Mit der steigenden Produktionskapazität von Stahlunternehmen – wie man die geeignete Sauerstofftechnologie auswählt

Die aktuelle Situation der Stahlentwicklung in China kann in drei Aspekten zusammengefasst werden. Erstens wird die anhaltende globale wirtschaftliche Erholung das chinesische Exportgeschäft ankurbeln, insbesondere im Rahmen der "Belt and Road"-Politik, die das Exportgeschäft von Stahlunternehmen fördert. Obwohl die Investitionen in die chinesische Infrastruktur und Immobilien zurückgehen, läuft die heimische Makroökonomie gut, und der Produktionsumfang der Stahlunternehmen nimmt deutlich zu. Zweitens haben Stahlunternehmen durch das Verbot minderwertigen Stahls und die Beseitigung veralteter Kapazitäten bemerkenswerte Erfolge bei der Kapazitätsreduzierung erzielt. Einige lokale politische und umweltbezogene Vorschriften schränken die Produktionskapazität ein, sodass Angebot und Nachfrage auf dem Markt wirksam reguliert werden. Auch wenn der Stahlpreis schwankt, wird er auf einem hohen Niveau gehalten, während auch die Ertragsfähigkeit und der Standard der Stahlunternehmen auf einem hohen Niveau bleiben. Drittens werden technologischer Fortschritt und industrielle Aufwertung in der Stahlindustrie die Qualitätskapazitäten weiter freisetzen, aber die strenge Kontrolle neu hinzukommender Kapazitäten fördert mehr Investitionen in Umwelt- und Technologiefortschritt. Es wird zur Entwicklungsrichtung der Stahlindustrie, die Industriestruktur zu verbessern, die Produktwettbewerbsfähigkeit und den Mehrwert zu steigern und die Produktionskapazität durch technologischen Fortschritt zu verbessern.

Insgesamt entwickelt sich die aktuelle Situation der Stahlindustrie gut, aber Institute und Experten in China haben unterschiedliche Meinungen zur Zukunft des Stahls, da diese Branche vielen Faktoren unterliegt, wie Rohstoffpreisen, Politik, Umwelt, internationalen Handelshemmnissen, nachgelagerten Produkten und der Makroökonomie. Unabhängig von der Situation wollen viele Unternehmen diese Chance nutzen, um die Kapazität zu kontrollieren, gleichwertige Ersatzprodukte zu verwenden und veraltete Produktion stillzulegen. Daher richten viele Unternehmen ihre Aufmerksamkeit auf Technologien, die die Produktionskapazität erweitern können, wobei die Erhöhung der Sauerstoffanreicherungsrate eine effiziente Methode ist. Im Jahr 2017 erweiterten viele Stahlunternehmen ihre Sauerstoffkapazität und investierten in den Bau großer Sauerstoffanlagen. Eine der effizienten und beliebten Sauerstofferzeugungsmethoden ist die VPSA-Sauerstofftechnologie.

Laut Beijing Peking University Pioneer Technology Company (Professioneller Anbieter von VPSA-Anlagen in China) trennt die VPSA-Sauerstofftechnologie Sauerstoff von Stickstoff mittels Adsorptionsmittel, und es gibt keine Nebenprodukte außer Sauerstoff, und der angereicherte Sauerstoff wird vor dem Gebläse verwendet. Im Vergleich zum kryogenen Verfahren hat VPSA viele Vorteile, wie niedrigere Sauerstoffproduktionskosten, kürzere Bauzeit der Anlage, flexible Abregelbarkeit und einfache Bedienung, was den Bedürfnissen der Kapazitätserweiterung entspricht.

Erstens sind die Betriebskosten von VPSA niedrig. Der Stromverbrauch beträgt 0,32 kWh bis 0,35 kWh für die Erzeugung eines Kubikmeters reinen Sauerstoffs. Wenn die Stromkosten 0,5 RMB pro kWh betragen, liegen die Betriebskosten von VPSA bei 0,15 RMB. Unter Berücksichtigung von Abschreibungskosten, Arbeitskosten und Wartungskosten liegen die Kosten für die Erzeugung eines Kubikmeters Sauerstoff unter 0,3 RMB.

Zweitens ist die Bauzeit kurz. Vom Baubeginn über die Installation bis zum Probelauf dauert es 6 Monate, um Sauerstoff zu erhalten. In den letzten Jahren bevorzugen Stahlunternehmen eine solche kurze Bauzeit, da sie schnell Gewinn bringen kann. Der Gewinn wird beträchtlich sein, wenn die Sauerstoffanlage in Betrieb geht, basierend auf dem aktuellen Stahlpreis.

Drittens flexible Abregelbarkeit. Die VPSA-Sauerstoffanlage kann die Sauerstoffkapazität des Stahlwerks erweitern; der überschüssige Sauerstoff kann dem Stahlerzeugungssystem zugeführt werden, wenn der Sauerstoff für den Hochofen ausreicht. Darüber hinaus kann die VPSA-Anlage bei einem zukünftigen Rückgang der Stahlnachfrage ihr Abregelungsverhältnis anpassen, um mehr Kosten zu sparen.

Viertens einfache Bedienung. Die VPSA-Anlage arbeitet unter einem automatischen Steuerungssystem, das nur 6-8 Arbeiter benötigt, und es ist keine Fachkenntnis erforderlich. Daher ist es einfach, sie in das Personalsystem zu integrieren, und sie verursachen dem Unternehmen keine Probleme.

Die folgenden Daten wurden von einer VPSA-Sauerstoffanlage in einem Stahlunternehmen als Referenz gesammelt.

Es gibt drei Hochöfen in diesem Stahlunternehmen, 3200 m³, 2500 m³ und 1080 m³. Die Sauerstoffanreicherungsrate steigt um 1%, die Kapazität steigt theoretisch um 4,76%, in der Praxis um 3-4%. Auch der Kohleverbrauch steigt um 12-13 kg/t, und der Koksverbrauch sinkt um 0,5%. Die Sauerstoffanreicherungsrate steigt um 1%, der Heizwert steigt um 3,4%, und das Gichtgas des Hochofens ist leichter zu verbrennen. Basierend auf der aktuellen Situation dieses Unternehmens soll die Sauerstoffanreicherungsrate von 3,5% auf 4,4% erhöht werden, entsprechend der Sauerstoffdurchfluss von 39000 Nm³/h auf 49000 Nm³/h, d.h. der reine Sauerstoff steigt um 10000 Nm³/h.

Wenn die Eisenproduktionsrate auf 3% erhöht wird, steigt die gesamte Eisenkapazität um 475 t/Tag. Unter Berücksichtigung von 350 Arbeitstagen pro Jahr und einem zusätzlichen Nutzen von 700 RMB pro Tonne Eisen beträgt der gesamte zusätzliche Nutzen 116,42 Millionen RMB pro Jahr.

Gleichzeitig betragen die zusätzlichen Kosten pro Jahr etwa 20 Millionen, sodass der Nettogewinn 96 Millionen RMB pro Jahr beträgt.

Im Vergleich zur kryogenen Anlage gleicher Kapazität, unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Bauzeiten und der unterschiedlichen Sauerstoffproduktionskosten (nehmen Sie 0,1 RMB/m³ Kosten als Beispiel), bringt VPSA dem Unternehmen eine um 4 Monate kürzere Bauzeit und einen einmaligen Nutzen von 32 Millionen. Das sind Ersparnisse von 8,4 Millionen RMB pro Jahr.

Zusammenfassend ist die sauerstoffangereicherte Kohleeinblasung eine der effizienten Methoden zur Energieeinsparung, Kokesinsparung und Kapazitätserweiterung. Angereicherter Sauerstoff kann auch die Nutzung von Hochofengas fördern, und die sauerstoffreiche Verbrennungstechnologie kann die Nachteile des niedrigen Heizwerts von Hochofengas ausgleichen und die Effizienz steigern. Wenn das Stahlunternehmen die Sauerstoffanreicherung als Schwerpunkt betrachtet und das Anlagenunternehmen mit VPSA-Sauerstoffsystem, wird durch sauerstoffangereicherte Kohleeinblasung die Eisenproduktionskapazität erweitert und beträchtliche Gewinne erzielt.