炼钢需要用空分设备是因为空分设备能够提供炼钢过程中必需的高纯度氧气、氮气和氩气,这些气体在炼钢工艺中发挥着关键作用。
提供高纯度氧气:在炼钢过程中,氧气用于吹氧炼钢,包括转炉纯氧顶吹或底吹炼钢、电弧炉炼钢和平炉炼钢。氧气能够使铁中的碳及磷、硫、硅等杂质氧化,氧化产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,从而缩短冶炼时间,提高钢的质量。例如,转炉炼钢每吨钢耗氧50~60立方米,电弧炉炼钢每吨钢耗氧10~25立方米。
提供氮气作为保护气:氮气在钢铁厂中主要用作保护气,如轧钢、镀锌、镀铬、热处理(尤为薄钢片)连续铸造等工艺中都需要氮气作保护气,以防止金属氧化。氮气纯度要求通常在99.99%以上。
提供氩气用于钢水净化和保护:氩气主要用于不锈钢、轴承钢、高速钢、高温钢等特种钢的冶炼。向熔融的钢水中吹入氩气,可以使成分均匀,钢液净化,并可除掉溶解在钢水中的氢、氧、氮等杂质,提高钢坯质量。吹氩还可以取消还原期,缩短冶炼时间,提高产量,节约电能。