Fornitura di gas nel processo di produzione dell’acciaio
Nella produzione dell’acciaio, gli altiforni trasformano il minerale di ferro in ghisa tramite l’azione riducente del carbonio ad alte temperature. Questa ghisa contiene ancora elevate quantità di carbonio e altre impurità che devono essere rimosse, parzialmente o totalmente, attraverso una reazione con l’ossigeno.
Nel processo di base, ossigeno puro viene insufflato dall’alto nel bagno di ghisa in un punto preciso mediante una lancia raffreddata ad acqua. È importante mantenere la ghisa in movimento per garantire una reazione omogenea tra l’ossigeno insufflato e il carbonio presente nel fuso. Gas inerti come azoto e argon vengono immessi dal fondo del convertitore in cui avviene il processo di affinazione con ossigeno basico, per ottenere un fuso ben agitato. In particolare, l’argon è un gas costoso. Poiché è essenziale un controllo dipendente dal processo, un’azienda che produce attrezzature speciali per l’industria siderurgica ha richiesto il supporto di Bronkhorst.
Requisiti dell’applicazione
Il bagno di ferro deve essere mantenuto costantemente in movimento, quindi è necessaria un’adeguata fornitura di argon. D’altro canto, poiché l’argon è costoso, la fornitura deve essere limitata e ben controllata.
Inoltre, dato che la pressione nel convertitore varia, il sistema di controllo della fornitura di gas deve essere in grado di compensare queste variazioni.
Soluzione di processo
Il sistema di fornitura di gas inerte del cliente è costituito da due linee di alimentazione: una per l’argon e una per l’azoto. Bronkhorst ha fornito i misuratori di portata massica termici (serie EL-FLOW) e le relative valvole; l’unità di controllo, il quadro, le linee gas e le valvole di intercettazione sono stati integrati dal cliente.
Per un’ottimale agitazione del bagno, il convertitore dispone di numerosi punti di ingresso sul fondo, tramite mattoni porosi o con canali di gas, attraverso i quali il gas inerte può essere immesso. Ogni sistema di fornitura di gas inerte contiene solitamente tra 6 e 14 misuratori di portata massica.
Durante i test, i parametri PID sono stati ottimizzati per gestire le variazioni di contropressione nel convertitore ed evitare oscillazioni del sistema.
A causa delle condizioni di processo particolarmente impegnative, devono essere gestite pressioni superiori a 16 bar con portate fino a 1600 litri al minuto. Solo pochi produttori sono in grado di soddisfare questi requisiti, motivo per cui Bronkhorst è stata scelta come fornitore. Inoltre, la compattezza dei misuratori di portata massica è stata un ulteriore vantaggio, poiché lo spazio disponibile per il sistema di fornitura del gas inerte era limitato. Scegliendo apparecchiature di altri produttori, sarebbe stata necessaria una modifica del sistema, con un incremento significativo dei costi.
