10.6.1 Кислород в металлургии

Металлургические процессы, представляющие собой сочетание химических реакций с тепловым воздействием на металлы или на материалы их содержащие (руды), как правило, протекают при температурах выше 1000 оС.

Основной компонент воздуха – азот, не принимает участия в химическом процессе металлургии, но вместе с другими материалами его приходится нагревать до высоких температур, а потом выбрасывать в атмосферу с дымовыми газами. Т.е. большое количество тепла расходуется бесполезно. Тем более, что присутствие N2 снижает концентрацию О2, так необходимую для металлургического процесса.

Путем обогащения воздуха кислородом, т.е. заменой азота кислородом, вплоть до содержания 96-99% О2, можно внести значительное улучшение в процессе выплавки металла:

- ускорение процесса;

- снижение расхода топлива;

- улучшение качества металла.

Широкому промышленному применению О2 долгое время препятствовала его дороговизна, обусловленная получением его лишь в небольших количествах, малоэффективными способами. Это были низкопроизводительные установки с поршневыми компрессорами и детандерами. Академик Капица предложил использовать высокооборотные турбодетандеры, тем самым заложил основы промышленного получения кислорода. Сегодня на каждом металлургическом предприятии имеется кислородный цех с высокопроизводительными турбокомпрессорами и детандерами, состоящий из следующих отделений:

воздушная компрессорная станция;

воздухоразделительная турбодетандерная установка;

отделение кислородной компрессии.