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炼铁工艺过程气体在线监测解决方案

    【文章导读】高炉炼铁在现代钢铁联合企业中占据极为重要的地位。首先,高炉冶炼的产品—生铁是炼钢的原料;其次,高炉冶炼产生的煤气是钢铁联合企业中的二次能源。高炉是铁矿石,炼焦和能源的巨大消耗者,以一座日产1万吨生铁的高炉,每天需要消耗铁矿石1.6万吨,焦炭约为3000吨,煤粉约为2000吨,产生炉渣3000吨,每天要将0.15亿m3  左右的空气由鼓风机加压至0.4MPa左右鼓入炉内,从炉顶放出越0.19亿m3 高炉煤气。由此可见,高炉炼铁对整个钢铁联合企业的均衡生产有举足轻重的作用。
    现代高炉生产过程是一个庞大的生产体系,除高炉本体外,还有供料系统,炉顶装料系统,送风系统,喷吹系统,煤气净化系统,渣铁处理系统等。

    方案概述

    为了保证整个高炉系统平稳,安全运行,有大量的数据需要检测。针对炼铁过程的不同工艺,我司推出一整套炼铁工艺过程气体在线监测解决方案,主要有6大块:嵌入式喷煤气体在线分析系统HM-MF500、热风炉烟气氧分析系统HM-OSR、热风炉烟气成分在线分析系统HM-RF500、高炉炉顶煤气在线分析系统HM-GL1000、高炉炉身静压力测量装置HM-GL-P、高炉富氧鼓风氧分析系统HM-FY。 客户可以根据自身企业的实际需要选择相对应的系统。

    方案系统组成

    1.嵌入式喷煤气体在线分析系统HM-MF500

    高炉煤粉制备机组设备在线气氛检测是保证高炉煤粉制备机组的安全生产而必须的系统设备。在整个煤粉制备机组系统中,分别在机组的多个关键点实施在线检测气氛中CO和O2含量,保障安全生产消除安全隐患。

    我公司生产制造的HM-MF500在线气体分析装置能有效的解决各种现场复杂工况条件,结构合理,性能稳定,响应时间快,分析精度高,操作简便,维护量小。HM-MF500在线气体分析装置是我公司总结其他国内外各大厂家的分析装置的优缺点后最新开发的新一代在线分析系统。该系统摒弃传统的分析仪表,全部采用气体分析单元及公司自主研发的模块式分析仪表。系统包含有完整的预处理系统、气体分析单元、分析控制软件等。系统可以安装在测点旁,达到快速不间断分析的目的。公司可以针对不同用户工艺的特点,为用户打造个性化的,性价比最优的系统。

    核心优势:系统可以安装在测点旁,达到快速不间断分析的目的。性价比高。

    2.热风炉烟气氧分析系统HM-OSR

    对现代高炉炼铁来说,热风炉是高炉本体以外最重要的设备之一。热风炉肩

    负着向高炉连续不断输送温度高达1100-1300℃热风的重任。对每一座热风炉来说,它本身是燃烧和送风工作,因此,每座高炉需配备3-4座热风炉同时工作。

    燃料燃烧过程中,当煤气和空气配比(即过剩空气系数)适当时,废气应含有微量的氧而无CO;空气过多时废气中氧含量增多;空气不足时废气中的CO含量明显增多。合理的废气成分含量为:CO含量0%,烧高炉煤气时含氧量为0.5-1.0%,烧混合煤气时氧含量为1.0-1.5%。为满足客户需求,我司推出HM-OSR型氧分析系统,根据系统测量得到的烟气氧含量数据来调节热风炉运行的配风量。在保证燃料充分燃烧的前提下,不同程度减少排放烟气的氧含量,达到优化燃烧,节能降耗的目的。

    HM-OSR氧分析系统将氧化锆直接插入烟道,氧化锆头直接与被测气氛接触,实时快速反映气氛的变化,大大减小了传统取样分析系统的取样滞后时间。氧化锆传感器对粉尘、水汽、高温都有很特别的抵抗能力。

    核心优势:响应速度快,维护量小。

    3.热风炉烟气成分在线分析系统HM-RF500

    热风炉烟气除O2外,CO也是一个比较重要的参数,为了满足客户更高的要

    求,我司为客户提供HM-RF500热风炉烟气成分在线分析系统。该系统用抽取的方式,经过预处理进入仪表进行检测,实时显示CO和O2的测量值,以达到更有效优化燃烧的目的。

    根据客户预算,我们有多种方案供客户选择。例如客户可以选择全进口仪表,也可选择国产仪表。预处理线路可选择双路循环运行也可选择单路运行。

    核心优势:同时测量CO和O2两个组分,系统定制程度高,满足不同预算需求。

    4.高炉炉顶煤气在线分析系统HM-GL1000

    “高炉炉顶煤气分析系统”科技攻关项目属冶金工业领域,连续检测出炉顶煤气中CO、CO2、CH4、H2、N2等的成分含量,向操作人员提供高炉(黑匣子)内部的真实冶炼状况,依据炉内各种气体成分参数的在线连续变化情况,分析冶炼状况,控制改善冶炼操作,从而达到实现优质高产、节能降耗、安全生产的目的。这是有冶炼史以来所有高炉操作人员的心愿。

    HM-GL1000 高炉炉顶煤气在线分析系统是“含尘烟气取样系统”发明专利在“工业炉窑气体分析领域”内的一项应用,它集样气处理、柜式分析、计算机总线、系统控制软件开发为一体,在多项重要技术指标上居世界领先水平,成为国内最先进、最可靠的“高炉炉顶煤气分析系统”。在冶金系统组织的“高炉专家系统”鉴定中,被誉为“目前国内首家真正实现连续在线运行的高炉炉顶煤气分析系统”。

    核心优势:技术方案先进、结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小。

    5.高炉炉身静压力测量装置HM-GL-P

    炉身静压力测量装置是监视高炉工作的重要工具, 通过测定静压力, 可以了解炉内物料分布、透气性以及软熔带的形态、高炉运行以至结瘤部位等多方面的情况,提早预报炉况,控制高炉生产顺利进行以达到增产节焦的目的。另外再通过同一平面的多点炉身静压力测量,掌握高炉在运行过程中有没有“偏心”。

    HM-GL-P高炉炉身静压力测量装置将流量指示、流量设定、流量调节三种功能合为一体,结构紧凑,使用方便。吹扫流量连续可调,调节范围为20-3001/min。流量设定后即可保持恒流输出,恒流精度为3%。该装置输出端压力能随被检测介质的压力变化而变化,其压损为常数,检测压力精度为1.5%。吹扫用介质为氮气或净化后的空气,压力可在0.3-0.7Mpa 内选定; 测量原理炉身静压设备通常是在高炉的炉腹、炉身下部、炉身上部三层位置周向均匀开4或6个直接通到炉内的取压孔,在高炉正常生产的过程中,用N2连续吹扫取压孔,以使取压孔不致于被炉内粉尘或炉料及渣铁熔融物堵塞。

    核心优势:用户可定制取样线路数量,结构简单,调试方便。

    6.高炉富氧鼓风氧分析系统HM-FY

    高炉富氧鼓风是往高炉鼓风中加入工业氧,使鼓风含氧超过大气含量,其目的是在不增加风量、不增加鼓风机动力消耗的情况下,提高冶炼强度以增加高炉产量和强化喷吹燃料在风口前燃烧。鼓风中氧的浓度增加,燃烧单位碳所需的鼓风量减少;鼓风中氮的浓度降低,也使生成的煤气量减少,煤气中CO浓度因此而增大,由于煤气体积较小,煤气对炉料下降的阻力也减少,为提高高炉产量创造了条件。

    通过在富氧输送管道与鼓风管道交汇后的主管道上,安装一套HM-FY在线氧含量分析系统,连续在线监测输送气中的氧含量,为合理调节富氧鼓风量提供操作,可达到增产、提高利用系数、降低焦比,实现安全生产。根据使用方需求,我们既可以设计原位在线测量,也可以设计成更准确、使用寿命更长的抽取式在线测量方式。

    核心优势:2种测量方式,适应不同客户需求。

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