西门子在线分析仪器在钢铁行业中的应用

2010-12-05 21:28:16来源: 维库开发网

  1. 引言

  钢铁行业在我国的国民经济中,占有举足轻重的地位。作为全球制造业中心,中国的工业化发展的潜力很大,经济的持续增长,会为钢铁行业的发展提供动力。而今,中国的钢铁行业正经历着兼并重组,淘汰落后产能,优化产业布局,发展循环经济,实现节能减排的过程。钢铁行业健康稳步的发展,关系重大。

  钢铁的冶炼过程实质上是原材料、燃料和成品的流转过程,在流转中伴随着大量气体产生,而在线检测分析这些过程气体是冶金工业生产工艺优化控制、安全和环保监控必不可少的关键技术之一。西门子公司是中国钢铁工业的合作伙伴,一直致力于推动中国钢铁工业自动化水平的不断提高。西门子分析仪器能够应用于钢铁行业中的炼钢、炼铁及烧结等各个装置,对降低能源消耗、保证生产安全等起着十分重要的作用,还对钢铁企业增大产能,提高产品质量有积极的效果。

  2. 分析仪简介

  西门子分析仪器含盖了气体分析仪的各类产品,可以为客户提供各种各样的解决方案。西门子分析仪器包括在线色谱分析仪、红外分析仪、氧分析仪、热导分析仪和激光分析仪等。

  其中,MAXUM II在线色谱分析仪凭借其强大的功能,可以用于分析测量各种复杂样品中的各个气体组分含量,比如高炉煤气中的CO、CO2、N2、H2,焦炉煤气中的CO、CO2、H2、CH4、O2、N2和微量H2S等。再加上西门子强大的EZChrom色谱工作站软件,还可以用于实验室分析。

  多组分非分光红外分析仪ULTRAMAT 6/23 通过分析被测气体对测量光束的吸收获得被测气体浓度,由于其较宽的光源,可以同时测量CO、CO2、SO2等多个组分。OXYMAT 6磁压氧分析仪则通过测量含氧混合气的体积磁化率得到混合气中氧气的浓度,快速的响应时间使其能够用于安全控制和优化控制。

  激光分析仪LDS 6和SITRANS SL可以在线原位测量,实时获取数据。较低的维护成本,最低1s的响应时间使其逐步代替部分传统分析仪,成为钢铁行业应用中的新宠。下一章节就具体介绍这些分析仪分别在钢铁行业中各个装置的应用。

  3. 西门子分析仪在钢铁行业中的应用

  3.1. 炼铁中的应用

  高炉冶炼是当今炼铁工艺中最主要的炼铁方法。时事检测出高炉煤气中各组分的含量可以及时反应出炉内状况,指导高炉的操作,从而保证了高炉稳定顺利的运行,同时为提高产品质量、产量起着十分重要的作用。

  西门子MAXUM II色谱分析仪可以在线检测高炉煤气中N2、CO、CO、H2的含量,每一个周期自动向高炉控制中心提供一组准确、可靠的高炉煤气中各组份的百分含量。通过计算CO2/ (CO+CO2) 的比值来判断煤气利用率,控制焦煤比,一般在焦炭负荷不变的情况下比价降低,说明煤气利用率降低,预示着高炉转凉;通过观察H2的含量判断风口中小套高压水及炉身冷却壁常压水是否漏水,如果H2值增加,说明存在漏水,为防止爆炸,需尽快解决;通过对N2含量的检测,可推测出高炉的泄漏率。一般采样点选在重力除尘器后,布袋除尘前的煤气水平管道上。由于西门子色谱分析仪拥有多检测器、并行色谱、无阀切换、电子压力控制等诸多技术优势,提高了测量的响应时间,保证了测量数据的可靠性。还有,分析仪表可以帮助测量热风炉出口的O2含量,优化高炉燃烧,提高产品质量。

  另外,为了提高炼铁的经济性,降低成本,国内许多高炉采用喷烟煤或参喷烟煤完成炼铁工艺。由于烟煤挥发性和可燃性比较高,在磨煤机磨煤时,进入过多的氧气易引起爆炸,所以在磨煤机前的热风管道上以及磨煤机之后的布袋除尘器之后都要检测氧的含量,若氧含量过高,则要报警。在煤粉仓中,还要检测CO的含量,当CO含量过高时,需要及时冲氮,防止事故发生。

  在高炉喷煤的应用中,西门子的OXYMAT 6磁压氧分析仪、ULTRAMAT 6/23非分光红外分析仪LDS 6和SLTRANS SL激光分析仪都有很好的应用。其中,激光分析仪比起传统的抽取式的分析仪有他本身自有的优势。首先,激光分析仪采用原位式安装,直接安装于工艺管道上,省去了采样探头、采样管线和预处理系统。其次,激光分析仪维护起来非常简便,降低了维护费用。最后,激光分析仪的响应时间最低可达1秒,为安全保护系统及时提供数据,可以胜任关键点的测量。值得一提的是,虽然激光分析仪有诸多优势,但其不能完全代替传统的分析仪表。在一些测量点上,比如磨煤机出口,煤粉仓等,由于含尘量非常大,激光的透光率会受到很大的影响,从而使得测量效果变差。这个时候只能采用传统抽取式分析仪来测量。

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关键字:在线分析仪  色谱分析仪  高炉冶炼  测量  ULTRAMAT

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/1205/article_1621.html
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