أجهزة القياس وتحليل الغازات لصناعات التعدين وصناعة الصلب والمسابك

تُعد مسألة أداء الطاقة في الصناعات المعدنية وصناعة الصلب والمسبك أمرًا بالغ الأهمية إذا ما أراد القطاع أن يحقق نجاحًا في التحول في مجال الطاقة. يمكن وضع عدد من أدوات القياس والتحليل المناسبة(تحليل الغاز، وقياس الضغط، وقياس التدفق، وقياس درجة الحرارة، وقياس المستوى) لتحقيق وفورات في الطاقة وتقليل فواتير الطاقة وآثار الكربون. إن توفير وتحسين استهلاك الطاقة لكل عملية هو في متناول كل مصنع.

فرن التلبيد

في فرن التلبيد، يتم تعريض مساحيق المواد الخام (الخامات والحجر الجيري والماء) للحرارة لإنتاج جزء مضغوط. تمر الأجزاء عبر الفرن في درجات حرارة مختلفة، ثم يتم تبريدها ومعايرتها في النهاية للحصول على الشكل المطلوب.في هذه العملية، من الضروري التحكم في درجة الحرارة داخل الفرن، والتحكم في نسبة الهواء إلى الوقود والانبعاثات الضارة.

مصنع فحم الكوك

يقوم فرن فحم الكوك بتحويل الفحم إلى فحم الكوك باستخدام عملية التقطير الجاف. فحم الكوك هو وقود يتم الحصول عليه عن طريق الانحلال الحراري للفحم الصلب (عند 1100 درجة مئوية) في فرن فحم الكوك المحمي من الهواء لعدة ساعات.ولتحسين هذه العملية، يعد التحكم في الاحتراق ومراقبة غاز العادم أمرًا ضروريًا.

نظام تبريد فحم الكوك الجاف (CDQ)

يقوم برج التبريد، أو نظام تبريد فحم الكوك الجاف (CDQ)، بتبريد فحم الكوك المتوهج إلى درجة حرارة مناسبة للنقل. وهو نظام لاستعادة الطاقة.
وأثناء عملية رش الماء، يتم استرداد الحرارة المنبعثة من فحم الكوك المتوهج واستخدامها لإنتاج الكهرباء أو البخار.ومن الضروري مراقبة الغازات، ثاني أكسيد الكربون_{والهيدروجين،} لمنع الانفجار أثناء التبريد.

الفرن العالي

يقوم الفرن العالي بتحويل خام الحديد المتكتل إلى حديد الزهر السائل. يتم شحن خام الحديد وفحم الكوك من الأعلى. يتفاعل الهواء الساخن (1250 درجة مئوية)، الذي يتم نفخه في قاعدة الفرن العالي، مع فحم الكوك والفحم المسحوق لتكوين غاز مختزل يمتص الأكسجين من خام الحديد. وفي الوقت نفسه، يتم توليد الحرارة اللازمة لصهر الخامات المختزلة.
وخلال هذه العملية، تتولد كميات كبيرة من الغازات (_ثاني أكسيد الكربون_{وثاني أكسيد الكربون}).وللحصول على أفضل أداء من الفرن العالي، من الضروري التحكم في جودة الحديد المصبوب والتحكم في احتراق الفرن ومراقبة انبعاثات الغازات.

محول الأكسجين

يتم صب الحديد الزهر في المحول الذي يحتوي على خردة معدنية. يتم نفخ الأكسجين النقي على حوض المعدن لحرق الكربون الزائد والشوائب. والنتيجة هي الصلب السائل المعروف باسم "الصلب البري". ليست هناك حاجة لتوليد حرارة إضافية، حيث يتم نفخ الحرارة المتولدة أثناء الأكسدة في المحول.
ويعاد استخدام غازات الاحتراق الناتجة في المحول لتوليد الكهرباء أو للتدفئة في عملية الدرفلة.ولتحقيق التحويل الأمثل للحديد الزهر إلى صلب سائل، من الضروري مراقبة عملية إزالة الكربنة وكمية الأكسجين المنفوخة.

جهاز تفريغ الغازات

يتم تركيب أجهزة تفريغ الغاز في العديد من أفران الصهر ومصانع الصلب لتحسين نقاء الص لب. وإزالة الغازات هي عملية معدنية تنطوي على إضافة كمية من الألومنيوم قبل الصلب، ثم حقن الأرجون في الصلب المنصهر لتقليل محتوى_{H2و02 وN2} وإزالة بعض الشوائب غير المعدنية.

ماكينة الصب المستمر

 

يتم حقن الفولاذ المنصهر المنزوع الكربنة في المحول في مغرفة ونقله إلى معدات الصب المستمر للصب (لوح أو بليت أو بلوم). يتم صب غاز الأرجون في المغرفة لمنع أكسدة الفولاذ المنصهر.مراقبةالأكسجين ضرورية لضمان عدم وجود أكسجين داخل المغرفة.

إعادة تسخين الفرن

يتم تسخين ألواح الصلب في فرن إعادة التسخين (800 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية) بحيث تصبح لينة بما يكفي لدرفلتها. إن التحكم في الاحتراق ضروري لرفع درجة حرارة المعدن إلى درجة حرارة تمكن من تحويله في ظل ظروف مثالية من حيث الجودة والإنتاجية وكفاءة الطاقة، مع تقليل الانبعاثات الملوثة.

مطحنة الدرفلة على الساخن

يتم تسخين البلاطة في فرن إلى 1200 درجة مئوية لجعل المعدن أكثر مرونة. ثم يتم ترقيقه وتمديده عن طريق التكسير التدريجي بين أسطوانات مطحنة الدرفلة. يتم تحويل شريط الصلب إلى لفائف أو ألواح بسمك 1.2 إلى 20 ملليمتر. ثم تخضع اللفائف بعد ذلك لعملية تخفيض ثانية على البارد للحصول على منتج رقيق مثل ورقة (يصل سمكها إلى 0.1 ملليمتر).

فرن الكربنة، فرن التلدين، فرن التلدين، مولد الغاز

أثناء هذه العمليات، يجب مراقبة المكونات الغازية المرتبطة بإمكانية الكربون_{(ثاني أكسيد الكربون} أو_ثاني أكسيد الكربون أو _{الميثان أو الميثان} أو _NH3 أو_{H2 أو O2}) والتحكم فيها.