國內(nèi)冶金行業(yè)空壓機應用情況綜述
冶金行業(yè)主要分為鋼鐵行業(yè)和有色金屬冶煉行業(yè)兩大類。在這兩個行當中以鋼鐵行業(yè)中的壓縮空氣的用氣量普遍偏大，而且使用的場合較多，并且對壓縮空氣質(zhì)量等級的要求也與有色金屬冶煉行業(yè)不一樣。
對于有色金屬冶煉行業(yè)來講，壓縮空氣的用氣量就沒有鋼鐵行業(yè)那么大，使用壓縮空氣的場合也不是很多。下面分別介紹兩大行業(yè)的壓縮空氣的使用情況。
鋼鐵行業(yè)
鋼鐵是國民經(jīng)濟建設和經(jīng)濟發(fā)展的不可缺少的重要物資材料，也是衡量國家經(jīng)濟發(fā)展水平的重要指標之一，所以鋼鐵行業(yè)是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一。它屬于重工業(yè)，并且這些企業(yè)的規(guī)模都是非常之大，一般都擁有幾萬人或幾十萬人。一個鋼鐵企業(yè)的建立一般分為好幾期工程來投資建設，完成建設通常花費幾年甚至幾十年的時間。新的鋼鐵企業(yè)采用的設備是***的設備，而一些老的鋼鐵企業(yè)的設備就需要進行設備改造，進行再次投資，以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，使老企業(yè)煥發(fā)出新的生命力。
一個大型的鋼鐵企業(yè)一般都從礦石進廠開始，到冶煉出成型的鋼錠和鐵錠，或者進一步加工成鋼板、鋼絲或其它成型的鋼材。在這些工藝流程當中，首先是對礦石進行燒結，然后將經(jīng)過燒結的鐵礦石輸送到煤油鐵高爐進行冶煉成鐵水，然后澆鑄成鐵錠。要制成鋼錠的話，就要將鐵錠送到煉鋼高爐中重新冶煉，從鐵變成鋼，主要是材料中的含碳量不一樣，鋼的含碳量比鐵低。如果要得到其它的合金鋼，就要在冶煉過程中加入適當?shù)脑?，就可以制成不同類型的合金鋼?/span>
先來了解一下燒結過程，其實燒結是煉鋼的前道工序，在冶煉之前要將鐵礦石和其它幾種礦石混合在一起進行燃燒處理，使它們燒結在一起，然后才能將它們送到高爐進行冶煉。在燒結車間里，有許多地方需要壓縮空氣，用氣量也是很大的，但主要用途是一樣的，就是用于動力執(zhí)行機構，如卸灰裝置的協(xié)力執(zhí)行機構等。當然動力執(zhí)行機構也可以用電來做動力源，但沒有用壓縮空氣可靠、安全。這里的壓縮空氣所要求的壓力一般為0.5MPa，壓縮空氣的品質(zhì)要求不高，一般采用噴油螺桿空氣壓縮機即可，而且不用配置后處理設備。
在少量的地方如需要儀表空氣，則在空氣系統(tǒng)管路的支路上配置無熱再生干燥器和除油過濾器，使壓縮品質(zhì)能滿足儀表空氣的要求。
另外，還有壓縮空氣用在吹掃儀表方面，因為燒結車間里，周圍環(huán)境較差，空氣中有很多灰塵，時間長了，在一些儀表上會積滿了灰塵，這就需要用壓縮空氣進行吹掃，在這里對壓縮空氣品質(zhì)要求一般為3—6—3，即固體粒子3級;含水量6級;含油量3級。
鐵礦石在燒結工序完成后，被輸送到煉鐵高爐進行冶煉。冶煉高爐作為一個工程需要很多設備來配合工作。 而這些設備的工作一般都需要空氣來做動力源。這些設備的執(zhí)行機構，如氣壓缸，高爐的爐門的開啟等待一系列動作都用壓縮空氣來完成的。
這里對壓縮空氣的壓力要求一般為0.5MPa，對壓縮空氣的質(zhì)量品質(zhì)要求也很低，一般為3—6—3，即可，但用氣量很大。
例如，一臺2500m3的煉鐵高爐，需要4臺40m3/min的螺桿空氣壓縮機，其中3臺常開，一臺作為備用機。除此以外，高爐燃燒所需噴入的煤灰，一般也是用壓縮空氣來輸送的，但是這里的壓縮空氣的壓力要求一般為1.2MPa，壓縮空氣的用量也是相當大的，對壓縮空氣的品質(zhì)要求不高。此時的壓縮機的排氣壓力至少要1.3MPa或以上。
高爐的鼓風設備一般選用高壓的風機，通常壓力為0.2MPa。以上這些壓縮空氣的用氣量都是很大的，而且不需要任何后處理設備的配置。另外，還有一小部分的壓縮空氣需要通過后處理設備的處理，用于儀表用氣系統(tǒng)和儀表的吹掃系統(tǒng)。這些壓縮空氣的質(zhì)量品質(zhì)等級與前面所敘述的一樣。
總體來講，鋼鐵企業(yè)中壓縮空氣的用氣量是非常大的，可以從幾百立方米到上千立方米， 而且大多數(shù)需要進行后處理設備的處理。另外，一個大型的鋼鐵企業(yè)，燒結車間(或廠)、煉鐵高爐、煉鋼廠等等有很多，而且分布很廣。所以，一般鋼鐵企業(yè)內(nèi)可以設立很多空壓站，以滿足各個地方的用氣需要，**使每個空壓站具有相對的獨立性，便于今后空壓的改造，第二便于對空壓站進行管理， 第三可以針對不同的壓縮空氣的品質(zhì)設立不同的空壓站系統(tǒng)。第四便于今后企業(yè)的發(fā)展。對于鋼鐵企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)的布置如下：
鋼鐵企業(yè)空壓機系統(tǒng)布置
鋼鐵企業(yè)空壓機系統(tǒng)布置
有色金屬冶煉及制造行業(yè)
屬于有色金屬冶煉制造行業(yè)的企業(yè)越來越多，這表明有色金屬在工業(yè)及其它行業(yè)發(fā)揮越來越大的作用，特別是一些稀有金屬成為一些尖端科技不可缺少的材料。這里主要以基本的有色金屬材料的冶煉及制造來加以介紹，如銅和鋁等材料的冶煉及加工制造，通?？梢詫⑦@個行業(yè)大致分為二個部分：一個是冶煉;另一個是加工制造。所謂有色金屬冶煉就是將有色金屬從礦石中冶煉出來，使之成為錠材。而有色金屬制造就是利用有色金屬的錠材通過澆鑄成毛坯，然后進行精加工，必要時還要進行噴涂處理，最后制造成工業(yè)產(chǎn)品。下面就從兩個方面分別介紹壓縮空氣的應用。
1.有色金屬的冶煉
大家都知道，諸如鋁廠和銅廠等都是屬于有色金屬冶煉廠。在這些冶煉廠當中由于冶煉方式的不同又可分為不同類型的冶煉廠，例如，鋁廠可以分為外電解廠和氧化鋁廠。在這些企業(yè)當中，壓縮空氣是作為一些機械動力執(zhí)行機構的動力源。例如，在電解鋁廠的冶煉車間，有一些天車需要壓縮空氣，以前，在天車上所使用的壓縮空氣都是由地面上的空壓站系統(tǒng)提供的，這樣的話，當天車運動時，供氣管線也要隨著一起移動，因此造成諸多不便。當時的空壓站系統(tǒng)的壓縮空氣都是由往復式活塞空氣壓縮機提供的，而往復式活塞空壓機的安裝需要做基礎，體積和重量都很大，只能安裝在地面上。有一些冶煉廠的天是進口的，一般都配備有進口的螺桿壓縮機，這些螺桿壓縮機由于體積小，重量輕，無振動，安裝無基礎，能自成為一個完整的壓縮空氣系統(tǒng)，便于直接安裝在天車上，這樣使用壓縮空氣更加方便，更加可靠，更加安全。
隨著螺桿壓縮機的普及和廣泛應用， 原來沒有配備螺桿壓縮機的天車，也開始進行改裝——配備螺桿空壓機。一般一臺天車配備一臺3m3/min或6m3/min，壓力要求為0.6～0.7MPa的空壓機，而且對使用的壓縮空氣品質(zhì)要求很低，一般無須配備任何后處理設備，即可滿足用戶的要求。按照ISO/DP8573/1—88質(zhì)量等級標準，這些天車所用的壓縮空氣的質(zhì)量等級一般定為3—7—4，即固體粒子：3級;含水量：7級;含油量：4級。
具體的壓縮空氣系統(tǒng)的配置圖如下：
具體空壓機系統(tǒng)配置
具體空壓機系統(tǒng)配置
目前，在電解鋁廠天車上使用的螺桿空壓機已經(jīng)越來越多，但還有一個問題需要解決，就是冶煉廠的冶煉車間里，周圍的空氣環(huán)境里含有HS?氣體，會對螺桿空壓機的儀表板和一些玻璃制品產(chǎn)生腐蝕作用，希望能提出解決辦法，使用戶的螺桿空壓機能適應環(huán)境的需要。
冶煉廠除了天車使用壓縮空氣以外，還有就是儀表用氣，但用氣量不是很大，壓力一般為0.6～0.7MPa，按照ISO/DP8573/1—88質(zhì)量等級標準，儀表所用的壓縮空氣的質(zhì)量等級一般定為2—3(4)—2，即固體粒子：2級;含水量：3級或4級;含油量：2級。具體的壓縮空氣系統(tǒng)的配置圖如下：
具體空壓機系統(tǒng)配置
具體空壓機系統(tǒng)配置
2.有色金屬的加工及制造
在眾多的工業(yè)產(chǎn)品制造中，有的是用有色金屬(如銅和鋁等有色金屬)來制造的，如用銅來制造的閥門等;或者有的零部件是用有色金屬來制造的，如鋁或銅制的換熱器等。這些都屬于有色金屬的加工及制造業(yè)。在這些企業(yè)當中，我們可以將生產(chǎn)過程分為三個階段：**個階段為毛坯制作;第二個階段為精加工;第三個階段為外觀噴涂。
**個階段：毛坯制作。首先要按照設計圖紙制作模子，然后將有色金屬(如銅或鋁等)原材料進行熔化和冶煉，在冶煉過程中有必要時添加規(guī)定量的一些金屬元素，使之成為有色金屬合金。煉好后將液態(tài)有色金屬澆鑄到模子中，冷卻后就形成毛坯。在這一系列的工藝流程當中，很多的機械動作都需要壓縮空氣來完成，如冶煉爐門的開啟，盛裝液態(tài)有色金屬的鋼包的提升、吊運和澆鑄等機械動作都需要壓縮空氣來完成。壓縮空氣的壓力要求一般為0.6～0.7MPa。在這里所使用的空氣質(zhì)量品質(zhì)不高，甚至可以不用配備任何后處理設備，直接使用螺桿空壓機組所使用的空氣即可滯用戶的要求。按照ISO/DP8573/1—88質(zhì)量等級標準，這些設備所用壓縮空氣的質(zhì)量等級一般定為3—7(6)—4，即固體粒子：3 級;含水量：7 級或級;含油量：4級。
具體的壓縮空氣系統(tǒng)的配置圖如下：
空壓機系統(tǒng)配置
空壓機系統(tǒng)配置
第二階段：精加工。當毛坯制作完以后，還需要進行精加工。精加工一般都是在數(shù)控機床上進行，這些數(shù)控機床的工裝夾具，刀具的裝卸等動作都是通過壓縮空氣的壓力來完成的。對于一臺數(shù)控機床或加工中心的壓縮空氣的用氣量不是很大，可能只有0.5m3/min左右，總的用氣量要根據(jù)加工設備的數(shù)量，其壓力要求為0.6～0.7MPa，設備對壓縮空氣品質(zhì)的要求也不高，特別是對油的含量要求不高，對水的要求是壓力露點為10℃。按照ISO/DP8573/1—88質(zhì)量等級標準，這些設備所用壓縮空氣的質(zhì)量等級一般定為2—6—3，即固體粒子：2 級;含水量：6級;含油量：3級。具體的壓縮空氣系統(tǒng)的配置圖如下：
壓縮空氣系統(tǒng)配置
壓縮空氣系統(tǒng)配置
第三個階段：外觀噴涂。當精加工結束后，有些零部件或者成品的外觀要進行處理，使它成為實際意義上的產(chǎn)品。一般的外觀處理都是采取靜電噴涂的方法。另外，在這些廠里還要一些儀表用氣，當然這些儀表用氣的品質(zhì)要求沒有噴涂用氣的品質(zhì)要求高，但儀表用的氣的用氣量不大，而噴涂設備的用氣量相對要大一些，因此儀表用氣可以用噴涂用的壓縮空氣系統(tǒng)，壓力通常為0.6-0.7MPa。根據(jù)前面的介紹，并按照ISO/ DP8573/