Mais Siderúrgicas Indianas Tendem a Aplicar o Sistema de Oxigênio VPSA para Combustão Enriquecida com Oxigênio em Altos-Fornos para Melhoria de Lucros

Nos últimos anos, a produção de ferro e aço da Índia manteve um crescimento rápido contínuo. Em 2018, a Índia ultrapassou o Japão para se tornar o segundo maior fabricante de ferro e aço do mundo, atrás da China, com uma produção anual de aço bruto de 106,5 milhões de toneladas. De acordo com o plano nacional de desenvolvimento siderúrgico formulado pelo governo indiano, a capacidade de fabricação de ferro e aço da Índia atingirá 300 milhões de toneladas em 2030. Até lá, será difícil para os países atrás da Índia ultrapassar sua segunda posição.

Em comparação com o principal processo de produção de ferro em altos-fornos da China, com carvão não coqueificável e coque não metalúrgico como principais matérias-primas de produção de ferro, a Índia produz principalmente ferro reduzido direto, representando cerca de 44% da produção de ferro-gusa. Dado que o processo de ferro reduzido direto não é adequado para produção em grande escala e que a Índia carece de carvão coqueificável, a Índia tem grande potencial para o desenvolvimento de longo prazo de altos-fornos. A indústria de ferro e aço na Índia é altamente concentrada; em 2016, o nível CR3 do aço atingiu 44%, e grandes siderúrgicas como JSW e TATA atingiram o nível de classe mundial. Atualmente, a injeção de carvão enriquecida com oxigênio para altos-fornos na Índia seguiu a tendência da indústria de ferro e aço da China na escolha de tecnologias de geração de oxigênio. Em 2016, o processo de geração de oxigênio VPSA foi aplicado para altos-fornos pela primeira vez na Índia. Posteriormente, grandes grupos siderúrgicos indianos, incluindo JSW, JSPL e BPSL, construíram sucessivamente vários conjuntos de unidades de oxigênio VPSA, todos usados para produção de ferro em altos-fornos enriquecida com oxigênio.

Soluções Diversificadas de Enriquecimento de Oxigênio

O enriquecimento de oxigênio desempenha o papel mais importante no aumento da produção de altos-fornos. Apesar de as empresas siderúrgicas indianas praticarem a tecnologia de enriquecimento de oxigênio há muito tempo, elas começaram a popularizar e promover o enriquecimento de oxigênio antes do soprador do alto-forno (BF) apenas alguns anos atrás. Parte da razão é que eles só podem escolher o enriquecimento de oxigênio após o soprador, combinando o gerador de oxigênio VPSA com o compressor, devido à limitação do soprador do BF às condições operacionais e pureza

Comparada com a separação criogênica do ar, a tecnologia de geração de oxigênio VPSA pode reduzir significativamente o consumo de energia, diminuindo assim o custo de produção de ferro. As usinas siderúrgicas indianas adotaram plenamente a experiência avançada das empresas siderúrgicas chinesas na injeção de oxicarvão em alto-forno, reconhecendo o processo e as soluções de uso parcial (sujeito à limitação do soprador do alto-forno) ou uso completo de enriquecimento de oxigênio antes do soprador do alto-forno, o que pode não apenas economizar investimento em compressores de oxigênio, mas também economizar mais energia.

1. Enriquecimento de Oxigênio Antes do Soprador

Se a taxa máxima de enriquecimento de oxigênio do soprador puder atingir 30%, enviar oxigênio para o sistema de alto-forno por sucção do soprador do alto-forno é a técnica de enriquecimento de oxigênio mais adequada para altos-fornos, o que pode não apenas reduzir o investimento em compressores de oxigênio, mas também economizar os custos relevantes de operação manual e manutenção. De acordo com a demanda de oxigênio das usinas siderúrgicas, as soluções sistemáticas de sistema de oxigênio VPSA em conjunto com o enriquecimento de oxigênio antes do soprador mostrou grande maturidade, incluindo a planta de oxigênio VPSA, sistema de tubulação de oxigênio com dispositivo de controle de fluxo e pressão, tubulação de nitrogênio de segurança, dispositivos de mistura de oxigênio na entrada do soprador do alto-forno, e dispositivo de controle do sistema, etc. A flutuação da concentração de ar enriquecido com oxigênio após o misturador pode ser controlada dentro de 0,5% através do controle conjunto do sistema, e uma série de precauções de segurança, incluindo monitoramento em tempo real da pureza do oxigênio na entrada do soprador, ajuste automático de fluxo, corte automático de oxigênio e proteção de nitrogênio em situações de emergência estão disponíveis para garantir ao máximo o enriquecimento de oxigênio em condições normais e total segurança em emergências.

Equipamento de Oxigênio VPSA da PKU Pioneer - Oferece Solução Superior para Enriquecimento de Oxigênio em Alto-Forno Antes do Soprador

2. Grande Diferença nas Taxas de Enriquecimento de Oxigênio no Alto-Forno

Cada aumento de 1% na taxa de enriquecimento de oxigênio testemunha pelo menos 3% de crescimento na produção. A maioria das empresas no mundo considera que o volume de oxigênio enriquecido para altos-fornos deve ser controlado dentro de 30%. Diferente de muitas empresas siderúrgicas chinesas que adotam taxa de enriquecimento de oxigênio de cerca de 6%, algumas usinas siderúrgicas convencionais na Índia exigem 3~4%, enquanto outras exigem 8~9%. Com a crescente aceitação pública do enriquecimento de oxigênio antes do soprador na Índia, taxas de enriquecimento de oxigênio variando do mínimo de 4% ao máximo de 9% são todas aplicadas. Para usinas siderúrgicas que exigem 3~4%, o enriquecimento de oxigênio antes do soprador do alto-forno pode atender plenamente às demandas; mas 8~9% será limitado pelo soprador do alto-forno, sendo assim alcançado fazendo a taxa de enriquecimento de oxigênio de 4~5% antes do soprador e 4~5% depois do soprador, respectivamente.

Tabela 3 Comparação de Dados da Solução de Enriquecimento de Oxigênio (*Enriquecimento de Oxigênio Antes do Soprador: 6000*90%, Depois do Soprador: 6000*90%+7000)

O enriquecimento de oxigênio na produção de ferro em alto-forno (BF) pode não apenas aumentar a quantidade de injeção de carvão e reduzir a taxa de coque, mas também ajuda a melhorar a intensidade de fusão e a produção, bem como aumentar o valor calorífico do BFG. Com base nessas vantagens, cada vez mais usinas siderúrgicas indianas tendem a adotar a tecnologia de enriquecimento de oxigênio no BF para reduzir o consumo de energia e aumentar as margens de lucro. Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de geração de oxigênio VPSA, especialmente o avanço dos adsorvedores radiais, a capacidade total dos sistemas de oxigênio em uma única usina siderúrgica atingiu 70.000Nm³/h (oxigênio puro). O baixo consumo de energia, a fácil regulação de carga e o alto grau de automação da planta de oxigênio VPSA a tornam a escolha preferida de equipamentos de produção de oxigênio para altos-fornos.