Khí Ar ( argon ) và việc sử dụng nó trong nhà máy thép

Khí Ar ( Argon ) và việc sử dụng nó trong nhà máy thép

Khí Ar (Argon) hiện diện với một tỷ lệ rất nhỏ trong khí quyển. Argon rất trơ và do đó nó được coi là một trong những khí quý. Nó không được biết để tạo thành các hợp chất hóa học thực sự. Nó tạo ra một bầu không khí tốt để làm việc với các vật liệu nhạy cảm với không khí. Vì nó nặng hơn không khí và ít phản ứng hơn khí nitơ.

Khí Ar ( Argon ) là loại khí có nhiều nhất trong các loại khí quý .  Nó là một thành phần không phản ứng của khí quyển. Nó chiếm 0,934% thể tích và 1,288% khối lượng của bầu khí quyển trái đất.

Argon được Henry Cavendish nghi ngờ có mặt trong không khí vào năm 1785 .Nhưng không bị cô lập cho đến năm 1894 bởi Lord Rayleigh và Sir Willam Ramsay tại Đại học London trong một thí nghiệm. Trong đó họ loại bỏ tất cả oxy, carbon dioxide, nước và nitơ khỏi một mẫu không khí sạch.

Khí Ar ( Argon ) được sản xuất bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng tại các nhà máy tách khí đông lạnh.

Nó được sản xuất, phổ biến nhất, cùng với việc sản xuất oxy có độ tinh khiết cao. Bằng cách sử dụng phương pháp chưng cất đông lạnh không khí. Do nhiệt độ sôi của argon rất gần với nhiệt độ của oxy (chỉ chênh lệch 2,9 độ C). Nên việc tách argon nguyên chất khỏi oxy (đồng thời đạt được độ thu hồi cao của cả hai sản phẩm) đòi hỏi phải qua nhiều giai đoạn chưng cất.

Trong nhiều thập kỷ, quy trình thu hồi và tinh chế argon phổ biến nhất sử dụng một số bước cụ thể là. (i) lấy dòng hút phụ từ hệ thống chưng cất tách khí sơ cấp tại một điểm trong cột áp suất thấp nơi có nồng độ argon cao nhất. (ii) chế biến thức ăn trong cột argon thô để đưa nitơ trở lại cột áp suất thấp và tạo ra sản phẩm argon thô,

(iii) làm ấm argon thô và phản ứng tạp chất oxy (thường khoảng 2%) trong dòng với a lượng hydro được kiểm soát để tạo thành nước, (iv) loại bỏ hơi nước bằng cách ngưng tụ và hấp phụ, (v) làm lạnh lại khí đến nhiệt độ đông lạnh, và (vi) loại bỏ các thành phần không phải argon còn lại (một lượng nhỏ nitơ và không tích tụ hydro) thông qua quá trình chưng cất tiếp theo trong cột chưng cất argon tinh khiết.

Với sự phát triển của công nghệ cột đóng gói. Cho phép thực hiện quá trình chưng cất đông lạnh với áp suất giảm thấp. Hầu hết các nhà máy mới hiện nay sử dụng quy trình chưng cất đông lạnh hoàn toàn để thu hồi và tinh chế argon.

Khí Ar cũng có thể được sản xuất bằng quy trình sau đây.

Trong điều kiện thích hợp, một phần chứa khoảng 60% khí quý (argon, krypton và xenon), 30% oxy và 10% nitơ được tách ra khỏi không khí lỏng. Ôxy được loại bỏ khỏi hỗn hợp bằng cách cho nó đi qua đồng nóng. Ôxy phản ứng với đồng nóng tạo thành đồng ôxít (CuO). Khí còn lại là hỗn hợp của khí quý và nitơ. Nitơ được loại bỏ khỏi hỗn hợp bằng cách cho hỗn hợp qua magiê nóng, magiê phản ứng với nitơ tạo thành magiê nitrua (Mg3N2). Khí còn lại là hỗn hợp của argon, krypton và xenon. 

Bởi vì các nguyên tố này rất ít phản ứng hóa học. Nên không thể sử dụng các phương tiện hóa học để tách chúng. Chúng được tách ra bằng cách hấp phụ hỗn hợp lỏng lên than hoạt tính ở nhiệt độ rất thấp. Khi than hoạt tính được làm ấm từ từ, từng loại khí khử hấp thụ riêng lẻ trong một phạm vi nhiệt độ cụ thể. Khi nâng nhiệt độ lên -80 độ C, khí thoát ra là argon gần như nguyên chất.

Argon dạng khí được gọi ngắn gọn là GAR trong khi argon lỏng được gọi ngắn gọn là LAR.

Argon lỏng là một chất lỏng đông lạnh. Chất lỏng đông lạnh là chất khí hóa lỏng có nhiệt độ sôi bình thường dưới – 150 độ C. Argon lỏng có nhiệt độ sôi -185,9 độ C. Vì sự chênh lệch nhiệt độ giữa sản phẩm và môi trường xung quanh là đáng kể nên cần phải giữ cho chất lỏng argon cách nhiệt với nhiệt xung quanh.

Argon thường được lưu trữ dưới dạng chất lỏng, mặc dù nó được sử dụng chủ yếu dưới dạng khí. Kho chứa chất lỏng ít cồng kềnh hơn và ít tốn kém hơn so với dung tích tương đương của kho chứa khí áp suất cao. Một hệ thống lưu trữ chất lỏng điển hình bao gồm. Một bể chứa đông lạnh, một hoặc nhiều thiết bị hóa hơi và hệ thống kiểm soát áp suất. Về nguyên tắc, bể đông lạnh được cấu tạo giống như một bình chân không. Có một bình bên trong được bao bọc bởi một bình bên ngoài. 

Khí Ar ( Argon )

Giữa các bình là một không gian hình khuyên chứa một môi trường cách nhiệt mà từ đó tất cả không khí đã được loại bỏ. Không gian này giữ nhiệt tránh xa argon lỏng được giữ trong bình bên trong. Máy hóa hơi chuyển hóa argon lỏng sang trạng thái khí. Sau đó, một ống góp điều khiển áp suất sẽ kiểm soát áp suất khí được cung cấp cho quá trình hoặc ứng dụng. Các bình được sử dụng trong dịch vụ argon lỏng phải được thiết kế cho áp suất và nhiệt độ liên quan. Thiết kế đường ống là tuân theo các tiêu chuẩn dành cho đường ống đó.

Công dụng của Khí Ar ( Argon )

Khí Ar ( Argon ) thường được hóa lỏng để nó có thể được vận chuyển và lưu trữ với khối lượng lớn một cách hiệu quả hơn. Tuy nhiên, hầu hết các ứng dụng sử dụng argon sau khi nó được hóa hơi thành dạng khí. Argon được đánh giá cao vì tính trơ của nó. Nó được sử dụng để che chắn các vật liệu có khả năng phản ứng tiếp xúc với oxy. Argon được sử dụng ở một số nơi trong nhà máy thép. Cách sử dụng chính của argon trong nhà máy thép được đưa ra dưới đây.

• Argon được sử dụng để che phủ tuyere trong Q-BOP. Và cũng được sử dụng để khuấy đáy của bể trong quá trình thổi kết hợp, do đó làm tăng quá trình trộn và giảm thời gian nhiệt.
• Argon được tiêm vào để khuấy bể tắm, che đậy ống phun và giúp tạo điều kiện thuận lợi cho các bước tinh chế và thu hồi hợp kim trong quy trình AOD (khử khoáng bằng oxy argon).
• Trong trạm tráng argon, argon được sử dụng để đồng nhất thép lỏng trong gáo.
• Trong luyện kim gáo, argon được đưa vào để khuấy trộn kim loại và giúp các bước tinh chế được thuận lợi. Trong một số trường hợp, argon cũng có thể được sử dụng làm khí mang để bổ sung

Khí Ar ( Argon )

• Trong quá trình khử khí chân không, argon được bơm vào ống thở nâng cao. Để tạo điều kiện lưu thông kim loại và khử khí.
• Trong quá trình đúc liên tục, argon được sử dụng để bọc dòng và làm trơ tundish. Dẫn đến năng suất và chất lượng đúc lớn hơn.
• Trong lò cảm ứng, argon, một loại khí trơ, có thể cung cấp một rào cản tuyệt vời đối với quá trình oxy hóa bề mặt nóng chảy.
• Được sử dụng làm khí bảo vệ ở dạng tinh khiết. Hoặc là một phần của các hỗn hợp khác nhau cho các quy trình hàn MIG và TIG và để cắt plasma.
• Argon có nhiều ứng dụng bảo vệ trong các ngành công nghiệp luyện sắt, thép và nhiệt luyện. Đặc biệt là trong trường hợp kim loại dễ bị thấm nitơ khi xử lý bằng khí quyển có nitơ.
• Các ứng dụng ít phổ biến hơn của argon bao gồm. Chữa cháy, quang phổ, đo phổ trong phòng thí nghiệm.

Hình 1 cho thấy một số công dụng của khí argon trong ngành thép.

Hình 1 Một số công dụng của khí argon trong ngành thép

Thuộc tính của Khí Ar ( Argon )

Số CAS của argon là 7440-37-1 trong khi số UN cho khí là UN1006 và argon lỏng là UN1951.

Khí Ar ( Argon )là nguyên tố có ký hiệu hóa học là Ar và số hiệu nguyên tử 18. Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn. Khí Ar ( Argon ) là một chất khí không màu, không mùi và không vị. Khí Ar ( Argon ) là một khí đơn nguyên tử thể hiện ánh sáng màu tím hoa cà khi đặt trong điện trường cao thế. Khối lượng nguyên tử của nó là 39,948. Điểm nóng chảy và điểm sôi của argon lần lượt là -189,3 độ C và -185,8 độ C.

 Mật độ của nó là 1,784 kg / cum ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (0 độ C và 1,033 kg / cm vuông). Khối lượng riêng của argon lỏng ở áp suất khí quyển và điểm sôi là 1.3954 kg / cum. Nó nặng hơn không khí và tỷ trọng hơi của nó là 1,379 (không khí = 1). Thể tích riêng của argon là 0,6043 cum / kg ở 21 độ C. Tỷ lệ nở lỏng và khí của argon là 1 đến 845 ở 20 độ C. Do tỷ lệ giãn nở cao nên khí argon có tính giãn nở cao.

Nhiệt độ tới hạn và áp suất tới hạn của argon lần lượt là – 122,5 độ C và 49,6 kg / cm vuông.

Khí Ar ( Argon ) là một loại khí không phản ứng, không cháy và cao quý. Nó rất ổn định và có khả năng chống liên kết cực kỳ tốt với các yếu tố khác. Nó trơ với mọi vật liệu ở mọi nhiệt độ và áp suất. Mặc dù argon là một loại khí quý, nó đã được phát hiện có khả năng hình thành một số hợp chất.

Khí Ar ( Argon ) không hỗ trợ quá trình đốt cháy và cũng không hỗ trợ sự sống. Khí argon nặng hơn không khí sẽ tích tụ ở các khu vực trũng thấp, ống dẫn và cống rãnh.

Khí Ar ( Argon ) ngưng tụ ở điểm sôi thành một chất lỏng không màu, không vị, không mùi, không ăn mòn, không cháy và cực kỳ lạnh. Argon lỏng nặng hơn nước. Nó ít hòa tan trong nước và độ hòa tan trong nước ở áp suất 1 khí quyển và 0 độ C là 0,056 thể tích theo thể tích là khoảng 61 mg / lít.

Các khía cạnh an toàn liên quan đến việc sử dụng nitơ

Không mùi, không màu, không vị và không gây kích ứng, argon không có đặc tính cảnh báo. Con người không có giác quan nào có thể phát hiện ra sự hiện diện của argon. Argon không độc hại và phần lớn trơ.

Vì Khí Ar ( Argon ) nặng hơn không khí nên có thể tích tụ trong không gian hạn chế, đặc biệt là ở hoặc dưới mặt đất. Người dân phải được sơ tán đến các khu vực an toàn. Thiết bị thở khép kín (SCBA) phải được sử dụng khi vào khu vực trừ khi bầu không khí được chứng minh là an toàn. Mức oxy phải được theo dõi và khu vực phải được thông gió. Khí không được thải vào bất kỳ nơi nào mà sự tích tụ của nó có thể gây nguy hiểm

Khí Ar ( Argon ) là một chất gây ngạt đơn giản. 

Không độc hại, nhưng có thể gây ngạt thở bằng cách thay thế oxy trong không khí. Tiếp xúc với bầu không khí thiếu ôxy (dưới 19,5%) có thể gây chóng mặt, buồn ngủ, buồn nôn, nôn, tiết nhiều nước bọt, giảm tỉnh táo, mất ý thức và tử vong. Tiếp xúc với bầu khí quyển có chứa 8% đến 10% oxy hoặc ít hơn sẽ dẫn đến bất tỉnh mà không có dấu hiệu báo trước. Và nhanh chóng đến mức các cá nhân không thể tự giúp đỡ hoặc bảo vệ mình. Thiếu oxy có thể gây thương tích nghiêm trọng hoặc tử vong.

Những người bị thiếu ôxy cần được đưa ra nơi có không khí trong lành. Nếu nạn nhân không thở, phải hô hấp nhân tạo. Nếu khó thở thì phải cho thở oxy. Cũng cần được chăm sóc y tế kịp thời.

Nhân viên, bao gồm cả nhân viên cứu hộ, không được vào các khu vực có nồng độ oxy dưới 19,5%. Trừ khi được cung cấp SCBA hoặc mặt nạ phòng độc.

Tổn thương mô trên diện rộng hoặc bỏng do đông lạnh có thể do tiếp xúc với argon lỏng hoặc hơi argon lạnh.

Do tỷ lệ giãn nở lớn của chất lỏng so với khí, điều rất quan trọng là phải cung cấp đầy đủ hệ thống thông gió trong các khu vực sử dụng argon lỏng. Tối thiểu sáu lần thay đổi không khí mỗi giờ được đề xuất ở những khu vực này. Cần giám sát chặt chẽ các khu vực có thể xảy ra sự dịch chuyển oxy.

Khí Ar ( Argon )

Máy dò oxy sẽ được sử dụng trong khu vực dự kiến ​​có nồng độ argon. Hệ thống chịu áp lực phải được thường xuyên kiểm tra rò rỉ. Hệ thống giấy phép lao động sẽ được sử dụng trong khu vực để thực hiện bất kỳ công việc nào.

Xi lanh argon chỉ được sử dụng trong khu vực thông gió. Chúng phải được xử lý cẩn thận và không được nâng nắp bảo vệ van của chúng. Chúng phải được bảo vệ khỏi thiệt hại vật chất và không bị kéo, lăn, trượt hoặc rơi. Một chiếc xe đẩy được chế tạo có mục đích được sử dụng để di chuyển chúng. Các xi lanh phải được xích hoặc kẹp chặt để ngăn chúng rơi xuống. Chúng phải được cất giữ thẳng đứng, có nắp bảo vệ van và được cố định chắc chắn. Để tránh bị rơi hoặc bị xô đổ trong một khu vực hoặc khu bảo quản được thông gió tốt. Nhiệt độ xi lanh argon không được vượt quá 52 độ C.

Khí Ar ( Argon )

Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc ngọn lửa, xi lanh sẽ thông hơi nhanh chóng và hoặc vỡ dữ dội. Cần phải di chuyển ra khỏi thùng chứa và làm mát bằng nước từ vị trí được bảo vệ. Các thùng chứa và môi trường xung quanh phải được làm mát bằng vòi phun nước.

Argon không cháy. Một xi lanh Khí Ar ( Argon )có thể thoát khí nhanh chóng. Hoặc vỡ dữ dội do áp suất khi tham gia vào tình huống hỏa hoạn. Chất chữa cháy phù hợp với đám cháy xung quanh được sử dụng trong trường hợp hỏa hoạn. Mặc dù hầu hết các chai và bình chứa được thiết kế để thông hơi bên trong khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Cần lưu ý rằng áp suất trong bình chứa có thể tích tụ do nhiệt và nó có thể bị vỡ nếu thiết bị giảm áp không hoạt động. 

Lính cứu hỏa phải đeo thiết bị bảo vệ đường hô hấp (SCBA). Và trang bị đầy đủ cho cử tri đi bầu cử hoặc thiết bị hầm trú. Các thùng chứa tiếp xúc với lửa được tiếp tục làm lạnh cho đến khi ngọn lửa được dập tắt. Các thùng chứa có nguy cơ tuyệt chủng được làm mát bằng tia nước phun từ vị trí được bảo vệ. Nước sử dụng trong trường hợp khẩn cấp phải được ngăn vào cống rãnh và hệ thống thoát nước.

Nhà cung cấp khí Ar ( Argon ) chuyên nghiệp

Nguồn cung cấp, khí Ar, đá khô, đá khói CO2 khí Oxy lỏng, oxy tinh khiết của chúng tôi đa dạng, từ nguồn khí sản xuất trong nước và nhập khẩu. Luôn cam kết cung cấp đủ khí hàng cho khách hàng khi sử dụng. Đá khô bảo quản máu

Ngoài dịch vụ cung cấp khí hóa lỏng. Công ty chúng tôi cung cấp giải pháp trọn vẹn tới quý khách hàng. Khi khách hàng có nhu cầu, chúng tôi có cán bộ kỹ thuật đến tận nơi khảo sát, tư vấn lắp đặt. Cung cấp vật tư thiết bị, lắp đặt, chuyển giao công nghệ và bảo hành, bảo trì sản phẩm. Đá khô bảo quản máu

Liên hệ với chúng tôi để nhận được tư vấn và báo giá phù hợp về nhu cầu dùng khí Ar ( Argon ) của Quý khách hàng.

Liên hệ: Mr Hoàng 09.06.05.04.21