鋼鐵的冶煉過程實質(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)等各個裝置，對降低能源消耗、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，對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實作用：
（1）檢測煙道氣中CO、O2、CO2濃度，計算空氣過剩系數(shù)，進而控制高爐、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)模型來對高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐進行控制，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝；
（3）檢測CO、O2濃度，對噴煤系統(tǒng)磨機入口、煤粉倉、煤氣回收系統(tǒng)、電捕焦器前后等安全點進行上限報警和控制，從而保證安全生產(chǎn)；
（4）檢測CO濃度，計算熱值、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，確保環(huán)保達標(biāo)；
（6）空分O2純度檢測和富氧噴煤中O2濃度的檢測控制。

一：轉(zhuǎn)爐煤氣回收分析系統(tǒng)（CO、O2檢測）
　　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濃度隨著吹煉時間的增加而增加，達到高峰后逐漸下降，最高可達90%，平均70%左右。當(dāng)CO含量在60%時，其熱值達到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，又浪費能源與資源。

分析儀可以在線檢測高爐煤氣中N2、CO、CO、H2的含量，每一個周期自動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，一般在焦炭負荷不變的情況下比價降低，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N2含量的檢測，可推測出高爐的泄漏率。一般采樣點選在重力除塵器后，布袋除塵前的煤氣水平管道上。分析儀測量的響應(yīng)時間短，保證了測量數(shù)據(jù)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。

 

 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、二級文氏管除塵、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濃度大于要求時煤氣通過三通閥和水封逆制閥進入煤氣柜，反之則通過散放塔燃燒排空。目前控制難點是氣體檢測的響應(yīng)時間。

　　在國內(nèi)傳統(tǒng)工藝中排出煙氣與回收煤氣是由時間程序控制裝置控制氣動三通切換閥進行自動切換，來實現(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)常會造成合格能源氣的浪費，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）提供實時的生產(chǎn)數(shù)據(jù),而且為先進的過程控制奠定了基礎(chǔ)，同時，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)濟效益。
 

三爐頂氣（CO、O2、CO2）檢測分析
　　轉(zhuǎn)爐爐頂氣進行實時在線分析，通過煙氣定碳技術(shù)對冶煉過程進行科學(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)爐進入負能煉鋼的時代。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，實現(xiàn)全自動化動態(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，這是檢驗高爐爐況順利運行的重要指標(biāo)，因此在正常冶煉時，工廠一般都要做出煤氣曲線圖，以觀察高爐反映狀況，及時調(diào)整各項參數(shù)，使高爐在最佳狀態(tài)下運行。

四高爐噴煤安全控制系統(tǒng)（檢測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為例說明檢測的流程和意義。

　　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。因此需要對煤粉倉中的廢氣進行實時檢測，以便進行及時報警，并及時輸入自動沖氮系統(tǒng)對廢氣進行及時的自動稀釋，以避免煤粉倉爆炸。