(l)钢铁工业的发展按钢铁工业用氧情况,在高炉一转炉连铸一轧钢的传统工艺中,每一吨钢的氧耗约120m3,每百万吨钢需配置空分设备的制氧能力为15000m3/h。当高炉不富氧时可将氧气需求量减至l0000m3/h。采用COREX炼铁新工艺、后置电转炉、连铸和轧钢时,每百万吨钢需配置空分设备制氧能力增至50000m3/h,是传统工艺的3一5倍。
2005年,我国钢产量约3 . 5亿t,按传统流程计算,所需空分设备制氧能力达510万m3/h。其中2 . 4亿t钢是在19%年后增加的,与之对应的空分设备制氧能力是360万m3/h , 2001一2005年是我国钢产量增长最快的5年,平均年增长4230万t钢,每年所需的空分设备制氧能力增长63万m3/h。看到这些数字就不难理解我国空分设备为什么这几年需求这么旺盛。
在氧气转炉出现以前,钢铁企业内氧气仅用于废钢切割和火焰清理,每一吨钢耗氧1 .5m3,一个年产150万t钢的钢铁企业配置2套150m3/h小型空分设备就足够了。氧气顶吹转炉取代平炉炼钢后,加上连铸比的扩大,每一吨钢的氧耗增至55一65m3,即增加了40多倍,这时6000m3/h、l0000m3/h空分设备开始在钢铁企业内出现;随着高炉富氧的普及,在鞍钢、宝钢和武钢出现了30000m3/h、35000m3/h空分设备;当钢铁企业由百万吨级向千万吨级钢产量迈进时,60000m3/h等级空分设备相继在宝钢、武钢投产。
在世界各国,钢铁工业都是空分行业的最大用户,占其总用量的60%~70%。正是20世纪60一80年代钢铁工业的突飞猛进才带动了空分行业的蓬勃发展。日本在引进氧气转炉后,10年内钢产量由1千万t增至1亿t,全国氧产量16年增加20倍。我国钢铁工业在经过一段弯路后,20世纪50年代步人正轨,19%年钢产量突破1亿t。2005年约为3 . 5亿t,超过日本、美国和俄罗斯三国的总和。
(2)空分行业的发展为满足钢铁工业发展的需求,在单机制氧能力不断扩大的同时,空分设备的流程和配置不断更新,能耗不断降低,工作压力也在不断降低。由于流程和配置的不断进步,大型空分设备的单位制氧电耗已由0 . 6kw·h/m3降至0 . 4kw·h/m3,氧提取率由80%上升至97%一99%,氩提取率由24%提高到80%一90%,大加温周期由1年增至3年以上。
20世纪80年代后,我国空分行业紧跟世界先进水平,提升了自己的竞争力,提前进行了技术储备。从19%年开始,我国空分行业开始引进国外先进的流程和计算软件,并进行了二次开发,引进了一些先进的加工设备(如切割机、旋压机、各类加工机床和真空钎焊炉等)和检验设备,对厂房进行了扩建以适应大型空分设备的加工,在软件和硬件设施上都为空分行业的腾飞做好了准备。
1)1997年,我国第一套全精馏无氢制氢空分设备投产。
2)1998年,我国第一套采用规整填料上塔的全精馏无氢制氩空分设备投产。
3)2002年3月,我国第一套20000m3/h空分设备在济南钢厂投产。
4)2002年12月,我国第一套30000m3/h空分设备在上海宝钢投产,完成了中国空分行业几代人的夙愿。
5)2002年,我国第一套氧产品压力为3.OMPa的内压缩流程空分设备投产。
6)2004年6月,我国第一套外压缩流程50000m3/h空分设备投产。
7)2004年9月,我国第一套化工型内压缩流程40000m3/h空分设备投产。
2003一2005年,我国空分行业不仅承接了国内20000m3/h等级空分设备的全部合同,而且一举拿到12套30000m3/h等级、2套40000m3/h等级、5套50000m3/h等级和2套60000m3/h等级的大型空分设备合同,总制氧能力达160万m3/h,这在任何一家国外著名企业的经营史上都十分罕见,钢铁工业对空分产品的市场占有率从1988年以前的58%上升至2003年的83%。