Инновационное применение технологии производства кислорода VPSA в металлургической отрасли 

Технология производства кислорода методом VPSA (вакуумной короткоцикловой адсорбции) селективно адсорбирует азот через молекулярные сита, выделяет кислород и обеспечивает эффективное его разделение при комнатной температуре и низком давлении. Её применение в металлургии значительно повысило эффективность производства и защиту окружающей среды, став ключевым техническим инструментом современных металлургических процессов.

Основные области применения

1.Вдувание обогащенного кислородом воздуха в доменные печи

В доменном производстве чугуна производство кислорода методом VPSA может увеличить концентрацию кислорода более чем до 90%. Увеличение скорости обогащения кислородом на 1% позволяет увеличить производство на 4-5%, а количество вдуваемого угля на 15 кг/т чугуна может быть увеличено, что снижает содержание кокса на 1,5-2%. Например, сталелитейное предприятие экономит 570 000 м³ природного газа и сокращает выбросы CO₂ на 1124 тонны в год благодаря подаче кислорода методом VPSA.

2.Повышение эффективности плавки цветных металлов

Плавка таких металлов, как медь, свинец и цинк, требует обогащения кислородом на 24-90%. Оборудование VPSA позволяет гибко регулировать производительность (200-20 000 Нм³/ч) в соответствии с потребностями различных масштабов производства. После внедрения на металлургическом заводе в провинции Юньнань (Китай) оборудования VPSA производительностью 3125 нм³/ч количество используемого кокса и себестоимость производства сократились.

3.Энергосбережение при обжиге в ковше

Полное сжигание кислорода заменяет традиционное сжигание природного газа + воздуха, а тепловой КПД повышается на 30%. После модернизации сталелитейного завода потребление природного газа одной обжиговой печью сократилось на 42%, что позволило сэкономить более 2 миллионов юаней в год.

Технические преимущества

1.Энергосбережение и снижение потребления: энергопотребление установки по производству кислорода составляет всего 0,3 кВт⋅ч/Нм³, что на 40% экономичнее, чем при производстве кислорода методом глубокой заморозки;

2.Гибкая адаптация: диапазон регулировки нагрузки составляет 50–100%, а модульная конструкция позволяет комбинировать различные варианты для адаптации к колебаниям производства;

3.Экологическая безопасность и высокая эффективность: снижение выбросов CO и SO₂ и достижение цели «двойного углеродного следа».

Будущие тенденции

Технология VPSA развивается в сторону повышения чистоты (более 93%) и интеллектуальности, а также расширяется в область улавливания и конверсии углекислого газа, например, для снижения содержания CO₂ в дымовых газах до оксида углерода для обеспечения рециркуляции углерода. С ускорением «зеленой» трансформации металлургической промышленности VPSA станет одной из основных технологий низкоуглеродной плавки.