نیتروژن یک گاز بی‌اثر است که در صنعت فولادسازی کاربردهای گسترده‌ای دارد. برخی از کاربردهای N2 در صنعت فولادسازی عبارتند از:
ذوب قراضه: در فرآیند فولادسازی به روش کوره قوس الکتریکی (EAF)، نیتروژن برای ایجاد یک محیط بی‌اثر در کوره قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این کار از اکسیداسیون قراضه و فولاد مذاب جلوگیری می‌کند.
تصفیه فولاد مذاب: در فرآیند فولادسازی، N2 برای تصفیه فولاد مذاب از ناخالصی‌ها مانند گوگرد و اکسیژن استفاده می‌شود.
آلیاژسازی فولاد مذاب: در فرآیند فولادسازی، نیتروژن برای آلیاژسازی فولاد مذاب با عناصر مختلف مانند کروم، نیکل و منگنز استفاده می‌شود.
ریخته‌گری فولاد مذاب: در فرآیند فولادسازی، این گاز برای محافظت از فولاد مذاب در حین ریخته‌گری استفاده می‌شود.

کاربردهای خاص نیتروژن

در صنعت فولادسازی، N2 در کاربردهای زیر نیز استفاده می‌شود:
خنک کردن کوره‌های قوس الکتریکی: برای خنک کردن کوره‌های قوس الکتریکی استفاده می‌شود.
اطفاء حریق در کارخانه‌های فولادسازی: برای اطفاء حریق در کارخانه‌های فولادسازی استفاده می‌شود.
تمیز کردن تجهیزات و خطوط لوله: برای تمیز کردن تجهیزات و خطوط لوله در کارخانه‌های فولادسازی استفاده می‌شود.

میزان مصرف نیتروژن در صنعت فولادسازی

میزان مصرف این گاز در صنعت فولادسازی به عوامل مختلفی مانند اندازه و ظرفیت کارخانه فولادسازی، نوع فرآیند فولادسازی مورد استفاده و عوامل محیطی بستگی دارد. به طور کلی، میزان مصرف نیتروژن در صنعت فولادسازی در حال افزایش است.

تولید نیتروژن

N2 مورد نیاز برای صنعت فولادسازی از طریق فرآیندهای مختلفی تولید می‌شود. برخی از روش‌های تولید نیتروژن عبارتند از:
تقطیر جزء به جزء هوا: این روش متداول‌ترین روش تولید این گاز است. در این روش، هوا توسط یک تقطیرکننده به اجزای خود یعنی اکسیژن، N2 و سایر گازها جدا می‌شود.
جذب کربن فعال: در این روش، هوا از طریق یک ستون حاوی کربن فعال عبور داده می‌شود. کربن فعال اکسیژن را از هوا جذب می‌کند و N2 خالص از ستون خارج می‌شود.
تقطیر بخار: در این روش، هوا با بخار آب مخلوط می‌شود و سپس مخلوط حاصل در یک تقطیرکننده تجزیه می‌شود. نیتروژن خالص از ستون تقطیرکننده خارج می‌شود.

نتیجه‌گیری

نیتروژن یک گاز بی‌اثر است که در صنعت فولادسازی کاربردهای گسترده‌ای دارد. N2 برای ذوب قراضه، تصفیه فولاد مذاب، آلیاژسازی فولاد مذاب، ریخته‌گری فولاد مذاب و سایر کاربردها در صنعت فولادسازی استفاده می‌شود. میزان مصرف این گاز در صنعت فولادسازی در حال افزایش است.

اثر نیتروژن بر خواص فولاد

N2 یک عنصر آلیاژی است که در مقادیر کم به فولاد اضافه می‌شود. نیتروژن باعث افزایش استحکام و سختی فولاد می‌شود. همچنین باعث افزایش مقاومت به خوردگی فولاد می‌شود. با این حال، این گاز در مقادیر زیاد می‌تواند باعث تردی فولاد شود.

میزان نیتروژن در فولاد

میزان N2 در فولاد معمولاً بین 0.002 تا 0.03 درصد است. مقدار نیتروژن در فولاد به نوع فولاد و خواص مورد نظر آن بستگی دارد.
فولادسازی فرآیند تولید فولاد از سنگ‌ آهن یا از قراضه است. در فولادسازی، ناخالصی‌هایی از قبیل این گاز، سیلیکون، فسفر، گوگرد و کربن اضافی از منبع آهن حذف می‌شوند و عناصر آلیاژی مانند منگنز، نیکل، کروم، کربن و وانادیم برای تولید درجه های مختلف فولاد به آن افزوده می‌شوند.

روش‌ها

دو روش اصلی فولادسازی عبارتند از:
فولادسازی به روش کوره قوس الکتریکی (EAF): در این روش، قراضه آهن و آهن اسفنجی با استفاده از قوس الکتریکی ذوب می‌شوند. این روش برای تولید فولادهای با کیفیت بالا و با محتوای کربن پایین استفاده می‌شود.
فولادسازی به روش کوره بلند (BOF): در این روش، سنگ‌ آهن، کک و آهک در کوره بلند با هم مخلوط می‌شوند و با استفاده از اکسیژن، کربن از سنگ‌ آهن خارج می‌شود. این روش برای تولید فولادهای با کیفیت متوسط استفاده می‌شود.

تهیه و تامین

برای تهیه گاز نیتروژن با سپهر گاز کاویان تماس بگیرید.
02146837950
02146835980

بیشتر بخوانید | گاز نیتروژن در کروماتوگرافی