工业气体在下游产业的应用（冶金工业篇）

    冶金行业：冶金工业是指对金属矿物的勘探、开采、精选、冶炼、以及轧制成材的工业部门。包括黑色冶金工业（即钢铁工业）和有色冶金工业两大类。

• 氧气

    1. 吹氧炼钢

    1) 转炉吹氧炼钢，转炉炼钢每吨钢耗氧50~60m3

    A. 氧气顶吹转炉炼钢：顶部用喷枪把高压氧气吹入炉内以强化炼钢过程并改善熔池搅拌的转炉炼钢工艺。

    B. 氧气底吹转炉炼钢：通过转炉底部的氧气喷嘴，把氧气吹入炉内熔池，使铁水炼成。

    2) 电孤炉炼钢：电孤炉炼钢每吨钢耗氧10~25m3

    3) 平炉炼钢：平炉炼钢每吨钢耗耗氧20~40m3

    2. 高炉富氧喷煤炼铁

    在高炉中加入工业氧，使鼓风中的氧含量超过大气中含氧量，提高冶炼强度；增加产量。

    3. 熔融还原炼铁

    先把普通煤装入熔融气化炉，然后吹入氧使煤燃烧、分解，综合氧气消耗500～600立方米/吨铁。

    4. 全氧高炉炼铁

    5. 富氧炼铜、铅、白银、铝

    6. 可以用于冶炼硅行业的除去钙杂质，生成氧化锆催出。

• 氮气

    氮气是炼钢企业不可缺少的工业气体，在轧钢、镀锌、镀铬、热处理（尤为薄钢片）连续铸造等都要用氮气作保护气，而且氮气纯度要求99.99%以上。据天津钢管公司介绍，氮气年耗量2141万m3，其中直接还原铁保护用氮约80.2%，冶炼工艺用氮约15.3%，石灰窑和动力用氮约4.5%。

• 氩气

    1. 氩气吹炼

    向熔融的钢水中吹入氩气，使成份均匀，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，节约电能等。氩气耗量为1~3m3/吨钢。

    2. 制造冶炼：用于特种金属冶炼、不锈钢制造冶炼。

    3. 保护气：金属加工作保护气体。

• 二氧化碳

    质量稳定剂：金属冶炼业，特别是优质钢、不锈钢、有色金属，CO2是质量稳定剂。

• 氢气

    1. 还原气

    在冶金工业中，氢气用作还原气，以便金属氧化物还原成金属，以制取纯金属；氢气作为还原气、保护气广泛用于钨、钼、钛的生产与加工；薄钢板、带钢条、硅钢片的生产与轧制；精密合金、粉末冶金材料的生产。

    2. 保护气

    高温锻压金属器材时，用氢气作保护气使得金属不被氧化。

• 氦气

    氦环境的气氛用于特殊材料如锆、铌、钽、钛、钠、钍和反应器级石墨的高温冶炼和制造。某些炉子的钎接，软焊和粉末冶金操作，当还需要还原气氛时，或是单独利用氦，或是用它与氢的混合物。在某些金属冶炼过程中，用氦作载气输送产品到反应区和从反应区输出产品，并作为惰性稀释气以改变反应速率。