鋼鐵的冶煉過程實(shí)質(zhì)上是原材料、燃料和成品的流轉(zhuǎn)過程，在流轉(zhuǎn)中伴隨著大量氣體產(chǎn)生，而在線檢測(cè)分析這些過程氣體是冶金工業(yè)生產(chǎn)工藝優(yōu)化控制、安全和環(huán)保監(jiān)控必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。我公司分析儀器能夠應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)中的煉鋼、煉鐵及燒結(jié)等各個(gè)裝置，對(duì)降低能源消耗、保證生產(chǎn)安全等起著十分重要的作用，還對(duì)鋼鐵企業(yè)增大產(chǎn)能，提高產(chǎn)品質(zhì)量有積極的效果。

分析系統(tǒng)在鋼鐵領(lǐng)域的應(yīng)用范圍十分廣泛，現(xiàn)已成功用于：
z 高爐爐氣分析
z 轉(zhuǎn)爐爐氣分析（BOS,BOF）
z 焦?fàn)t氣體分析
z 真空氧化脫炭（VOD）
z 加熱爐爐氣分析
z 混合站氣體分析

鋼鐵的生產(chǎn)簡(jiǎn)單地說就是通過燃燒、還原—氧化反應(yīng)以及各種輔料將鐵礦還原成鐵，進(jìn)而冶煉成鋼，鋼鐵的冶煉期間將產(chǎn)生大量的氣體。這些氣體的檢測(cè)，對(duì)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)作用：
（1）檢測(cè)煙道氣中CO、O2、CO2濃度，計(jì)算空氣過剩系數(shù)，進(jìn)而控制高爐、熱風(fēng)爐、焦?fàn)t、石灰窯等爐窯空/燃比，節(jié)約能耗；
（2）檢測(cè)爐頂煙氣中CO、O2、CO2濃度，通過高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐煙氣定碳數(shù)學(xué)模型來對(duì)高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝；
（3）檢測(cè)CO、O2濃度，對(duì)噴煤系統(tǒng)磨機(jī)入口、煤粉倉、煤氣回收系統(tǒng)、電捕焦器前后等安全點(diǎn)進(jìn)行上限報(bào)警和控制，從而保證安全生產(chǎn)；
（4）檢測(cè)CO濃度，計(jì)算熱值、控制能源氣的回收，如轉(zhuǎn)爐煤氣回收、焦?fàn)t煤氣回收、高爐煤氣回收等煤氣回收控制；
（5）各種煙道氣CO、CO2濃度監(jiān)測(cè)，確保環(huán)保達(dá)標(biāo)；
（6）空分O2純度檢測(cè)和富氧噴煤中O2濃度的檢測(cè)控制。

一：轉(zhuǎn)爐煤氣回收分析系統(tǒng)（CO、O2檢測(cè)）
　　吹氧轉(zhuǎn)爐煉鋼已成為主要的煉鋼工藝，占國內(nèi)總煉鋼量的85 %。轉(zhuǎn)爐煙氣中CO濃度隨著吹煉時(shí)間的增加而增加，達(dá)到高峰后逐漸下降，最高可達(dá)90%，平均70%左右。當(dāng)CO含量在60%時(shí)，其熱值達(dá)到8000KJ/Nm3。根據(jù)寶鋼的分析數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)爐煙氣成分（體積%）的測(cè)定值：CO 72.5%，H2 3.3%，CO2 16.2%，N2 8.0%，O2 0.0%。轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉期，產(chǎn)生大量CO、含鐵（70%）煙塵的高溫氣體，如不治理回收，既污染環(huán)境、危害人體，又浪費(fèi)能源與資源。

分析儀可以在線檢測(cè)高爐煤氣中N2、CO、CO、H2的含量，每一個(gè)周期自動(dòng)向高爐控制中心提供一組準(zhǔn)確、可靠的高爐煤氣中各組份的百分含量。通過計(jì)算CO2/ (CO+CO2) 的比值來判斷煤氣利用率，控制焦煤比，一般在焦炭負(fù)荷不變的情況下比價(jià)降低，說明煤氣利用率降低，預(yù)示著高爐轉(zhuǎn)涼；通過觀察H2的含量判斷風(fēng)口中小套高壓水及爐身冷卻壁常壓水是否漏水，如果H2值增加，說明存在漏水，為防止爆炸，需盡快解決；通過對(duì)N2含量的檢測(cè)，可推測(cè)出高爐的泄漏率。一般采樣點(diǎn)選在重力除塵器后，布袋除塵前的煤氣水平管道上。分析儀測(cè)量的響應(yīng)時(shí)間短，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。還有，分析儀表可以幫助測(cè)量熱風(fēng)爐出口的O2含量，優(yōu)化高爐燃燒，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

 

 在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中，1450℃——1600℃的轉(zhuǎn)爐煙氣通過轉(zhuǎn)爐煙罩回收并降溫至1000℃，然后經(jīng)過一級(jí)、二級(jí)文氏管除塵、降溫，煙氣中的粉塵含量從120~200 g/Nm3降到0.1 g/Nm3，溫度降到67℃。當(dāng)O2濃度小于1%且CO濃度大于要求時(shí)煤氣通過三通閥和水封逆制閥進(jìn)入煤氣柜，反之則通過散放塔燃燒排空。目前控制難點(diǎn)是氣體檢測(cè)的響應(yīng)時(shí)間。

　　在國內(nèi)傳統(tǒng)工藝中排出煙氣與回收煤氣是由時(shí)間程序控制裝置控制氣動(dòng)三通切換閥進(jìn)行自動(dòng)切換，來實(shí)現(xiàn)煤氣的回收與放散。其弊病是難以控制煤氣的質(zhì)量，經(jīng)常會(huì)造成合格能源氣的浪費(fèi)，而且存在一定的安全隱患。采用組分濃度控制技術(shù)就能較好解決上述問題。

二石灰窯煙道氣體分析
　　石灰窯煅燒的產(chǎn)品CaO是鋼鐵冶煉過程中的重要原料，檢測(cè)石灰窯煙道氣體（CO/O2/CO2），可以為石灰窯煅燒工藝過程優(yōu)化（如降低生燒率和過燒率、提高CaO含量和活性）提供實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),而且為先進(jìn)的過程控制奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)，在節(jié)能、環(huán)保方面也發(fā)揮重要的作用，在降低能耗和優(yōu)化工藝中可以為企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益。
 

三爐頂氣（CO、O2、CO2）檢測(cè)分析
　　轉(zhuǎn)爐爐頂氣進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析，通過煙氣定碳技術(shù)對(duì)冶煉過程進(jìn)行科學(xué)監(jiān)控。在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中，有些解決了轉(zhuǎn)爐高溫含塵氣體取樣專利技術(shù)，現(xiàn)在中小轉(zhuǎn)爐上大量采用煙氣回收分析控制系統(tǒng)，使轉(zhuǎn)爐進(jìn)入負(fù)能煉鋼的時(shí)代。非副槍中小轉(zhuǎn)爐迫切需要開發(fā)應(yīng)用爐頂氣體分析定碳定溫的新技術(shù)，徹底解決非副槍中小轉(zhuǎn)爐也能像裝有副槍的大型轉(zhuǎn)爐一樣，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化動(dòng)態(tài)煉鋼的問題。

　　高爐爐頂氣體的分析可以提供爐況的重要信息，也是高爐數(shù)學(xué)模型的主要參數(shù)。在高爐冶煉期間，爐頂氣中CO2或CO濃度變化是否符合一般冶煉規(guī)律，這是檢驗(yàn)高爐爐況順利運(yùn)行的重要指標(biāo)，因此在正常冶煉時(shí)，工廠一般都要做出煤氣曲線圖，以觀察高爐反映狀況，及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，使高爐在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。

四高爐噴煤安全控制系統(tǒng)（檢測(cè)CO、O2）
　　高爐噴煤分析系統(tǒng)為典型安全控制裝置。以下以高爐噴煤系統(tǒng)中的煤粉倉氣體檢測(cè)為例說明檢測(cè)的流程和意義。

　　由于煤粉倉的氣體為熱風(fēng)爐后煙道中引入的燃燒廢氣，如果廢氣中的CO、O2濃度過高，在煤粉倉中的煤粉就容易發(fā)生爆炸。因此需要對(duì)煤粉倉中的廢氣進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，以便進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，并及時(shí)輸入自動(dòng)沖氮系統(tǒng)對(duì)廢氣進(jìn)行及時(shí)的自動(dòng)稀釋，以避免煤粉倉爆炸。