Con el aumento de la capacidad de producción de las empresas siderúrgicas, cómo seleccionar la tecnología de oxígeno adecuada

La situación actual del desarrollo siderúrgico en China se puede resumir en tres aspectos. En primer lugar, la constante recuperación económica global aumentará el negocio de exportación chino, especialmente bajo la política de la "Franja y la Ruta", que impulsó las exportaciones de las empresas siderúrgicas. Aunque la inversión en infraestructura e inmuebles en China disminuye, la macroeconomía doméstica funciona bien y la escala de producción de las empresas siderúrgicas aumenta notablemente. En segundo lugar, al prohibir el acero de calidad inferior y eliminar la capacidad obsoleta, las empresas siderúrgicas lograron efectos evidentes en la reducción de capacidad. Algunas políticas locales y regulaciones ambientales restringen la capacidad productiva, por lo que la oferta y la demanda del mercado se ajustan eficazmente. Incluso si el precio del acero es variable, se mantendrá en un nivel alto, mientras que la capacidad de ganancia y el estándar de las empresas siderúrgicas también se mantendrán en un nivel alto. En tercer lugar, el progreso tecnológico y la mejora industrial en la industria siderúrgica liberarán aún más capacidad de calidad, pero el estricto control de la nueva capacidad promueve una mayor inversión en medio ambiente y progreso tecnológico. Mejorar la estructura industrial, mejorar la competitividad y el valor añadido del producto, y mejorar la capacidad de producción mediante el progreso tecnológico se convertirán en la dirección de desarrollo de la industria siderúrgica.

En resumen, la situación actual de la industria siderúrgica se desarrolla bien, pero los institutos y expertos en China tienen opiniones diferentes sobre el futuro del acero, ya que esta industria está sujeta a muchos factores, como el precio de las materias primas, las políticas, el medio ambiente, las barreras comerciales internacionales, los productos downstream y la macroeconomía. Sea cual sea la situación, muchas empresas quieren aprovechar esta oportunidad para controlar la capacidad, la sustitución equivalente y cerrar la producción obsoleta, por lo que bastantes empresas centran su atención en tecnologías que puedan ampliar la capacidad de producción, entre las cuales aumentar la tasa de enriquecimiento de oxígeno es una forma eficiente. En 2017, muchas empresas siderúrgicas ampliaron su capacidad de oxígeno e invirtieron en la construcción de grandes plantas de oxígeno. Uno de los métodos eficientes y populares de generación de oxígeno es la tecnología de oxígeno VPSA.

Según Beijing Peking University Pioneer Technology Company (Proveedor profesional de equipos VPSA en China), la tecnología de oxígeno VPSA separa el oxígeno del nitrógeno mediante el adsorbente, y no hay subproductos excepto oxígeno, y el oxígeno enriquecido se utiliza antes del soplador. En comparación con el método criogénico, VPSA tiene muchas ventajas, como menor costo de producción de oxígeno, período de construcción de planta más corto, reducción flexible de carga, fácil operación, lo que satisface las necesidades de ampliación de capacidad.

En primer lugar, el costo operativo de VPSA es bajo. La tasa de consumo de energía es de 0,32 kWh a 0,35 kWh por metro cúbico de oxígeno puro producido. Si la energía cuesta 0,5 RMB por kWh, el costo operativo de VPSA es de 0,15 RMB. Considerando los costos de depreciación, mano de obra y mantenimiento, el costo de producir un metro cúbico de oxígeno es inferior a 0,3 RMB.

En segundo lugar, el período de construcción es corto. Desde la construcción civil hasta la instalación y luego la puesta en marcha de prueba, se necesitan 6 meses para obtener oxígeno. En los últimos años, las empresas siderúrgicas prefieren este período de construcción corto, que puede generar beneficios rápidamente. Las ganancias serán muy considerables si la planta de oxígeno comienza a operar, basándose en el precio actual del acero.

En tercer lugar, reducción flexible de carga. La planta de oxígeno VPSA puede ampliar la capacidad de oxígeno de la planta siderúrgica; el oxígeno redundante se puede alimentar al sistema de fabricación de acero si hay suficiente oxígeno para el alto horno. Además, si la situación del acero empeora en el futuro, la planta VPSA puede ajustar su relación de reducción de carga para ahorrar más costos.

En cuarto lugar, fácil operación. La planta VPSA funciona bajo un sistema de control automático, que solo necesita 6-8 trabajadores, y no se requiere profesionalismo. Por lo tanto, es fácil integrarlos en el sistema de recursos humanos y no causar problemas a la empresa.

Los siguientes datos se recopilan de una planta de oxígeno VPSA en una empresa siderúrgica como referencia.

Hay tres altos hornos en esta empresa siderúrgica, de 3200 m³, 2500 m³ y 1080 m³. La tasa de enriquecimiento de oxígeno aumenta un 1%, la capacidad aumenta un 4,76% en teoría, un 3-4% en la realidad. También el carbón aumenta en 12-13 kg/t, y la relación de coque disminuye un 0,5%. La tasa de enriquecimiento de oxígeno aumenta un 1%, el valor calorífico aumenta un 3,4%, y el gas de escape del alto horno es más fácil de combustionar. Según la situación actual de esta empresa, se busca aumentar la relación de enriquecimiento de oxígeno al 4,4% desde el 3,5%, en consecuencia el flujo de oxígeno a 49000 Nm³/h desde 39000 Nm³/h, es decir, el oxígeno puro aumenta en 10000 Nm³/h.

Si la tasa de producción de hierro aumenta al 3%, la capacidad total de hierro aumenta en 475 t/d. Considerando 350 días laborables al año y un beneficio adicional de 700 RMB por tonelada de hierro, el beneficio total adicional será de 116,42 millones de RMB al año.

Al mismo tiempo, el costo adicional por año es de alrededor de 20 millones, por lo que el beneficio neto será de 96 millones de RMB al año.

En comparación con la planta criogénica de la misma capacidad, considerando la diferencia en los períodos de construcción y la diferencia en los costos de producción de oxígeno (tomando 0,1 RMB/m³ de costo como ejemplo), lo que VPSA aporta a la empresa son 4 meses menos de período y un beneficio único de 32 millones. Eso significa un ahorro de 8,4 millones de RMB al año.

En resumen, la inyección de carbón con oxígeno enriquecido es una de las formas eficientes de ahorrar energía, ahorrar coque y ampliar la capacidad. El oxígeno enriquecido también puede promover el uso del gas de alto horno, y la tecnología de combustión rica en oxígeno puede compensar las deficiencias del bajo poder calorífico del gas de alto horno y aumentar la eficiencia. Si la empresa siderúrgica toma el enriquecimiento de oxígeno como un punto clave, y la empresa de equipos con sistema de oxígeno VPSA, mediante la inyección de carbón con oxígeno enriquecido, la capacidad de producción de hierro se ampliará y se obtendrán beneficios considerables.