在线分析仪表在有色冶炼过程中的应用

2013-06-06 17:53:09来源: 21ic
分析仪表应用之难,从事自动化仪表应用者都深有体会。尤其是在有色冶炼工业中,过程分析面对的困难与问题很多:高温、高粉尘、高水份、负压及结晶、腐蚀性等恶劣气体条件;预处理装置的有效性差;过程、预处理及分析仪等环节导致的大滞后;防尘、防溅、防腐等防护的高要求;较高的自动化程度与较少的维护工作量等等。这些都对过程成分分析和环保监测分析仪表(系统)的应用带来了很多困难。

1、气体成分分析的特点及要解决的问题

在有色冶炼工业中,最重要也是用得最多的是气体成分的分析测量。根据气体成分分析仪工作原理的不同,大致可分为两种测量方式:一是直接测量方式,即将探头安装在过程气体管道中直接测量(测量、变送装置在探头内),如红外线、紫外线和激光气体分析器等;一是间接(取样)测量方式,即将过程气体抽出进行除尘等处理后送至分析仪表进行测量(测量、变送装置在仪表内)。

对于采用间接分析测量的仪表来说,由于受冶炼过程气体高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等恶劣气体条件影响,面对的最大困难就是怎样获得适合仪表测试条件的样气。惟一的方法就是采用预处理装置对样气进行处理。由于一些进口的分析仪本身技术的发展已比较成熟,可以满足工业分析的需要。因此,选用(制作)能适应工艺条件的、性能稳定可靠的预处理装置是解决分析仪表使用问题的关键。对于采用直接分析测量的仪表来说,由于它采用了最新光学技术,能在不影响被测气体本身状态的情况下进行测量,具有测量准确、反应迅速的优点。尤其是它不需预处理装置,省去了在自动吹扫装置上的投资,与传统的热导式气体分析仪相比有很大的优势。但也存在一些问题:1)价格昂贵;2)不适用于含尘粒度较大的气体;3)对工作光波不敏感的气体无能为力等。

2、部分在线分析仪表的应用

韶关冶炼厂是采用密闭鼓风炉(ISP)工艺进行铅锌冶炼的企业,在物料烧结制粒、制酸、密闭鼓风炉熔炼、煤气生产、余热发电等工艺流程中使用了不少过程分析仪表,如CO、CO2、SO2气体分析仪,H2SO4浓度计和pH计,红外线水分计,热值仪等。下面介绍部分分析仪的应用情况。

2.1OMM3000红外水分分析仪

用于测量烧结混合物料的湿度。由于物料湿度对烧结块的质量有重要影响,选用精度高、稳定可靠的水分分析仪对实现物料湿度的自动精确控制极为重要。该厂早期采用的是IRS-MO-Ⅲ型红外水分分析仪,近两年逐步改成了OMM3000(前者的换代产品)。该仪表最大的优点是取消了二次仪表,实现了测变一体化,与PC连接即可随时进行校验、标定、设定、诊断等操作,使操作更加简便。该仪表本身性能较好,但由于现场条件较差(高温、高湿、高腐蚀),在使用过程中还存在不少问题。为此,笔者同厂家一起,对该分析仪的使用作了以下几项改进:1)制作不锈钢保护箱,使用压缩空气隔离现场空气,提高仪表的抗腐蚀性能;2)请厂家提高仪表防护等级;3)请厂家将光路套筒由硬性改为软性,避免大块物料对仪表及安装支架的冲击;4)采用新的内部冷却结构,根除冷却气源中的油、水对光学器件的损害;5)在现场仪表周围安装遮光罩,避免日光对仪表的影响。通过以上改进,提高了该仪表的适应性和可用性。

2.2 炉气成分分析仪

鼓风炉冶炼过程所产生的炉气成分很复杂,主要含有SO2、SO3、CO、CO2、H2、水蒸汽、尘、铅锌蒸汽等,其中CO、CO2及H2的含量是衡量炉内物料反应状态的重要参数,工艺要求对CO、CO2及H2进行实时测量。由于在早期还没有成熟的能用于复杂条件下的成套分析系统采用的是国内某厂的热导式气体分析仪,只分析测量CO、CO2的含量,预处理装置是自制的两级过滤罐。由于炉气含尘量大、过滤装置处理能力差和仪表本身性能差等原因,炉气成分分析一直没能用好,给生产造成极大不便。在炉气分析方面已有几种较成熟的分析仪表(系统)目前正抓紧选型和考察工作,以尽快解决厂里鼓风炉炉气分析这个难题。
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关键字:在线分析仪表  有色冶炼  pH值分析仪

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0606/article_7463.html
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