Công nghiệp Thép

Crowcon – Lĩnh vực sử dụng thiết bị đo khí #3: Gang thép

Được nhiều người coi là ngành cung cấp xương sống cho xã hội hiện đại, ngành công nghiệp thép vẫn tiếp tục phát triển.

Có nhiều quy trình khác nhau được sử dụng trong sản xuất và chế tạo thép, mỗi giai đoạn tạo ra và sử dụng các khí có khả năng gây nguy hiểm khác nhau. Lò nung than cốc, lò nung kết, lò cao, khi hoạt động cũng sinh ra khí với mức độ nguy hiểm cao. Do lượng nước lớn cần thiết trong quá trình chế biến cũng như yêu cầu về công suất lớn, các cơ sở xử lý nước và phát điện thường là một phần của các cơ sở thép; Chúng mang lại những mối nguy hiểm về khí đốt hơn nữa tùy thuộc vào loại nhiên liệu hoặc cách thức xử lý.

Cho dù đó là sự thay đổi về nhu cầu hoặc sản xuất theo địa lý hay những thách thức mang lại từ chi phí năng lượng hay nguyên vật liệu, các công ty vẫn tiếp tục phát triển các quy trình và nhà máy của mình để đáp ứng.

Cùng với những thay đổi này, các công ty cũng đã nhận ra yêu cầu giảm thiểu thời gian chết do bảo trì không theo kế hoạch và bảo vệ người lao động khỏi những nguy cơ độc hại hoặc dễ cháy.

Crowcon cùng mạng lưới các nhà phân phối đã được đào tạo và kinh nghiệm đã cung cấp thiết bị phát hiện khí đốt cho hầu hết các công ty thép lớn trên thế giới.

Đo dò phát hiện khí trong lĩnh vực luyện kim, gang thép
Đo dò phát hiện khí trong lĩnh vực luyện kim, gang thép

Công đoạn nung kết và tạo viên

Tổng quan quy trình

  • Quy trình tạo viên bao gồm việc kết hợp các hạt quặng sắt vào các viên đồng nhất trước khi chúng được đưa đến lò cao. Một lò quay chạy ở nhiệt độ lên đến 1325oC (2400oF) được sử dụng để tạo thành các viên kết hợp các hạt quặng sắt với bentonit (chất kết dính), đá vôi, anthracit và than cốc cũng có thể được bổ sung để cải thiện tính chất cuối cùng của viên.
  • Quá trình nung kết liên quan đến việc kết hợp các hạt quặng sắt vào ‘chiếc bánh’ trước khi chúng được đưa đến lò cao. Một lò băng chuyền nung nóng quặng sắt với vôi và than cốc để tạo thành ‘chiếc bánh’ sau đó được chia thành từng miếng.

Phát hiện khí

  • Công đoạn nung kết và tạo viên giải phóng lưu huỳnh dioxit, carbon monoxide và carbon dioxide trong quá trình chế biến và môi trường có nhiều bụi. Lò luyện hoặc lò nung thường được đốt bằng khí đốt, sinh ra nhu cầu cần thiết phải phát hiện khí dễ cháy. Các mối nguy hiểm từ khí đốt cũng bao gồm khí không cháy từ việc đối khí khác và sự suy giảm oxy do sự đốt cháy.
  • Bụi màu nâu tạo ra trong suốt quá trình này đòi hỏi bộ lọc có thể tháo rời có thể được thay thế hoặc làm sạch thường xuyên để đảm bảo khí có thể đi đến cảm biến.

Công đoạn luyện than cốc

Tổng quan quy trình

  • Than được chuyển thành than cốc thông qua quá trình gia nhiệt mạnh, trong đó sản xuất một hỗn hợp các mức độ cao của các khí độc và / hoặc dễ cháy carbon monoxide và hydro. Hỗn hợp khí này được sử dụng làm nhiên liệu ở các bộ phận khác của nhà máy khi các sản phẩm phụ khác có khả năng gây hại như amonia, naphtalen và benzol đã được loại bỏ và thu gom. Than cốc được làm lạnh và đưa vào lò cao.
  • Sản xuất than cốc cũng tạo ra một lượng lớn nước thải do lượng cần thiết trong quá trình làm nguội. Nó có thể chứa các thành phần ammonia, phenol, xianua, thiocyanat, clorua và sunfua. Việc làm sạch nước thải này diễn ra tại cùng trong nhà máy, và thường được tái sử dụng để chế biến.

Phát hiện khí

  • Các nhà sản xuất máy phát hiện khí có kinh nghiệm trong những môi trường này cũng biết các vấn đề của hydro ảnh hưởng đến các cảm biến carbon monoxide và cung cấp các cảm biến lọc hydro theo tiêu chuẩn cho các cơ sở thép.
  • Khi xem xét việc phát hiện khí trong hoặc xung quanh các bộ phận xử lý nước, các khí độc khác có thể có mặt bao gồm amoniac, lưu huỳnh dioxit và hydrogen sulphide. Thiết bị đo khí cố định có khả năng giám sát khí cả trong quá trình sử dụng và trong quá trình lưu trữ đều cần được bố trí ở các khu vực này. Máy đo khí đa chỉ tiêu có khả năng giám sát tiếp xúc của cá nhân với khí độc theo thời gian giúp cải thiện mức độ an toàn cá nhân cung cấp – TWA (mức trung bình thời gian).

Công đoạn phát điện

Tổng quan quy trình

  • Quy trình sản xuất thép đòi hỏi dùng rất nhiều điện. Điện năng cung cấp năng lượng và nhiệt lượng cho các hoạt động của nhà máy thép. Do nhu cầu lớn về điện năng, các nhà máy thép thường có các nhà máy điện tại chỗ, quan trọng là để duy trì tính liên tục của cung cấp điện cũng như tái chế các khí thải quan trọng từ nhà máy than cốc và lò cao. Những nhà máy này có trách nhiệm tiếp nhận và lưu trữ khí thải cũng như thực hiện các quá trình làm sạch để loại bỏ các tạp chất trước khi nó có thể được sử dụng để tạo ra nhiều giá trị hơn.
  • Tua bin khí sử dụng hiệu quả trong việc sản xuất điện để hỗ trợ cho nhà máy thép, cải thiện nền kinh tế tổng thể cũng như xử lý hiệu quả khí thải phát sinh.

Phát hiện khí

  • Máy dò khí dễ cháy được sử dụng để giám sát các đường ống phân phối cho nhiên liệu được sử dụng bởi các tua-bin khí cũng như trong quá trình làm sạch. Các đầu dò cố định cũng được yêu cầu đối với các bồn lưu trữ để theo dõi các rò rỉ mang tính nguy cơ tiềm năng.
  • Khí trơ được tạo ra bởi việc lưu giữ và truyền khí thải (khí mê-tan và / hoặc hydrogen) làm cho việc theo dõi oxy cho nhân viên làm việc trong và xung quanh nhà máy là quan trọng.
  • Trạm điện sử dụng thiết bị chuyển mạch điện áp cao để giúp bảo vệ, kiểm soát và cách ly các thiết bị điện. Chúng thường chứa SF6 như chất cách điện. SF6 thể hiện nguy cơ độc hại tiềm ẩn cũng như có khả năng gây ra nguy hại về môi trường khi SF6 bị rò rỉ.

Công đoạn luyện trong lò cao

Tổng quan quy trình

  • Sử dụng than cốc làm nhiên liệu, nhiệt độ rất cao thu được bằng cách nén không khí nóng trong lò cao. Cũng như quặng sắt và than cốc, đá vôi được thêm vào để giúp tách các tạp chất riêng biệt từ sắt nóng chảy bằng cách kết hợp với chúng để tạo thành một chất lỏng xỉ lò có thể được lấy ra từ bề mặt của nó. Một lò nung lớn tạo ra nhiều khí nóng, bụi bẩn, độc hại và dễ cháy bao gồm carbon monoxide với một số hydro – bụi được lấy đi và khí sạch được lưu trữ để tái sử dụng hoặc vận chuyển trực tiếp đến nhà máy điện tại chỗ.
  • Sắt được biến đổi thành thép bằng cách loại bỏ các tạp chất, thông thường nhất là qua quá trình BOS (Basic Oxygen Steel – BOS): Sắt nóng chảy (‘kim loại nóng’) được đổ vào bộ biến đổi thép hình trứng được gắn trên trục xoay để nó có thể xoay được. Nước làm mát được đưa xuống kèm sục Oxy, Oxy kết hợp với cacbon và các yếu tố khác loại bỏ một số tạp chất trong khi thêm vôi phản ứng với những chất khác để tạo thành xỉ. Carbon thải ra chất khí carbon monoxide, được làm sạch và sử dụng lại làm nhiên liệu hoặc bị đốt cháy. Nitơ và argon sau đó có thể được thêm vào để tinh chế thêm trước khi thép được thông qua để sản xuất thép thứ cấp hoặc đúc liên tục.

Phát hiện khí

  • Các mối nguy hiểm về khí đốt bao gồm những chất có liên quan đến oxy hóa, carbon monoxide và các hiệu ứng làm suy giảm oxy của nitơ và argon. Các nhà sản xuất thiết bị phát hiện khí có kinh nghiệm trong những môi trường này cũng biết những vấn đề của hydro ảnh hưởng đến các cảm biến carbon monoxide hóa và cung cấp các cảm biến lọc hydro theo tiêu chuẩn cho các cơ sở thép.
  • Các máy đo khí oxy cung cấp cảnh báo về môi trường cũng như sử dụng công nghệ hồng ngoại để phát hiện khí hydrocacbon trong không khí trơ, tất cả đều góp phần làm tăng độ an toàn. Việc kết hợp cả giám sát cố định và di động bao gồm phát hiện khí dễ cháy, đo khí độc và oxy có thể cung cấp các cảnh báo nguy cơ trên toàn khu vực.

Công đoạn lò hồ quang điện (viết tắt EAF)

Tổng quan quy trình

  • Lò nung điện được sử dụng để sản xuất thép chất lượng đặc biệt và thép không hợp kim và là một cách hiệu quả để tái chế phế liệu, EAF có thể hoàn thành quá trình tap-to-tap trong vòng dưới một giờ.
  • EAF cũng tiến hành các hoạt động tinh chế loại bỏ tạp chất như phốt pho, silic, lưu huỳnh, mangan, cacbon và nhôm từ thép. Khí hòa tan cũng có trong giai đoạn tan chảy bao gồm hydro và nitơ. Oxy thường được đưa vào cuối sự tan chảy để ô nhiễm oxit làm cho chúng tăng lên thành xỉ (được loại bỏ).

Phát hiện khí

Máy dò khí có khả năng theo dõi oxy trong quá trình bảo quản và sử dụng nhằm cải thiện sự an toàn xung quanh khu vực chế biến. Phụ thuộc vào loại phế liệu được sử dụng và loại thép được sản xuất, cần phát hiện khí độc để theo dõi các loại khí như carbon monoxide và sulfur dioxide.

Công đoạn đúc liên tục

Tổng quan quy trình

  • Thép được luyện thành bởi nhiều phương pháp phụ thuộc vào yêu cầu của loại thép. Các giai đoạn này bao gồm việc khuấy, lắc bằng argon hoặc khí nitơ và khử khí chân không. Các quy trình này làm giảm các khí không mong muốn như sulfur và cacbon xuống mức rất thấp.
  • Thép được chuyển tới một máy đầm khi được đưa vào các khuôn mẫu làm mát bằng nước để đông lại. Khi rắn, nó được cắt thành tấm và được đưa vào lò nung nóng để gia nhiệt lại tới 1.300o. Một khi được làm nóng, nó được lăn thành dải hoặc phôi. Các quá trình này có nguy cơ mất ôxy, lưu huỳnh độc hại hoặc khí thải carbon và các nguy cơ dễ cháy.

Phát hiện khí

  • Nhiều điểm lấy mẫu, điểm bảo trì và các điểm kiểm tra nhỏ gọn, đòi hỏi nhiều máy đo khí cho không gian hạn chế đa cung cấp các báo động lớn và sáng khi mức khí vượt quá mức báo động được xác định tại mỗi địa điểm.

Công đoạn xử lý thứ cấp / hay tạo hình

Tổng quan quy trình

  • Công đoạn xử lý thứ cấp (hoặc tạo hình) chịu trách nhiệm tiếp nhận phôi thép từ nhà máy Thép. Các phôi được nung nóng trong các lò nung trước khi chúng được nạp vào khuôn để được tái tạo. Phôi thép có thể lớn hoặc nhỏ.

Phát hiện khí

  • Vì phôi phải được gia nhiệt lại để được hình thành các thành phẩm mong muốn, có thể tạo ra khí trong suốt quá trình. Các quá trình này có nguy cơ mất ôxy, lưu huỳnh độc hại hoặc các khí thải carbon cũng như các nguy cơ dễ cháy khi nung nóng.

trans by TESIN VIETNAM

Bài viết / Sản phẩm liên quan

Trả lời