14.1. Продукты разделения воздуха, применяемые на комбинате, цели применения.

Атмосферный воздухпредставляет собой смесь газообразных веществ.

Объемный состав воздуха, в %: азота - 78,16; кислорода – 20,9; инертных газов (аргон, гелий, криптон, неон, и радон) – 0,94.

Массовый состав воздуха, в %: азота – 75,5; кислорода – 23,2; инертных газов – 1,3.

Кроме кислорода, азота и инертных газов, составляющих основную массу воздуха, в его состав входят в небольшом количестве диоксид углерода (СО₂), водяные пары и пыль.

Кислород – наиболее распространенный в природе химический элемент. В виде различных соединений он содержится в земной коре – 47,2% вес. И морской воде – 85,82%вес. В химически не связанном состоянии кислород находится только в атмосферном воздухе –23,15% вес. Кислород применяют в процессах получения чугуна и стали, а также для зачистки и резки металла в прокатном производстве и резке горячих слитков в установках непрерывной разливки стали.

В доменных печах при выплавке чугуна кислородом обогащают воздух, вдуваемый в печь для сжигания загруженного кокса и подаваемого природного газа. При обогащении дутья кислородом до 25-28% удается на 15-20% увеличить производительность доменной печи. Для доменной печи требуется 50-100 тыс.м³/ч и более. Эффективно использование кислорода в сочетании с природным газом.

При сварке и резке металлов применяется 98,5-99,7%-ный кислород. Для газовой сварки и других процессов газопламенной обработки кислород смешивают с горючим газом (ацетиленом, пропаном, природным газом) с целью интенсификации процесса горения и получения пламени с высокой температурой, требующей для быстрого нагрева и расплавления металла.

При резке кислородом стали, металл нагревается по линии реза до высокой температуры газокислородным пламенем, затем пускается струя чистого кислорода, которая режет металл.

Газообразный азотприменяют на предприятиях черной металлургии для охлаждения редуктора бескуносного загрузочного устройства доменных печей, уплотнения газоотводящих трактов конверторов, для создания защитных атмосфер легко окисляемых продуктов, при высокотемпературных процессах обработки металлов, при консервации оборудования.

Аргон – применяется, для продувки стали в ковше, при электросварке и в электровакуумной промышленности. В среде аргона ведется плавка и обработка ценных легко окисляющихся металлов и сплавов (титана, магния, циркония и их сплавов).