Кислородный цех является производственно - структурной единицей энергетического производства ОАО «НЛМК». В составе кислородного производства имеются две компрессорные станции для обеспечения цехов комбината сжатым и осушенным сжатым воздухом.

Кислородный цех имеет право на осуществление деятельности по:

• 1. Эксплуатации производства по получению, переработке, хранению и применению продуктов разделения воздуха.
• 2. Монтажу и пуско-наладке металлургических и коксохимических производств и объектов.
• 3. Ремонту агрегатов и оборудования металлургических и коксохимических объектов.
• 4. Эксплуатации взрывоопасных производственных объектов.
• 5. Осуществлению деятельности по обращению с опасными отходами.
• 6. Деятельность природоохранной направленности (утилизация, складирование, перемещение, размещение, захоронение, уничтожение промышленных и иных отходов).

В состав кислородного производства входят:

• - Кислородная станция №1;
• - Кислородная станция №2;
• - Участок внешних сетей и компрессорных станций (центральная компрессорная станция и станция осушенного воздуха р-н АГП).

В настоящее время в цехе заканчивается техническое перевооружение. Практически все оборудование является новым, высокопроизводительным, управляемым с помощью компьютеров. На воздухоразделительных установках работают специалисты с высшим образованием. Вся информация о работе блока выведена на компьютеры.

Воздух из атмосферы, через фильтры, всасывается компрессорами и сжимается до 6 кгс/см 2 , с последующей подачей в ВРУ для получения продуктов разделения (ПРВ), азота, кислорода, аргона, смеси инертных газов (криптоно-ксеноновый концентрат), неоногелиевой смеси (технического неона), и далее подаются потребителям ПРВ.

Кислород технический чистотой 99,5% давлением до 1,9 МПа используется при выплавке стали в кислородно-конвертерных цехах (ККЦ).

Кислород технологический чистотой 95% с давлением 400 мм вод. ст - для интенсификации доменного производства чугуна, обогащение доменного дутья до 30-40% кислородом, позволяет улучшить тепловой баланс плавки, увеличивается производительность печей.

Азот 99,999% потребляют листопрокатные цехи (ЛПЦ-2; ЛПЦ-3; ЛПП; ЛПЦ-5), огнеупорный цех, ККЦ-1, ККЦ-2, газовый цех.

Азот 98% - для продувки межконусных пространств в доменном процессе (ДП-6), на УСТК (КХП), ККЦ-1 и ККЦ-2.

Аргон - для продувки в процессе разливки специальных высококачественных марок сталей для удаления растворенных газов (ККЦ-1, ККЦ-2). Аргон на сторону отпускается в жидком и газообразном виде.

Кислородное производство обеспечивает цехи и производства комбината кислородом для автогенных нужд и сжатым воздухом. На сторону отпускается кислород жидкий и газообразный, криптоно-ксеноновый концентрат, неоногелиевая смесь.

Атмосферный осушенный воздух представляет собой смесь, содержащую по объему кислорода 20,93% и азота 78,03%, остальное аргон и другие инертные газы, углекислый газ и пр. Для получения технически чистого кислорода воздух подвергают глубокому охлаждению и сжижают (температура кипения жидкого воздуха при атмосферном давлении составляет –194,5 о С). Полученный жидкий воздух подвергают дробной перегонке или ректификации в ректификационных колоннах. Возможность успешной ректификации основывается на довольно значительной разности (около 13 о С) температур кипения жидких азота (–196 о С) и кислорода (–183 о С).

Воздух, засасываемый многоступенчатым компрессором, проходитсначала через воздушный фильтр, где очищается отпыли, затем проходит последовательно ступени компрессора. За каждой ступенью компрессора давление воздуха возрастает и доводится до 50-220 ат , в зависимости отсистемы установки и стадии производства. После каждой ступени компрессора воздух проходит влагоотделитель, где отделяется вода, конденсирующаяся при сжатии воздуха, и водяной холодильник, охлаждающий воздух и отнимающий тепло, образующееся при сжатии. Для поглощения углекислоты из воздуха включается аппарат–декарбонизатор, заполняемый водным раствором едкого натра. Сжатый воздух из компрессора проходит осущительную батарею из баллонов, заполненных кусковым едким натром, поглощающим влагу и остатки углекислоты. Полное удаление влаги и углекислоты из воздуха имеет существенное значение, так ка замерзающие при низких температурах вода и углекислота забивают трубки кислородного аппарата и приходится останавливать установку для оттаивания и продувки.

Пройдя осушительную батарею, сжатый воздух поступает в так называемый кислородный аппарат, где происходит охлаждение и сжитжение воздуха и его ректификация на кислород и азот. Газообразный азот чистотой 96-98% обычно не используется и из теплообменника выпускается в атмосферу. Кислород направляется в газгольдер и подается для наполнения кислородных баллонов под дпвлением до 165 ат ; 1 м 3 кислорода при 760 мм рт. ст. (1 кгс/см 2 ) и 0 о С весит 1,43 кг , а при 20 о С – 1,31 кг ; 1 л жидкого кислорода весит 1,13 кг и, испаряясь, образует 0,79 м 3 мм рт. ст ; 1 кг жидкого кислорода занимает объем 0,885 л и, испаряясь, образует

0,70 м 3 газообразного кислорода при 0 о С и 760 мм рт. ст .

Наша промышленность изготавливает кислородные установки для газопламенной обработки металлов производительностью 17-275 м 3 /ч газообразного кислорода. По ГОСТу 5583-58 технический кислород для газопламенной обработки металлов выпускается трех сортов: высший сорт, с чистотой не ниже 99,5%; 1-й сорт,с чистотой не ниже 99,2%; 2-й сорт,с чистотой не ниже 98,5% кислорода по объему.

Еще со школьного курса химии известно, какой элемент является самым распространенным на нашей планете. Поэтому неудивительно, что кислород технический имеет широкое применение во многих сферах жизнедеятельности. В частности, некоторые технологические операции, которые связанны с металлообработкой, осуществляются при непосредственном участии этого газа.

Общие сведения

Химический элемент O (лат. Oxygenium (Оксиген)) входит в состав большого количества соединений. Его массовая составляющая в земле равняется 50%, в воде – 86%, в воздухе – 23%. В нормальных условиях – это газообразное вещество, не обладающее цветом и запахом, а также активно поддерживающее горение. При температуре -182,97°C и нормальном атмосферном давлении технический кислород переходит в жидкую фазу, а при -218,4°C кристаллизуется. При этом масса 1 л жидкости составляет 1,13 кг.

Поскольку оксиген обладает высокой химической активностью, он легко входит в реакцию практически со всеми элементами. Исключение составляют лишь инертные вещества. Например, аргон, широко применяемый в сварочном процессе, о котором можно прочитать в статье: газ аргон – химические свойства и сфера применения .

Кислород является самым распространенным элементом на планете

Способы производства

Существует два основных метода получения чистого O2:

• Из воздуха : на начальном этапе воздух очищается от мелких примесей и влаги посредством многоступенчатого компрессора и воздушных фильтров. Следующим этапом является сжижение и последующее разделение O2 и N2 (жидкий азот закипает при -196°C, поэтому при медленном увеличении температуры он испаряется раньше).
• Из воды : через дистиллированную воду пропускают ток (реакция электролиза), в результате чего происходит разделение: 2H2O → 2H2 + O2. Учитывая то, что абсолютно чистая вода – это диэлектрик, перед подачей тока в нее добавляют электролиты (KOH, NaOH).

«Воздушный» метод считается наиболее выгодным. Чтобы получить кислород технический в объеме 1 м³ данным способом, расходуется порядка 0,5-1,5 кВт/ч электричества. Тогда как для электролиза требуется 10-20 кВт/ч.

На рисунке изображен «воздушный» способ получения

Хранение, транспортировка и меры предосторожности

Для хранения и перевозки O2 используются баллоны, имеющие голубой окрас и характерную надпись черного цвета. Вентиль изготавливается из латуни и снабжен правой резьбой. При этом арматура должна постоянно проверяться на исправность и герметичность. Хранится подобная тара в специально оборудованных складских помещениях или на открытом воздухе под навесом, который осуществляет защиту от солнечных лучей и осадков.

Перевозить кислородные баллоны необходимо на рессорном транспорте или автокарах, соблюдая горизонтальное положение. Хотя в некоторых случаях допускается вертикальное положение при перевозке, но только при наличии специального приспособления, которое исключает любые удары и падения.

В процессе эксплуатации во избежание опасных ситуаций следует придерживаться следующих мер безопасности:

• Хотя сам по себе газ не горюч и не взрывоопасен, он поддерживает активное горение других веществ, поэтому для работы с ним должны применяться лишь разрешенные материалы.
• При контакте с маслянистыми субстанциями происходит мгновенная реакция окисления, что может привести к воспламенению или даже взрыву.
• С целью минимизации вероятности пожаров концентрация O2 в помещениях должна быть не более 23%.
• Запрещается использовать кислородные сосуды и трубопроводы для хранения и транспортировки горючих веществ.

Так точно нельзя обращаться с баллонами, заправленными газом

Кислород технический для газопламенной обработки металла

Это важнейший элемент для сварочного процесса и резки металлических изделий. При его сжигании образуется пламя, которое может достигать 3000°C, что позволяет осуществлять сварку многих металлов. Для газопламенной обработки кислородное содержание газа должно быть не менее 99,2-99,5%. При более низкой чистоте уменьшается качество обработки и увеличивается расход. Хотя для нетребовательных видов сварки можно использовать концентрацию в пределах 92-98%.

Во время сварочных операций и резки газ подается из баллонов, специализированных установок или автономных станций. При больших объемах его целесообразнее и безопаснее хранить в жидком состоянии. Однако, в таком случае придется дополнительно использовать газификационные установки, реализующие переход жидкой фазы в паровую.

Так выглядит металл, который подвергается резке с использованием кислорода

При испарении 1 л O2 образуется 860 дм³ газа. Для сравнения, при испарении такого же количества углекислоты образуется 506 дм³ газа. Кстати, об особенностях эксплуатации CO2 можно прочитать в статье: углекислота: где заправить – вопрос не праздный .

Другое применение в промышленной сфере

Газопламенная обработка – это не единственное сфера использования О2 в металлургической промышленности. Он используется как вспомогательный газ для лазерной и плазменной резки, добавляется в незначительных количествах в защитные смеси для повышения производительности и уменьшения пористости сварочного шва, применяется для резки копьем и др.

Информацию по другим техническим газам вы найдете в этом разделе нашего блога.

Заправить кислородные баллоны можно в компании «Промтехгаз». После заказа, вам своевременно доставят заправленные сосуды, обменяв их на пустую тару.

Cтраница 1

Кислородные производства оснащены сложной техникой, обслуживание которой можно доверить лишь персоналу, имеющему соответствующее техническое образование и широкий профиль подготовки. Например, машинисты компрессоров долж - х ны знать не только оборудование, относящееся к компрессорной группе, но и аппараты разделения газовых смесей, а аппаратчики кроме аппаратов разделения газов должны уметь обслуживать и компрессорное оборудование.  

Кислородное производство оснащено сложным быстроходным оборудованием значительной мощности, которое работает непрерывно в широком интервале температур, при различных давлениях, в неблагоприятных условиях, подвергаясь в ряде случаев действию агрессивных сред, что естественно ускоряет разрушение и выход из строя оборудования.  

Современные кислородные производства являются энергоемкими и широко используют для технологических, силовых и хозяйственных потребностей электрическую и тепловую энергию. Кроме того, производство кислорода связано с расходом значительных количеств воды.  

Развитие кислородного производства, повышение его эффективности в решающей степени определяются техническим прогрессом, который предусматривает внедрение новой техники, прогрессивной технологии, научной организации труда и производства. Технический прогресс является основой повышения производительности труда и качества продукции, снижения издержек производства, улучшения условий труда, повышения квалификации и культурно-технического уровня работников. Направления и темпы развития технического прогресса в кислородном производстве определяются общегосударственным планом технического развития.  

Для кислородного производства характерны различные степени механизации и автоматизации производства. Например, производственный процесс является частично механизированным, если механизированы лишь отдельные (обычно основные) операции. В случае механизации всех основных и вспомогательных трудоемких операций при помощи взаимной системы машин и оборудования, характеризуемой наивысшими возможными в данных условиях технико-экономическими показателями, производственный процесс является комплексно механизированным.  

Отходы кислородного производства (масляная эмульсия) должны собираться и также регенерироваться.  

В кислородном производстве под влиянием определяющей тенденции технического прогресса - автоматизации и механиза-ции Производственных процессов - неуклонно возрастает энерговооруженность труда при одновременном сокращении обслуживающего персонала.  

В кислородном производстве ведущим является цех разделения воздуха, так как мощность других цехов или участков, например аргонного цеха, участка по производству криптона или других редких газов, получаемых при разделении воздуха. Ведущим участком в цехе будет тот, который играет решающую роль в выполнении производственной программы цеха. Например, в цехе разделения ведущим является участок блоков разделения. Ведущим оборудованием считается то, на котором выполняются основные операции технологического процесса, определяющие специализацию и масштаб производства или операции с наибольшей трудоемкостью. В кислородном производстве ведущим оборудованием является блок разделения воздуха.  

В кислородном производстве при поставках готовой продукции большому числу потребителей важное значение имеет постоянство потребителей продукции, так как частая их смена может дезорганизовать производство и привести или к простоям оборудования, или к выбросу готовой продукции в атмосферу из-за отсутствия дополнительных емкостей для хранения газов у кислородного завода или у потребителя.  

На кислородных производствах различают сплошной и периодический контроль показателей работы установок разделения воздуха. Сплошной контроль осуществляется с помощью соответствующих автоматических (самозаписывающих) устройств для измерения расхода разделяемого газа и готовой продукции, температур и давлений в определенных точках технологического процесса, определения состава газов, контроля уровня жидкости.  

В кислородном производстве на выполнение плана главным образом влияет степень использования установок разделения воздуха по времени и производительности.  

В кислородном производстве значительное применение находят также приборы, предназначенные для периодического контроля работы оборудования, качества вспомогательных материалов или для определения причин тех или других временных нарушений нормального режима. Эти приборы обычно находятся в распоряжении цеховой лаборатории или мастера по КИП.  

В кислородном производстве в качестве хладоагента для охлаждения и сжижения воздуха наиболее часто применяется тот же воздух. При расширении воздух заметно охлаждается.  

В кислородном производстве используют несколько сортов смазочных материалов.  

В кислородном производстве представляется целесообразным автоматически производить вычисление следующих показателей: коэффициентов расхода электроэнергии на отдельные газы при комплексном разделении газовых смесей, КПД оборудования, время вывода оборудования на отогрев и ремонт, что позволит систематически контролировать производственный процесс и использовать в качестве оптимального показателя себестоимость продукции. При этом следует учесть то обстоятельство, что в себестоимости газов наибольший удельный вес занимают затраты на энергию, которая - является основной переменной величиной, а остальные затраты остаются постоянными или изменяются незначительно. Поэтому при автоматическом расчете себестоимости продукции затраты энергии вычисляются машиной по поступающей в нее информации, а остальные затраты вводятся в машину как неизменная составляющая. Выданные машиной технико-экономические показатели сравниваются с плановыми, и при наличии отклонений выдаются рекомендации по изменению основных параметров производственного процесса.  

Вложения : от 1 270 000 рублей

Окупаемость : от 10 месяцев

Специфика деятельности предприятий по изготовлению тяжелых металлов и ряда других химических заводов заключается в том, что они потребляют большое количество кислорода. Этот же ресурс нужен и другим отраслям. Однако не всегда действующим цехам по производству «искусственного воздуха» удается удовлетворить потребности покупателей. Поэтому бизнес в этой сфере станет источником стабильного, высокого дохода. Как добиться высот и реализовать бизнес-идею, вы узнаете из данной статьи.

Концепция бизнеса

Дело связано с открытием предприятия по производству кислорода из атмосферного воздуха с помощью специального оборудования – генератора.

Сфера применения кислорода велика, поэтому продукт всегда будет пользоваться спросом. Его покупают для медицинской отрасли, сварки и резки металлических заготовок, для искусственных водоемов при разведении рыбы, обеззараживания воды и т.д.

Что потребуется для реализации?

Для того, чтобы начать бизнес, необходимо найти подходящий участок, на котором будет располагаться будущее предприятие, построить производственный цех, закупить оборудование. Поскольку речь идет о взрывоопасном веществе, к помещению предъявляются повышенные требования. Прежде всего, цех должен располагаться в обособленном здании.

Главное, чтобы будущее предприятие соответствовало техническим нормам. Перед запуском производственного процесса помещение проходит экспертизу. При соответствии площади заявленным требованиям выдается соответствующее разрешение.

Для помещения необходимо обеспечить усиленную пожарную защиту. Еще одно обязательное условие – наличие электроэнергии 280 или 380 Вт, как того требует стандартное кислородное оборудование.

Общая сумма расходов на строительство и обустройство цеха составит примерно 400 000 рублей.

Главным прибором, с помощью которого вы будете получать «искусственный воздух», служит генератор.

На стоимость генератора влияет его мощность. Судить о производительности оборудования можно по количеству кислорода нужной концентрации, которое агрегат выдаст за 60 минут работы при полной загруженности.

Например, китайский прибор, производительностью 10 м³ за час будет стоить около 350 000 рублей. А генератор этой же фирмы, только производительностью 100 м³ в час обойдется в 30 000 000 рублей. Понятно, что на начальном этапе развития «кислородного бизнеса» вкладываться в супердорогой агрегат не имеет смысла. Даже несмотря на то, что кроме кислорода, он еще производит азот.

Если продукт вы будете добывать из баллонного воздуха, кроме основного оборудования потребуется покупать баллоны со сжатым воздухом, очищенным от посторонних соединений и испарений воды. Стоимость одного составляет около 5 000 рублей. Однако тут не обошлось без плюсов. Израсходовав сжатый воздух, в тару можно закачать готовый кислород.

Если вы хотите самостоятельно наладить производство воздуха, нужно будет купить компрессор большой мощности. Такое устройство стоит недорого, поэтому на расходы существенно не повлияет. Потребление воздуха генератором в 13-15 раз превышает количество производимого им кислорода. Например, оборудование производительностью 10 м³ кислорода за час будет потреблять около 130 м³ воздуха. Можете сами посчитать, что для вас выгоднее покупать баллоны со сжатым воздухом или производить его самостоятельно. Понятно, что второй вариант будет лучше, хотя и потребует дополнительных инвестиций. Так, компрессор будет стоить примерно 10 000 рублей, а вот осушитель и система фильтров выйдут в несколько раз дороже (примерно 60 000 рублей и 350 000 рублей, соответственно).

Если вы не планируете обеспечить кислородом несколько регионов страны, то часть оборудования можете взять в долгосрочную аренду. Или купить совсем недорогой генератор, производительность которого не превысит 3,5 м³ за час.

Для среднестатистического предприятия достаточно генератора стоимостью 350 000 рублей. В дальнейшем можно расширить масштабы деятельности, закупить оборудование большей мощности и производительности.

Производство кислорода – тот бизнес, который регламентируется рядом документов, ГОСТами и Техническими условиями. Несмотря на это, особых сложностей при оформлении бумаг возникнуть не должно. Для открытия бизнеса потребуется предоставить:

• заявление соответствующего образца;
• если выбран вид субъекта ООО, то заверенные нотариально копии учредительных документов;
• для ИП и ООО – копии документов о регистрации предприятия и ОГРН (нотариально заверенные);
• документы, которые подтверждают право сотрудников работать в данной области.

Расходы на оформление всей документации составят примерно 5 000 рублей.

С кислородной установкой по силам справиться одному человеку, даже не имеющему знаний и навыков в данной области. Монтаж и настройку оборудования можно доверить подрядчикам. Однако в цех потребуется принять мастера-технолога или инженера, имеющего соответствующее образование. Вести бухгалтерию и заниматься поиском клиентов может руководитель фирмы самостоятельно.

Производство кислорода – тот вид бизнеса, который лучше всего рекламировать не через интернет и средства массовой информации, а напрямую общаясь с потенциальными клиентами. Для этого потребуется провести анализ рынка в населенном пункте, выявить предприятия, которые используют чистый кислород в своей деятельности, заключить с ними договоры, рассчитанные на долгосрочную перспективу.

Пошаговая инструкция запуска

1. Регистрация.
2. Помещение.
3. Оборудование и материалы
4. Итак, из оборудования нужно купить (примерная стоимость указана в рублях): генератор (концентратор) кислорода – 350 000; компрессор – 10 000; осушитель – 50 000; систему фильтров – 350 000; пустые баллоны для готового кислорода – 100 000. Итого расходы на оборудование составят примерно 860 000 рублей.
5. Персонал.
6. Реклама.

Финансовые расчеты

Стартовый капитал

Расходы, связанные с запуском цеха по производству кислорода, представлены в таблице

Ежемесячные расходы

Сколько можно заработать?

Чистая прибыль будет зависеть от того, какой способ производства кислорода применялся. Например, если изготавливался продукт из баллонного воздуха, то рентабельность составит около 100%, а если основным компонентом был атмосферный воздух, то 150%. Уже на втором месяце работы предприятие выйдет на стабильную чистую прибыль в размере 150 000 рублей.

Сроки окупаемости

Вложенные инвестиции полностью окупятся за 10-12 месяцев.

Особенности бизнеса

Главное преимущество бизнеса, связанного с производством кислорода – отсутствие необходимости комплектовать штат из большого количества работников. Установку сможет обслуживать один сотрудник.

Что касается возможных рисков, то они зависят от работоспособности оборудования. При выходе из строя хотя бы одной машины остановится весь процесс.

Заключение

Вложения в такой бизнес с большой вероятностью окупятся, а доход станет постоянным и высоким. Главное – придерживаться инструкции запуска и дальнейшего ведения бизнеса.