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山東新澤儀器有限公司

一、轉(zhuǎn)爐冶煉為什么要安裝TK-2000型轉(zhuǎn)爐煤氣分析系統(tǒng)

轉(zhuǎn)爐煉鋼（converter steelmaking）是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學反應產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過程。轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性，按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹；按氣體種類為分空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量大，單爐產(chǎn)量高、成本低、投資少，為目前使用最普遍的煉鋼設備。轉(zhuǎn)爐主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼及銅和鎳的冶煉。

轉(zhuǎn)爐煉鋼的特點是吞吐量大、周期短、冶煉強度高，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中易產(chǎn)生大量煙氣，其主要成分是煤氣，其中CO約占60％～70％．它是一種有毒、有害、易燃、易爆的危險性氣體．也是一種很好的化工原料和工業(yè)生產(chǎn)能源。因此，對轉(zhuǎn)爐煤氣的凈化與回收是煉鋼中不可忽視的重要部分。過去對煉鋼所產(chǎn)生的氣體都采用直接放散，它不僅污染大氣，破壞了自然環(huán)境，還白白浪費了許多能源。實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣最大限度回收，對降耗增效，減少大氣污染，節(jié)能環(huán)保有著巨大的經(jīng)濟和社會效益。

分析儀在其中測量CO/CO2和O2的值，分別在二次除塵后，煙道排放前以及氣柜出口，電除塵前的位置。CO/CO2的檢測是保證回收到最有價值的煤氣，O2的檢測是避免煤氣中的氧氣含量過高導致在回收或使用中發(fā)生爆炸。

這兩個測量點，采用維護方便，響應時間短的TK-2000轉(zhuǎn)爐煤氣分析系統(tǒng)是一個比較好的選擇。其IP65的防護等級，1區(qū)的防爆設計以及自動標定的功能完全可以滿足現(xiàn)場惡劣的工況，保證有效安全的回收煤氣。

二、TK-2000型轉(zhuǎn)爐煤氣在線分析系統(tǒng)的關鍵性

由高爐煉鐵、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、最后經(jīng)軋機軋制組成的“長流程”是當今鋼鐵行業(yè)的主要生產(chǎn)流程，超過三分之二的鋼材由長流程生產(chǎn)。鐵礦石經(jīng)高爐煉制形成鐵水，在鐵水中包含大量的碳和雜質(zhì)（如硫、磷等），為了得到高質(zhì)量的鋼材，鐵水必須經(jīng)進一步處理，去除碳和雜質(zhì)。氧氣轉(zhuǎn)爐（BOF）是普遍的煉鋼設備，將鐵水注入轉(zhuǎn)爐，由水冷噴頭向轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹入高壓氧氣。吹入的氧與鐵水中的碳經(jīng)過氧化結合生成CO和CO2，并以爐氣的形式與鐵水脫離、排放。整個轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝流程約15至20分鐘。爐氣中的CO 和CO2 可以作為反映轉(zhuǎn)爐工作狀態(tài)的參數(shù)組，通過監(jiān)測爐氣中CO、CO2的含量，可以提高轉(zhuǎn)爐的工作效率。TK-2000的快速相應能夠精確地確定整個工藝的結束時間，節(jié)約大量的氧氣與能量，優(yōu)化整個流程。轉(zhuǎn)爐氣體中含有大量的CO，可以作為可燃煤氣回收，此類高CO氣體的回收處理需特別注重防爆安全。測量快速、準確、無干擾是TK-2000轉(zhuǎn)爐煤氣在線分析系統(tǒng)的特點之一，使用TK-2000轉(zhuǎn)爐煤氣在線分析系統(tǒng)監(jiān)測轉(zhuǎn)爐回收煤氣中的氧含量可以增強安全性。

三、檢測工藝點及測量組份

TK-2000型轉(zhuǎn)爐煤氣在線分析系統(tǒng)

檢測點位：轉(zhuǎn)爐煤氣回收，煤氣柜進出總管分析

檢測組份及量程范圍：CO：0—100%；O₂：0—5%

分析目的：為轉(zhuǎn)爐煤氣回收的安全生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)指導，以實現(xiàn)節(jié)能減排增效。

聯(lián)鎖控制：本系統(tǒng)自動取樣、自動吹掃、自動排水、自動分析輸出（信號輸出 4-20MA），通過轉(zhuǎn)爐總控室與煤氣回收/放散系統(tǒng)聯(lián)鎖。

分析儀器的選擇：電化學、磁氧、西門子

三、系統(tǒng)主要技術參數(shù)

   （1）測量范圍：（組份可選）（量程可選）；

   （2）最大允許誤差：±0.1%F.S；

   （3）分辨率：0.01%；

   （4）穩(wěn)定性：零點漂移±1%FS/7d；

                量程漂移±1%FS/7d；

   （5）重復性：0.1%；

   （6）預熱時間：10min；

   （7）樣氣流量：（0.3～0.5）L/ min；

   （8）樣氣接口尺寸：G1/2；

   （9）電器接口尺寸：1/2NPT；

   （10）工作電源：AC220V±10%，50HZ；

   （11）工作環(huán)境：溫度 －5℃～+45℃；

                   濕度 ≤90%RH；

   （12）防爆等級：ExdIICT6；（可選擇不防爆）

   （13）模擬輸出：4～20mA；

   （14）樣氣壓力：0.05MPa≤入口壓力≤0.1Mpa。

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氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設備工藝，如圖4所示。按照配料要求，先把廢鋼等裝入爐內(nèi)，然后倒入鐵水，并加入適量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi)，吹入氧氣（純度大于99%的高壓氧氣流），使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生氧化反應，除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮氣的

影響而使鋼質(zhì)變脆，以及氮氣排出時帶走熱量的缺點。在除去大部分硫、磷后，當鋼水的成分和溫度都達到要求時，即停止吹煉，提升噴槍，準備出鋼。出鋼時使爐體傾斜，鋼水從出鋼口注入鋼水包里，同時加入脫氧劑進行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋制成各種鋼材。 　氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會產(chǎn)生大量棕色煙氣，它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳氣體等。因此，必須加以凈化回收，綜合利用，以防止污染環(huán)境。從回收設備得到的氧化鐵塵粒可以用來煉鋼；一氧化碳可以作化工原料或燃料；煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外，煉鋼時，生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥，含磷量較高的爐渣，可加工成磷肥，等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好，以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛，去硫效率差，昂貴的合金元素也易被氧化而損耗，因而所煉鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制。

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