PKU PIONEERの62,500Nm³/h VPSA酸素製造プロジェクト完了、LY鋼鉄の能力生産1,000万トン超えを支援

2021年3月上旬、元宵節の直後、湖南華菱連源鋼鉄有限公司（以下「LY鋼鉄」）はすでに集中的な生産と建設を行っていました。春節休暇中の短い3日間の休みの後、拡張ラインの建設チームはさらに意欲的に工期を短縮し、建設を加速させました。最近、総合エネルギープラントの37,500Nm³/h VPSA酸素プラント（フェーズII）は設置が終了間近で、本格的な予備試運転段階に入ります。プロジェクト計画によると、大型酸素富化高炉微粉炭吹き込み専用として、今月中に稼働し、酸素製造成功後にLY鋼鉄の6号および8号高炉に酸素を注入する予定です。

これに密接に関連するのは、今年1月初旬に稼働した25,000Nm³/h VPSA酸素発生ユニット（フェーズI）です。これら2つの酸素ユニットは統合されて超大規模 VPSA酸素プラント （62,500Nm³/h、80%）となり、中国最大級のVPSA酸素ユニットの一つとなり、LY鋼鉄の「優れた特殊鋼1,000万トン」能力最適化プロジェクトを後押しします。

酸素プラント（フェーズI）は明らかな効果を生み出し、需給の矛盾がついに緩和

これ以前、LY鋼鉄は5セットの極低温空気分離酸素ユニットを有し、総酸素能力は約105,000Nm³/hでした。予備計算では、1,000万トンの鉄鋼生産に必要な酸素需要は130,000Nm³/hを超えるため、初期の純酸素不足は少なくとも25,000Nm³/hであり、将来的にはさらに大きくなることが示されています。

LY鋼鉄の技術専門家グループはVPSA酸素製造プロセスを深く調査し、他の鉄鋼企業のVPSA酸素設備工場を訪問しました。現場の建設水準と管理基準、プロセス指標の先進性を詳細に比較し、特に成熟した安定したルーツ動力設備が大容量VPSA酸素ユニットの信頼性の高い運転を保証する鍵であることを実証した後、専門家グループは議論の結果、PKU PIONEERのVPSA酸素製造プロセスには明らかな利点とより先進的な指標があるとのコンセンサスに達しました。また、PKU PIONEERの独自開発特許であるリチウム系モレキュラシーブ、ラジアル吸着塔、自動制御とシステムのインテリジェント集中調整という中核技術を高く評価しました。無人運転の実現は、LY鋼鉄のリーンで効率的な生産ニーズにさらに応えるものとなります。

間もなく、両社は25,000Nm³/h 酸素製造プロジェクト（第1期）。当時、LY製鉄は液体酸素の調達のみで生産需要を賄っており、生産ピーク時には1日あたり450トンに達し、価格は1トンあたり200ドルと高騰し、湖南省の液体酸素生産量のほぼすべてを占めていました。供給が不足すると、広西、広東、福建省から液体酸素を調達・購入する必要すらありました。LY製鉄の液体酸素供給の大きな圧力の下、PKU Pioneerは顧客の需要に積極的に応えました。顧客の利益を最優先し、PKU Pioneerは建設を全力で推進し、プロジェクトは最終的に10日前に納品されました。25,000/80酸素ユニットが設計能力を完全に達成したことで、地元の液体酸素価格は一時1トンあたり123ドルに下落し、LY製鉄は1000万トンの鋼鉄生産能力に対して低コストの酸素供給バランスを成功裏に実現し、長年にわたる酸素供給と需要の矛盾を完全に解決しました。さらに、極低温空気分離能力の一部を転炉に移管することに成功し、空気分離ユニットの停止メンテナンスのための強力な機会も得られました。

工期短縮による生産能力拡大と60,000Nm³/h VPSA酸素能力の突破

2020年、LY製鉄の全体的な業績は影響を受けず、むしろ年間鋼鉄生産量は増加しました。LY製鉄は初めて1000万トンの鋼鉄生産量を達成しました。効果的な予防管理により、製造は年間を通じて中断されませんでした。危機を好機に変えることに成功し、LY製鉄はより多くの注文を獲得し、発展における新たなマイルストーンを築きました。2021年には、年間1200万トンの鋼鉄生産を目標に、LY製鉄は新たなピークに達するでしょう。

優れた特殊鋼の1000万トン生産能力の最適化を加速するため、LY製鉄は迅速に配置を調整し、VPSA酸素ユニットの能力をさらに拡大し、37,500Nm³/hの能力を持つ別のVPSA酸素ガスプラントを建設しました。これは、第1期プロジェクトと合わせて、60,000 Nm³/hを超える超大型VPSA酸素ユニットを形成します。2020年12月15日、建設は正式に開始され、37,500/80 VPSA酸素システムは2021年第1四半期に完了し、2つのフェーズ間の時間差を可能な限り短縮し、試運転を加速します。LY製鉄の生産要件に対応するため、第2期のスケジュールが厳しく作業量が多いにもかかわらず、PKU Pioneerの技術チームは再び時間との戦いと春節休暇前後の不確実性に立ち向かいました。

EPCプロジェクトの開始ユニットとして、設計ユニットおよび建設・設置会社を統括し、PKU Pioneerは、全体設計、一式設備の供給、設置と調整、現場建設管理、計装制御ソフトウェアプログラミング、酸素製造のためのシステム試運転、運転最適化などに全面的に責任を負っています。酸素設備が設計指標を満たすことを前提に、PKU Pioneerはさまざまな側面から建設工事の厳しい問題を解決することに取り組み、可能な限り慎重に作業を進めました。

2020年、中国のすべての地域は長期間にわたる予防管理下にありました。人員移動、設備生産、非標準輸送などの一見日常的な業務が、プロジェクトにさらなる困難をもたらしました。 PKUのパイオニア 環境下での運用における建設経験を迅速に探求し、まとめました。プロジェクト開始後、PKU PioneerとLY製鉄のプロジェクトチームは、科学的で実現可能なプロジェクト実施計画を共同で策定しました：

1. 異なる職種の作業員を毎日集めて、日単位または実際の進捗に応じて建設量を調整します。建設スケジュールの日次報告メカニズムを確立し、厳格に実施することで、管理可能なプロセス手段を通じて目標の達成を確保します。

2. 部品製造に関しては、プロジェクトマネージャーが技術者を製造工場に派遣して生産を監督し、毎週進捗状況を報告することで、設備部品が予定通り納品されることを確保します。

3. 異なる作業エリアとモジュールでプレハブされた、完璧な建設指揮・調整メカニズムを確立し、現場での「人員不足や建設の空白ゾーン」を回避します。

4. 土木工事の方法を改善および最適化し、VPSA酸素製造プロセスと組み合わせた新しい建設モデルを構築します。これにより、土木工事と設備設置を同時に行うだけでなく、交差工事を効果的に回避します。

PKU PioneerとLY製鉄は誠実に協力して困難を克服しました。綿密な組織と科学的管理を通じて、設計、製造、設置の各ノードが時間通りに実施されることを効果的に保証しました。

3か月間運転している第1期VPSA酸素発生装置の総合電力消費量によると、運転コストは1m³あたり0.03ドル未満です³ （100%純酸素）、酸素使用コストを30%以上削減します。さらに、高炉の酸素富化率を高めることで、生産量は50万トン増加し、同時期のコークス比は大幅に低下し、石炭ガス発電量も増加しました。要約すると、年間の総合利益は顕著でした。したがって、第2期VPSA酸素製造プロジェクトは、LY製鉄によって1200万トン鋼鉄プロジェクトの「第1号プロジェクト」に指定され、年間生産目標達成の重要な部分となっています。

生産の展開と実施を加速するため、LY製鉄は2021年初頭に対応するメカニズムを開始し、旧正月の最初の月に良い生産スタートを切りました。例えば、鉄前の焼結鉱とコークスの品質、および炉装入物構造を安定させて高炉の安定した高出力を確保し、電力制限と負荷低減期間中の生産を最適に組織し、材料の出荷、供給保証、在庫削減を適切に管理し、エネルギーシステムを是正し、安全事故を防止するなどです。この一連の生産中心の連携イニシアチブは、能力を重視し、利益を考慮し、管理を強化するLY製鉄の戦略を反映しています。

LY製鉄の60,000Nm³/h VPSA酸素生成プロジェクトの成功裏の完了は、超大型容量VPSA酸素製造技術の 鉄鋼 分野での応用を積極的に促進します。将来的には、VPSA酸素生成技術は、高炉酸素富化の効果的な手段として、ますます多くの1000万トン級製鉄所に採用され、エネルギーシステムの重要な構成要素となり、短い建設期間、低コスト、迅速な効果などの顕著な利点で製鉄所の酸素供給を強力に補完するでしょう。