Використання газів →
Будь ласка, звертайтеся до наших співробітників за консультаціями, допомогою в підборі обладнання, за техніко-комерційними пропозиціями і по будь-яким іншим питанням.
Кисень O2 Кисень становить близько 20,9% земної атмосфери. Чистий кисень є сильним окислювачем і широко використовується в хімічній, металургійній, целюлозно-паперової промисловості, в очищенні води та каналізаційних стоків, в медицині. Кисень можна отримувати різними способами: електролізом води як побічний продукт отримання водню, криогенним розкладанням повітря, адсорбцією молекул азоту з повітря. Останній спосіб може бути реалізований як з регенерацією адсорбенту під невеликим надлишковим тиском, так і під вакуумом.
Регулювання температури - це необхідний фактор забезпечення якості продукції в харчовій промисловості, металообробці і деяких інших галузях промисловості. В останньому випадку, тепло впливає на метал на багатьох стадіях виробничого процесу - при цьому, тепло може впливати на розміри металевих деталей, а також і на структуру металу. Для охолодження металу, завжди потрібен певний час; в деяких випадках, час некритично, і можуть використовуватися пасивні способи охолодження або охолодження циклічним холодоагентом. Однак, в певних випадках потрібно максимальне зменшення часу, що витрачається на охолодження - і тоді допомогти швидко охолодити метал можуть рідкий азот або сухий лід (отвердний діоксид вуглецю CO2).
Рідкий азот
Для того, щоб знизити температуру 1 кг металу з + 20 ° C до -196 ° C, потрібно від 0,5 до 1 літрів рідкого азоту. При використанні рідкого азоту слід звертатися з ним так само обережно, як, наприклад, з окропом, беручи до уваги небезпеку холодного опіку.
Для того, щоб знизити температуру 1 кг металу на 98 ° C, буде потрібно близько 0,2 кг сухого льоду, який можна, в тому числі, розпорошувати в вигляді «снігу» або засипати навколо охолоджувальної деталі у вигляді зерен.
Охолодження бетону рідким азотом
Як окремий випадок використання рідкого азоту для охолодження матеріалів можна згадати охолодження бетону, особливо на основі портландцементу і геополімерного сортів бетону. Затвердіння бетону - це екзотермічний процес, тобто, при затвердінні бетону виділяється тепло, причому чималі його кількості. У разі, якщо висока температура навколишнього середовища, або використовується цемент з температурою вище приблизно + 70 ° C, в процесі затвердіння бетону температура в ньому може піднятися до рівня, що загрожує порушенням геометрії масиву бетону і утворенням тріщин. Особливу увагу рівномірному затвердіння бетону слід приділяти, коли він використовується для будівництва важливих і особливо вимогливих до міцності конструкції споруд, таких як мости, тунелі, резервуари зберігання, коли потрібне створення особливо об'ємних масивів бетону, як при будівництві дамб і великих фундаментів, а також взагалі в жаркому кліматі або в жарку погоду.
Одним із способів запобігти утворенню тріщин в бетоні в процесі його затвердіння є охолодження рідким азотом, яке обходиться відносно недорого і вже встигло на практиці довести свою ефективність. Охолоджувати рідким азотом можна цемент, пісок і гравій, воду, що використовується для приготування суміші, а також бетономішалку. Крім високої ефективності і дешевизни, до переваг використання рідкого азоту можна віднести гнучкість і простоту регулювання охолодження.
Охолодження шлангів рідким азотом
Гідравлічні шланги, або рукава низького, середнього і високого тиску, складаються з внутрішньої трубки з того чи іншого сорту натуральної або синтетичної гуми (каучуку), шару армування з міцних текстильних або металевих ниток і зовнішньої трубки. Армування шлангів потрібно для посилення міцності шлангів та запобігання їх розриву - і в деяких, навіть у багатьох, шлангах є кілька шарів армування, розділених щодо тонкими проміжними прошарками.
В процесі виробництва гідравлічних шлангів виникає необхідність намотати на внутрішню трубку армирующие нитки (зрозуміло, робиться це автоматично, а не вручну). Зусилля, що вимагається для якісної, точної і щільною намотування ниток армування, без прийняття додаткових контрзаходів призводить до деформації внутрішньої трубки. Зрозуміло, виробники шлангів знайомі з цією потенційною проблемою, і традиційно вирішують її приміщенням внтурішні трубки на спеціальний підтримуючий механізм, що сильно ускладнює технологічний процес.
Альтернативним способом запобігання деформації шлангів під час намотування шару армування є охолодження внутрішньої трубки рідкому азотом. Для цього, перед попаданням в установку намотування нитки, шланг пропускається через камеру-азотний охолоджувач, зазвичай приблизно двометрової довжини. У камері, на внутрішню трубку дозовано разбпизгівается рідкий азот, який має температуру -196 ° C. На виході з камери, внутрішня трубка шланга має твердість, достатню для намотування на неї шару армування без застосування додаткових підтримуючих механізмів. Камера дозволяє регулювати кількість подаваного в сопла-розпилювачі азоту, проста як в експлуатації, так і в обслуговуванні. На даний час подібні камери-охолоджувачі пропонуються як вже стандартне, перевірене рішення такими компаніями-постачальниками промислових газів, як Linde Gas, яка пропонує виробникам шлангів стандартні жідкостноазотние охолоджувачі для рукавів діаметром до 2 дюймів (50 мм).
Охолодження алюмінієвого шлаку аргоном
При будь-якому процесі виробництва розплавленого алюмінію в печі утворюється алюмінієвий шлак, який може містити до 80% (по масі) алюмінію. Для початку процесу вилучення алюмінію з шлаку потрібно, перш за все, охолодити шлак - інакше, що міститься в ньому алюміній окислиться (алюміній легко і дуже швидко окислюється при температурі вище 400 ° C), зробивши подальшу роботу зі шлаком складної і економічно невиправданою. Охолоджувати алюмінієвий шлак повітрям не можна, водою - небезпечно (через можливу дисоціації води на водень і кисень при високих температурах) і сильно ускладнює конструкцію охолоджувача. Існуючі механічні агрегати (вібростоли, роторні барабани, перевернутий дзвін з гідрозапором) використовують в конструкції безліч рухомих частин, складні, ненадійні, дороги в обслуговуванні і, нарешті, не можуть охолоджувати всі типи алюмінієвого шлаку.
Рішенням, що лежить, в-общем-то, на поверхні, є повільне охолодження алюмінієвого шлаку в герметичному контейнері, заповненому інертним газом. Подібні охолоджувачі, наприклад, розробляє і виробляє базується в канадській провінції Квебек компанія STAS: охолоджувачі алюмінієвого шлаку, пропоновані STAS, це, по суті, просто герметичні контейнери з полицею для шлаку. Охолоджувач продувається аргоном; азот, як правило, використовувати не можна через утворення нітридів. Шлаки забирається з печі спеціальним ковшем, і як можна швидше переміщається на полицю (кожна хвилина зволікання може обійтися приблизно в 1% окисленого алюмінію). Контейнер герметично закривається, і в нього починає подаватися аргон - спочатку з досить великою швидкістю, а потім, коли всередині контейнера утворилася захисна аргонове атмосфера, лише в малих, що підтримують кількостях. Зазвичай, з більшістю типів алюмінієвого шлаку, час циклу охолодження від 700-800 до 400 ° C становить близько 6 годин. З переваг аргонового охолодження алюмінієвого шлаку можна виділити:
- низькі початкові капіталовкладення і низькі витрати на обслуговування
- найвищий відсоток виділення алюмінію з охолодженого шлаку
- для охолодження не використовується вода → безпеку
- немає пилу, як при використанні механічних охолоджувачів → не потрібен пиловловлювач
- може охолоджувати будь-шлак, в тому числі і високо хімічно активний
- компактність і гнучкість в установці
- не потрібна інфраструктура (мається на увазі, що аргон закуповується на стороні)