1.3關于變壓吸附制氧煉鋼的氧氣用量探討

我們再討論一下投資者關心的用變壓吸附制氧煉鋼氧氣用量的問題。

實際上，只要保持氧氣量供應充足，保持氧槍輸出壓力穩(wěn)定不波動，對煉鋼速度和氧槍消耗都沒有與使用深冷法制氧明顯的不同。這是本公司調(diào)研了多家電爐煉鋼廠獲得到的反潰資料。只是純度低了一些，單位用氧量比深冷法要稍微大一些。這個增大的氣量，也是93%純度的氧折合到100%純度的氧而需要多加的量，即與深冷法近乎等同規(guī)格裝置須增加的量，而多加的氣量因為屬于氧槍噴嘴調(diào)節(jié)的范圍也不會使吹氧速度降低，進而滿足與深冷法同樣的煉鋼速度要求。以6000NM³/hO2空分為例，深冷法純度是99.6%，產(chǎn)量是6000NM³/hO2，變壓吸附純度是93%，氣量就要做到6500 NM³/hO2，折合成99.6%的純度氧后，產(chǎn)量就是與深冷法等同的6000NM³/hO2。

2.變壓吸附制氧在有色冶煉中的應用

隨著國家產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整，有色冶煉在近幾年發(fā)展很快。在采用氧氣底吹煉鉛、煉銅、煉鋅、煉銻的工藝流程中和氧氣浸出煉金、煉鎳工藝的冶煉廠中不少廠家已經(jīng)開始使用變壓吸附制氧機。

鈦白粉生產(chǎn)線也可以采用富氧在高溫高壓下與TICL4反應生產(chǎn)鈦白粉PIO2（使用氧氣純度≥90%）。

下面著重談談變壓吸附制氧機在富氧底吹煉鉛工藝上的應用

設計院在四年前的富氧底吹煉鉛工藝中關于制氧機提出的要求是95%純度的氧氣，95%純度的氮氣。這個95%純度的氧氣正是現(xiàn)階段變壓吸附制氧機的極限。這個門坎的設定限制了變壓吸附制氧機的使用范圍。通過多年來的實踐，現(xiàn)在設計院提的參數(shù)是85%純度的氧氣，90%純度的氮氣。這個純度試驗已經(jīng)在一些冶煉廠的實際操作中得到佐證。說明設計院對變壓吸附制氧機的態(tài)度已經(jīng)是務實和認可。筆者四年前在某家煉鉛公司看到設計院關于制氧機的推薦：“深冷機運轉(zhuǎn)可靠；變壓吸附需定期補充分子篩。采用變壓吸附制氧機需要兩套裝置。”設計院的推薦中沒有出現(xiàn)“變壓吸附制氧不能采用”的字眼。設計院認為變壓吸附產(chǎn)品單一，能制氧不能同時制氮，煉鉛爐氧槍噴射同時要用氮氣保護，要制氮需要再上一套裝置。設計院的觀點是基于對原來變壓吸附制氧機概念上的觀點，實際上變壓吸附制氧的技術發(fā)展是很快的，可靠性問題主流是肯定的。制氮也不一定需要上第二套裝置，變壓吸附制氧可以利用真空泵解吸出的氮氣再做少量回收處理，回收氮氣的產(chǎn)量和純度也能達到保護氣的要求，并且回收氮氣增加的能耗加上制氧的能耗也低于同等產(chǎn)量深冷機的能耗指標。尤其體現(xiàn)在中小型變壓吸附制氧設備上，這樣做氮氣回收處理更有可操作性。

我們常?？梢钥吹竭@種現(xiàn)象，新上項目試車階段和項目完成以后種種原因不能滿負荷生產(chǎn)，頻繁開停制氧機，這對深冷機來說不僅造成水電浪費，而且還有損設備壽命。實際上大家都知道有色冶煉需要混氧鼓風，不需要純度太高的氧氣，采用變壓吸附制氧機應該是很合適的，既方便操作，又減少了電費，既經(jīng)濟又實用。

深冷機和變壓吸附制氧機只是適用場合不一樣，用戶應該從自身經(jīng)濟和實用角度考慮選擇機型。

3.變壓吸附制氧在富氧燃燒領域中的應用

空氣中氧氣含量為≤21%。工業(yè)鍋爐及工業(yè)窯爐燃料的燃燒也是在這樣空氣含量下進行的工作。實踐表明：當鍋爐燃燒的氣體氧氣量達到25%以上時，節(jié)能高達20%；鍋爐啟動升溫時間縮短1/2-2/3。而富氧是應用物理方法將空氣中的氧氣進行收集，使收集后氣體中的富氧含量為25%-30%。將這部份的富氧氣體以二次風的方式送入鍋爐或窯爐，可增加爐內(nèi)整體或局部氧氣含量，減少爐內(nèi)整體空氣過剩系數(shù)，有效降低由于空氣過剩系數(shù)大時過剩的空氣系數(shù)將熱量帶走，降低排煙溫度。由于富氧的增加，可以提高著火的條件，燃燒完全，在節(jié)能的同時也保證了環(huán)保的效果，符合國家節(jié)能減排的要求

3.1富氧助燃技術的優(yōu)點：

3.1.1增加熱能利用率，提高火焰溫度，從而達到節(jié)能降耗的目的。例如：玻璃窯爐可節(jié)能5-15%，提高產(chǎn)量5-10%。工業(yè)鍋爐可節(jié)能5-15%。

3.1.2降低空氣過剩系數(shù)，減少排煙量，降低排煙黑度，減少環(huán)境污染。

3.1.3設備整體性好，安裝方便，效果好，投資回收快。

3.1.4安裝周期短，見效快。

3.2富氧燃燒應用的范圍

3.2.1工業(yè)燃燒鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐

3.2.2垃圾焚燒爐

3.3.3窯爐：如玻璃窯爐、水泥爐、陶瓷爐

3.3.4化工脫硫回收制酸

3.3.5硫酸鹽纖維素（牛皮紙纖維素）的生產(chǎn)

3.3.6水泥工業(yè)中鐵氧水泥、耐火磚制造等

富氧煉鋁：日本三井氧化鋁制造公司試驗高爐煉鋁技術，始于1975年，到1980年已在實驗室制得純度99.9%的高純鋁，1981年11月20日獲準日本專利。高爐煉鋁所用的熱風，可使用富氧空氣，即在空氣中加入4%以上的氧。富氧空氣經(jīng)熱風爐預熱，從高爐下部第一風口噴入。到1984年，已完成1m3實驗爐和噴吹能力為每小時噴吹240公斤粉煤以及每小時可將100m3氧氣預熱到500℃的預熱設備。

4.變壓吸附制氧在化工造氣中的應用

我國合成氨、尿素產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)采用變壓吸附制氧產(chǎn)生富氧造氣。目前為止，型煤技術以及富氧連續(xù)氣化還未能在全國同行業(yè)全面推廣，但是富氧連續(xù)氣化的優(yōu)勢是存在的，對合成氨工業(yè)的發(fā)展也是具有意義的，尤其中小氮肥廠采用型煤+變壓吸附制氧+富氧連續(xù)氣化組合模式對間歇制氣合成氨工藝進行改造的發(fā)展前景是樂觀的。合成氨富氧連續(xù)氣化需要的氧氣純度大約50%左右。