіздендіруді қамтамасыз ету және сілтілерді пайдалануды оңтайландыру үшін лоннметр құрылғыларын қоса алғанда, озық өлшеу шешімдеріне тәуелді.
Үздіксіз процестерді басқару және деректерді басқару бойынша интеграция бойынша кеңестер
NaOH концентрациясын онлайн режимінде сәтті өлшеу процесті басқару элементтерімен сенімді интеграцияға байланысты. Орталықтандырылған бақылау және басқару үшін концентрация өлшегіштерін DCS, PLC немесе SCADA жүйелеріне қосыңыз. Процесті автоматтандыруда немесе дабыл басқаруда қолданар алдында сенсор сигналдарының дұрыс масштабталғанына және тексерілгеніне көз жеткізіңіз. Түтін газын тазарту технологияларында каустикалық сода мөлшеріндегі ауытқулар кезінде оператордың әрекетін шақыру үшін жоғары/төмен концентрациялы дабылдарды конфигурациялаңыз.
Деректердің сенімділігін қамтамасыз ету үшін:
- Сертификатталған анықтамалық шешімдерді пайдаланып, мерзімді калибрлеу процедураларын қолданыңыз.
- Трендтерді талдау және нормативтік шолу үшін автоматтандырылған деректерді тіркеуді енгізіңіз.
- Процесс маңызды болған жерде резервтеуді пайдаланыңыз; резервтік сенсорларды немесе қос сигнал арналарын орналастырыңыз.
- Ақаулықтарды жою немесе процесті тексеру кезінде терең шолуды қамтамасыз ету үшін онлайн концентрация өлшегішінен алынған деректерді тікелей процесс тарихшы жүйелеріне желіге қосыңыз.
Максималды тиімділік үшін интеграция тәсілдерін зауыт ауқымына сәйкестендіріңіз — жоғары көлемді, үздіксіз BOF операциялары үшін DCS-ке; немесе жылдам қайта конфигурациялауды қажет ететін модульдік немесе пилоттық жүйелер үшін PLC/SCADA-ға сүйеніңіз. Интеграцияны жоспарлау кезінде байланыс қателері мен деректердің жоғалуын болдырмау үшін инженерлік топтарды интерфейсті тестілеу және валидацияға тартыңыз.
Қорытынды
Оттегі пешінде болат жасаудың негізгі процестерінде түтін газын тазалау процесінің өнімділігі мен сенімділігі үшін NaOH концентрациясын тиімді өлшеу өте маңызды. NaOH-ты дәл, нақты уақыт режимінде бақылау SO₂ және NOx тиімді түрде жойылуын қамтамасыз етеді, бұл пайдалану тиімділігін де, қатаң нормативтік талаптарды да тікелей қолдайды. Дұрыс NaOH концентрациясын сақтау тазалаудың оңтайлы тиімділігіне, қосалқы өнімдердің пайда болуын және реагенттердің қажетсіз шығынын азайтуға, сонымен қатар жүйеде қабыршақтану және коррозия сияқты пайдалану мәселелерінен аулақ болуға мүмкіндік береді.
Көп параметрлі өткізгіштікті, тұздылықты және сілтілік анықтауды пайдаланатын онлайн сілтілік концентрацияны бақылаудың озық жүйелерін енгізу салалық эталонға айналды. Онлайн концентрация өлшегіштері және арнайы каустикалық сода концентрация өлшегіштері сияқты сенімді технологияларды енгізу арқылы операторлар процесс жағдайлары туралы үздіксіз түсінік алады. Бұл жүйелер динамикалық процесті басқаруды жеңілдетеді және жүктеменің немесе газ құрамының өзгеруіне жауап ретінде түзетулерді жүзеге асыруға мүмкіндік береді, бұл нысандарға оттегі пешінің болат жасау процесінің негізгі қадамдарын дәлдікпен бейімдеуге мүмкіндік береді.
Процесті оңтайландыру дәл өлшеу құралдарын кері байланысты басқару стратегияларымен біріктіру арқылы күшейтіледі, бұл NaOH мөлшерлеуін проактивті түрде реттеуге мүмкіндік береді. Бұл түтін газын тазалау процесінде ең жоғары тиімділікті сақтап қана қоймай, сонымен қатар артық немесе жеткіліксіз мөлшерлеумен байланысты экологиялық және қаржылық шығындарды азайтады. Сенімді NaOH мониторингі негізгі оттегі пеші процесінің салалық ережелерде кең таралған өте төмен шығарындылар мақсаттарына үнемі сәйкес келетінін және түтін газын тазартудың ең жақсы қолжетімді әдістері мен тазалау технологияларына сәйкес келетінін қамтамасыз етеді.
Шығарындыларды қатаң бақылауды талап ететін реттеушілік ортада сенімді өлшеу инфрақұрылымы тек техникалық талап қана емес, сонымен қатар бизнестің міндетті талабы болып табылады. Lonnmeter ұсынатын сияқты концентрация өлшегіштерін енгізу болат зауыттарына реттеуші орган белгілеген ластаушы заттардың мақсаттарына сенімді түрде жетуге мүмкіндік береді, бұл үздіксіз процесті жетілдіру бастамалары мен сәйкестік құжаттамасының талаптарын қолдайды. Бұл болат өндірісіндегі тиімді процесті жобалау мен тұрақты операциялардың негізіне NaOH концентрациясын дәл өлшеуді қояды.
Жиі қойылатын сұрақтар
Түтін газдарын тазалау дегеніміз не және ол оттегі пешінің негізгі процесінде не үшін қажет?
Түтін газдарын тазалау - негізгі оттегі пешінде (BOF) болат жасау процесінде пайда болатын күкірт диоксиді (SO₂) сияқты қауіпті газдарды кетіру үшін қолданылатын шығарындыларды бақылау әдісі. Бұл өңдеу қышқыл газ шығарындыларын және бөлшектердің бөлінуін азайту арқылы қоршаған ортаны қорғайды, бұл болат зауыттарына ауа сапасы мен шығарындылар стандарттарына сәйкес келуге мүмкіндік береді. BOF процесі көмірқышқыл газының, көміртегі тотығының және күкірт құрамдас газдардың айтарлықтай мөлшерін шығарады, бұл қоршаған ортаға және реттеушілік әсерлерді азайту үшін газды сенімді түрде өңдеуді қажет етеді.
Болат балқытуда түтін газдарын тазалау процесі қалай жүзеге асырылады?
BOF болат зауыттарында түтін газдарын тазалау процесі шығарындыларынан қышқыл газдарды кетіру үшін химиялық сіңіруге негізделген. Әдетте, бұл түтін газдарын контактор арқылы өткізуді қамтиды, онда абсорбент - көбінесе натрий гидроксиді (NaOH, каустикалық сода деп те аталады) немесе әктас суспензиясы - күкірт диоксидімен және басқа қышқыл түрлермен әрекеттеседі. Мысалы, NaOH қолданылған кезде, SO₂ еритін натрий сульфитін немесе сульфатын түзу үшін әрекеттеседі, бұл газды бейтараптандырады. Тазалау ерітіндісі ластаушы заттарды сіңіреді, ал тазартылған газ желдетіледі. Тиімді тазалау осы процесс барысында тазалау химиялық заттарын дәл бақылауға және бақылауға байланысты.
Оттегі пешінде болат жасаудың негізгі процесі қандай кезеңдерді қамтиды?
BOF болат жасау процесі нақты, мұқият бақыланатын кезеңдерден тұрады:
- Қарапайым оттегі пешін ыстық, балқытылған темірмен (әдетте домна пештерінен алынады), металл сынықтарымен және әктас сияқты флюстермен зарядтау.
- Балқытылған метал арқылы жоғары таза оттегін үрлеу, CO₂ және CO сияқты газдар түрінде бөлінетін қоспаларды (әсіресе көміртек, кремний және фосфор) тез тотықтыру.
- Қажетті балқытылған болаттан шлак (тотыққан қоспалары бар) бөлу.
- Қорытпа құрамын реттеу және болат бұйымын құю арқылы одан әрі тазарту.
Бұл қадамдар кезінде, әсіресе оттегі үрлеу және тазарту кезінде, түтін газын тазалауды қажет ететін айтарлықтай шығарындылар пайда болады.
Неліктен онлайн концентрация өлшегіш NaOH концентрациясын өлшеу үшін өте маңызды?
Онлайн концентрация өлшегіштері тазалау ерітінділеріндегі NaOH концентрациясын үздіксіз, нақты уақыт режимінде өлшеуді қамтамасыз етеді. Бұл күкірт диоксидін тиімді жою, химиялық қалдықтарды азайту және қолмен сынама алудың немесе зертханалық сынақтардың тиімсіздігінсіз процестің тұрақтылығын сақтау үшін өте маңызды. Автоматтандырылған мониторинг процестің ауытқуларына жылдам жауап беруге мүмкіндік береді, химиялық заттарға шамадан тыс шығындардың алдын алады және NaOH-тың жеткіліксіз немесе артық дозалануымен байланысты экологиялық тәуекелдерді азайтады. Лоннметр сияқты құралдар тұрақты кері байланыс береді, бұл операторларға өнімділікті оңтайландыруға және шығарындылар мақсаттарына жетуді қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, бұл шығындар мен талаптарға сәйкестікке тікелей әсер етеді.
Түтін газдарын тазалау жүйелерінде NaOH концентрациясын өлшеу үшін қандай әдістер қолданылады?
NaOH концентрациясын келесі әдістермен өлшеуге болады:
- Титрлеу:Қолмен сынама алу және тұз қышқылымен зертханалық титрлеу. Дәл болғанымен, бұл әдіс көп еңбекті қажет етеді, баяу және процесті реттеуде кідірістерге бейім.
- Онлайн концентрация өлшегіштері:Лоннметр сияқты құралдар лезде, сызықтық өлшеу үшін физикалық қасиеттерді (мысалы, өткізгіштік, дыбыстық жылдамдық) немесе озық оптикалық әдістерді (мысалы, жақын инфрақызыл фотометрия) пайдаланады.
Өткізгіштік сенсорлары кеңінен қолданылады, бірақ оларға кедергі келтіретін тұздар әсер етуі мүмкін. NIR көп толқынды фотометриясы басқа реакция өнімдері болған кезде де каустикалық заттарды нақты нысанаға ала алады. Жаңа құралдар болат зауыттарын тазалау жүйелерінде кездесетін қатал жағдайларда сенімді, нақты уақыт режимінде сілтілік мониторинг үшін әртүрлі өлшеу принциптерін біріктіреді.
Бұл әдістер каустикалық сода концентрациясының оңтайлы шектерде сақталуын қамтамасыз етеді, тиімді және тиімді түтін газдарын тазарту технологияларын қолдайды.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 27 қараша
