深冷空分裝置在冶金行業(yè)廣泛應(yīng)用，冶金過程需要用到氧氣，氮?dú)猓瑲鍤?，而這三種氣體可以用深冷空分制得。合金本質(zhì)上是金屬的混合物，提純金屬并將其轉(zhuǎn)化為合金。例如銀和銅結(jié)合制成純銀，銅和鋅結(jié)合制成黃銅。在這篇文章中，我們將更深入地探討這些氣體的使用方式及其在冶金中的作用。

深冷空分制氧

深冷空分制得的氧氣純度在99%以上，在煉鋼工業(yè)中，氧氣是堿性氧氣工藝的主要成分，該工藝發(fā)生在堿性氧氣轉(zhuǎn)爐中。這個(gè)過程涉及將高純度氧氣吹入裝滿鐵水和其他廢料的熔爐中，以將其轉(zhuǎn)化為鋼。氧氣會(huì)引起反應(yīng)，釋放熱量并氧化批料中的雜質(zhì)例如碳。減少鋼本身的碳含量，從而將鐵水轉(zhuǎn)化為低碳鋼水。

煉鋼過程中大量存在的其他雜質(zhì)是硫和磷。通常通過使用堿性氧氣爐將它們轉(zhuǎn)移到富含氧化鈣的相中來去除硫和磷。去除雜質(zhì)后，將鋼水倒入模具中冷卻，并添加鐵合金以提高鋼的強(qiáng)度和耐腐蝕性等性能。

深冷空分制氮

深冷空分生產(chǎn)的氮?dú)獬Ｓ糜诮饘偌庸さ耐嘶疬^程。氮退火包括通過熱處理降低金屬硬度和增加延展性。在使用壓力下不會(huì)破裂并且無需額外加熱即可成型的金屬（例如冷加工），退火是一個(gè)重要的過程。退火減少了金屬中的晶體結(jié)構(gòu)，經(jīng)過退火過程的金屬通常更適合發(fā)電，氮?dú)饣旌衔锿ǔＳ糜谕嘶疬^程。

氮?dú)馐且环N惰性氣體，用于在加熱和冷卻過程中在爐內(nèi)提供惰性氣氛。由于在熔爐中使用噴氧，它會(huì)產(chǎn)生氧化和化學(xué)反應(yīng)，從而使氮?dú)獬蔀橹泻铜h(huán)境的關(guān)鍵氣體。氮?dú)膺€用于消除大氣中可能導(dǎo)致不穩(wěn)定或可燃情況的危險(xiǎn)環(huán)境。

深冷空分制氬

在煉鋼過程中使用氬氣時(shí)，它在氬氧脫碳的過程中與氧氣結(jié)合使用。氬氧脫碳過程本身經(jīng)歷三個(gè)階段：脫碳、還原和脫硫。在脫碳過程中，液態(tài)金屬被轉(zhuǎn)移到一個(gè)容器中，通過注入氬氧混合氣進(jìn)一步精煉。之前我們說過氧氣會(huì)降低金屬中的碳含量。通過用氬氣稀釋氧氣，它降低了氧氣和一氧化碳的壓力，并且只氧化了少量合金，而沒有氬氣存在的情況下則氧化了大部分合金。

隨著碳含量的下降，添加更多的氬氣以產(chǎn)生更高的氬氣濃度，使用氬氣去除氫和氮元素。然后在還原和脫硫階段，添加合金、石灰和螢石以幫助管理爐渣，爐渣是在此過程中形成的副產(chǎn)品。它有時(shí)用于混凝土或作為添加材料來建設(shè)道路。在脫硫階段添加額外的元素以稀釋硫并去除氧氣。達(dá)到所需的硫含量后，去除爐渣副產(chǎn)品，然后準(zhǔn)備好將容器倒出并倒入模具中。