西門(mén)子在線(xiàn)分析儀器在鋼鐵行業(yè)中的應用

　　1. 引言

　　鋼鐵行業(yè)在我國的國民經(jīng)濟中，占有舉足輕重的地位。作為全球制造業(yè)中心，中國的工業(yè)化發(fā)展的潛力很大，經(jīng)濟的持續增長(cháng)，會(huì )為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展提供動(dòng)力。而今，中國的鋼鐵行業(yè)正經(jīng)歷著(zhù)兼并重組，淘汰落后產(chǎn)能，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實(shí)現節能減排的過(guò)程。鋼鐵行業(yè)健康穩步的發(fā)展，關(guān)系重大。

　　鋼鐵的冶煉過(guò)程實(shí)質(zhì)上是原材料、燃料和成品的流轉過(guò)程，在流轉中伴隨著(zhù)大量氣體產(chǎn)生，而在線(xiàn)檢測分析這些過(guò)程氣體是冶金工業(yè)生產(chǎn)工藝優(yōu)化控制、安全和環(huán)保監控必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。西門(mén)子公司是中國鋼鐵工業(yè)的合作伙伴，一直致力于推動(dòng)中國鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高。西門(mén)子分析儀器能夠應用于鋼鐵行業(yè)中的煉鋼、煉鐵及燒結等各個(gè)裝置，對降低能源消耗、保證生產(chǎn)安全等起著(zhù)十分重要的作用，還對鋼鐵企業(yè)增大產(chǎn)能，提高產(chǎn)品質(zhì)量有積極的效果。

　　2. 分析儀簡(jiǎn)介

　　西門(mén)子分析儀器含蓋了氣體分析儀的各類(lèi)產(chǎn)品，可以為客戶(hù)提供各種各樣的解決方案。西門(mén)子分析儀器包括在線(xiàn)色譜分析儀、紅外分析儀、氧分析儀、熱導分析儀和激光分析儀等。

　　其中，MAXUM II在線(xiàn)色譜分析儀憑借其強大的功能，可以用于分析測量各種復雜樣品中的各個(gè)氣體組分含量，比如高爐煤氣中的CO、CO2、N2、H2，焦爐煤氣中的CO、CO2、H2、CH4、O2、N2和微量H2S等。再加上西門(mén)子強大的EZChrom色譜工作站軟件，還可以用于實(shí)驗室分析。

　　多組分非分光紅外分析儀ULTRAMAT 6/23 通過(guò)分析被測氣體對測量光束的吸收獲得被測氣體濃度，由于其較寬的光源，可以同時(shí)測量CO、CO2、SO2等多個(gè)組分。OXYMAT 6磁壓氧分析儀則通過(guò)測量含氧混合氣的體積磁化率得到混合氣中氧氣的濃度，快速的響應時(shí)間使其能夠用于安全控制和優(yōu)化控制。

　　激光分析儀LDS 6和SITRANS SL可以在線(xiàn)原位測量，實(shí)時(shí)獲取數據。較低的維護成本，最低1s的響應時(shí)間使其逐步代替部分傳統分析儀，成為鋼鐵行業(yè)應用中的新寵。下一章節就具體介紹這些分析儀分別在鋼鐵行業(yè)中各個(gè)裝置的應用。

　　3. 西門(mén)子分析儀在鋼鐵行業(yè)中的應用

　　3.1. 煉鐵中的應用

　　高爐冶煉是當今煉鐵工藝中最主要的煉鐵方法。時(shí)事檢測出高爐煤氣中各組分的含量可以及時(shí)反應出爐內狀況，指導高爐的操作，從而保證了高爐穩定順利的運行，同時(shí)為提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量起著(zhù)十分重要的作用。

　　西門(mén)子MAXUM II色譜分析儀可以在線(xiàn)檢測高爐煤氣中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確、可靠的高爐煤氣中各組份的百分含量。通過(guò)計算CO2/ (CO+CO2) 的比值來(lái)判斷煤氣利用率，控制焦煤比，一般在焦炭負荷不變的情況下比價(jià)降低，說(shuō)明煤氣利用率降低，預示著(zhù)高爐轉涼；通過(guò)觀(guān)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(shuō)明存在漏水，為防止爆炸，需盡快解決；通過(guò)對N2含量的檢測，可推測出高爐的泄漏率。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。由于西門(mén)子色譜分析儀擁有多檢測器、并行色譜、無(wú)閥切換、電子壓力控制等諸多技術(shù)優(yōu)勢，提高了測量的響應時(shí)間，保證了測量數據的可靠性。還有，分析儀表可以幫助測量熱風(fēng)爐出口的O2含量，優(yōu)化高爐燃燒，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　另外，為了提高煉鐵的經(jīng)濟性，降低成本，國內許多高爐采用噴煙煤或參噴煙煤完成煉鐵工藝。由于煙煤揮發(fā)性和可燃性比較高，在磨煤機磨煤時(shí)，進(jìn)入過(guò)多的氧氣易引起爆炸，所以在磨煤機前的熱風(fēng)管道上以及磨煤機之后的布袋除塵器之后都要檢測氧的含量，若氧含量過(guò)高，則要報警。在煤粉倉中，還要檢測CO的含量，當CO含量過(guò)高時(shí)，需要及時(shí)沖氮，防止事故發(fā)生。

　　在高爐噴煤的應用中，西門(mén)子的OXYMAT 6磁壓氧分析儀、ULTRAMAT 6/23非分光紅外分析儀LDS 6和SLTRANS SL激光分析儀都有很好的應用。其中，激光分析儀比起傳統的抽取式的分析儀有他本身自有的優(yōu)勢。首先，激光分析儀采用原位式安裝，直接安裝于工藝管道上，省去了采樣探頭、采樣管線(xiàn)和預處理系統。其次，激光分析儀維護起來(lái)非常簡(jiǎn)便，降低了維護費用。最后，激光分析儀的響應時(shí)間最低可達1秒，為安全保護系統及時(shí)提供數據，可以勝任關(guān)鍵點(diǎn)的測量。值得一提的是，雖然激光分析儀有諸多優(yōu)勢，但其不能完全代替傳統的分析儀表。在一些測量點(diǎn)上，比如磨煤機出口，煤粉倉等，由于含塵量非常大，激光的透光率會(huì )受到很大的影響，從而使得測量效果變差。這個(gè)時(shí)候只能采用傳統抽取式分析儀來(lái)測量。