鋼鐵冶煉包括煉鐵、煉鋼、軋鋼等諸多生產(chǎn)過程，冶煉過程使用燃?xì)怏w、惰性氣等作為燃料或保護(hù)氣體，同時也產(chǎn)生大量的過程氣體。檢測分析這些氣體的含量，對優(yōu)化生產(chǎn)、安全控制、能源回收、環(huán)保節(jié)能等具有非常重要的現(xiàn)實作用。

一般來說，每生產(chǎn)1t粗鋼約需2.1×107kJ的能量，約能產(chǎn)生4.2×106kJ的高爐煤氣、4.2×106kJ的焦?fàn)t煤氣及1.0×104kJ的轉(zhuǎn)爐煤氣，副產(chǎn)煤氣約占鋼鐵企業(yè)能源總收入的30%-40%。因此，實現(xiàn)副產(chǎn)煤氣的回收再利用可以極大地降低鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)的成本，實現(xiàn)資源的有效利用。而煤氣是否有回收的價值，取決于煤氣中CO等能源氣體的濃度，CO和O2在線監(jiān)測系統(tǒng)是測量氣體濃度的關(guān)鍵。

保證生產(chǎn)行為的安全性

高爐和焦?fàn)t煤氣中的CO濃度較高，它在空氣中的混合爆炸極限為12.5%～74%，只要濃度達(dá)到爆炸極限，遇到明火極容易發(fā)生爆炸。一氧化碳的危害性和爆炸可能性均與其濃度相關(guān)，因此必須采用先進(jìn)的技術(shù)對煤氣中的CO和O2進(jìn)行實時監(jiān)測。

目前我國現(xiàn)有20余家年產(chǎn)鋼量400-2000萬噸的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，其中相當(dāng)一部分企業(yè)高爐煤氣排放量為10-30萬m3/H。按照這樣的排放量來推理可知冶金企業(yè)可以嚴(yán)重影響周圍數(shù)公里的空氣質(zhì)量，造成大氣污染。嚴(yán)重的空氣污染不僅危害著周圍居民的身體健康，同時惡化了生態(tài)環(huán)境。總之冶金企業(yè)周邊環(huán)境的質(zhì)量的優(yōu)劣與其排放的CO的濃度關(guān)系密切。

典型冶金工藝流程及過程氣體監(jiān)測點

1. 高爐爐頂煤氣氣體檢測系統(tǒng)

高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分有CO20-30%,CO2 15-30%,N2 50-60%，H2 1-3%，CH4,O2 等,熱值為3500kJ/m3左右。氣體檢測的主要作用是降低高爐煤氣放散率，充分利用高爐煤氣，是節(jié)能、降耗、改善能耗指標(biāo)的重要措施之一。

2. 高爐噴煤在線氣體分析系統(tǒng)

可采用單點檢測和多點巡檢方式（自動、手動）。 

- 制粉系統(tǒng)的球磨機(jī)廢煙氣入口 ?

- 布袋除塵器廢煙氣出口 ?

- 煤粉倉入口等

多點巡檢的方式可用一套系統(tǒng)將布袋除塵器、磨機(jī)、煤粉倉等檢測點同時檢測起來。

高爐噴煤在線氣體分析系統(tǒng)作用：防止煤粉的爆炸和燃燒 爆炸和燃燒的三個條件：氣體濃度、氧 化劑（O2濃度）及火源。控制O2的濃度含量能大大降低爆炸和燃燒的危險。

3. 轉(zhuǎn)爐煤氣回收在線氣體監(jiān)測系統(tǒng)

轉(zhuǎn)爐煤氣回收的作用：轉(zhuǎn)爐煤氣回收效率是衡量現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的重要參數(shù)之一。轉(zhuǎn)爐煤氣回收主要分析的氣體成分及量程：CO、O2。

- 分析CO濃度的作用：提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收的實際效益，一般設(shè)定含量大于30%開始回收

- 分析O2濃度的作用：確保轉(zhuǎn)爐煤氣回收的安全，國家標(biāo)準(zhǔn)控制在2%以

4. 焦?fàn)t煤氣在線氣體監(jiān)測系統(tǒng)

5. EAF電弧爐煙道氣體監(jiān)測系統(tǒng)
在電爐的冶煉過程中產(chǎn)生大量的高溫含塵煙氣，其攜帶的熱量約為電爐輸入的總能量的11%，有的甚至高達(dá)20%。目前，國內(nèi)外電爐爐內(nèi)排煙處理設(shè)施仍以水冷為主，電爐煙氣余熱回收系統(tǒng)尚處于起始階段。不論是煉鋼電爐還是鐵合金電爐，不論是開放式還是閉式，都采用汽化冷卻。近年來，隨著高溫輻射轉(zhuǎn)爐汽化冷卻、加熱爐汽化冷卻等余熱利用技術(shù)在國內(nèi)市場的廣泛應(yīng)用，從取得的顯著經(jīng)濟(jì)和社會效益來看，電爐煙氣余熱回收裝置將對國內(nèi)企業(yè)節(jié)能降耗及提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。

在EAF（電弧爐）煉鋼過程中，對煙道內(nèi)的氣體進(jìn)行監(jiān)測具有重要作用。以下是一些主要的作用：

● 安全性監(jiān)測： 爐內(nèi)可能產(chǎn)生有毒氣體，如一氧化碳（CO）和二氧化硫（SO2）。通過定期監(jiān)測這些氣體的濃度，可以確保工作環(huán)境的安全，并采取必要的措施來防止操作人員受到有害氣體的危害。

● 環(huán)保監(jiān)測： 煙道氣體中可能含有一些對環(huán)境有害的物質(zhì)，如氮氧化物（NOx）和顆粒物。通過監(jiān)測這些氣體的排放，可以確保符合環(huán)保法規(guī)，減少對周圍環(huán)境的負(fù)面影響。

● 生產(chǎn)控制： 煙道氣體的監(jiān)測也可以用于控制爐內(nèi)的工藝參數(shù)。通過監(jiān)測氣體的組成和濃度，可以調(diào)整爐內(nèi)的操作條件，以優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高爐內(nèi)煉鋼的效率和質(zhì)量。

● 能源利用優(yōu)化： 監(jiān)測煙道氣體中的一些成分，如一氧化碳，可以幫助優(yōu)化能源利用。這有助于改進(jìn)燃燒過程，減少能源浪費，提高爐的能源效率。

● 故障診斷： 煙道氣體監(jiān)測還可以用于診斷爐內(nèi)可能出現(xiàn)的問題。異常的氣體組成或濃度可能提示爐內(nèi)存在故障或不正常的工藝條件，及時采取措施進(jìn)行維修和調(diào)整。

在EAF（電弧爐）煙道內(nèi)進(jìn)行氣體監(jiān)測時，通常關(guān)注的主要氣體包括以下幾種：

● 一氧化碳（CO）： 是燃燒的產(chǎn)物，但過量的CO是有毒的。監(jiān)測CO濃度可以確保爐內(nèi)燃燒過程的充分和安全。

● 二氧化硫（SO2）： 可能是爐內(nèi)燃燒原料中硫的氧化產(chǎn)物。高濃度的SO2可能對環(huán)境和人體健康造成危害。

● 氮氧化物（NOx）： 是燃燒過程中形成的一組氣體，包括氮氧化物的氮氧化物。高濃度的NOx也可能對環(huán)境有害。

● 顆粒物： 包括煙塵和其他懸浮顆粒。顆粒物的監(jiān)測有助于了解爐內(nèi)的燃燒效率和對環(huán)境的影響。

● 氧氣（O2）： 監(jiān)測氧氣濃度有助于控制燃燒過程，確保足夠的氧氣供應(yīng)以支持燃燒，并避免不完全燃燒產(chǎn)生有害氣體。

● 水蒸氣（H2O）： 煙道氣體中的水蒸氣含量可以影響燃燒的溫度和效率。監(jiān)測水蒸氣有助于優(yōu)化爐內(nèi)的工藝條件。

總體而言，通過對EAF煙道內(nèi)的氣體進(jìn)行監(jiān)測，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時控制和優(yōu)化，確保生產(chǎn)安全、環(huán)保，并提高生產(chǎn)效率。

舒茨SGS型號冶金過程氣體分析系統(tǒng) 

● 實現(xiàn)多組分同時檢測，內(nèi)置實時組分干擾校準(zhǔn)功能，去除因各類混合氣體引起的交叉干擾；

● 紅外氣體分析儀采用工業(yè)級高精度紅外模塊，確保高精度、高穩(wěn)定性氣體濃度檢測；

● 紅外氣體分析儀配置自動校準(zhǔn)功能，大大縮減維護(hù)量，防止數(shù)據(jù)漂移現(xiàn)象； ?

● 配置零點校準(zhǔn)、滿量程點校準(zhǔn)、第三點校準(zhǔn)，第三點校準(zhǔn)值限制在35%...75%之間，保證較好線性度； ?

● 采用電加熱控溫干法直接抽取式取樣方式，相對其它方法輔助環(huán)節(jié)少，可靠性高，屏蔽粉塵大等相關(guān)現(xiàn)場惡劣環(huán)境。真實反映煙氣成份含量，無附加誤差，測量精度高；

● 預(yù)處理完成樣氣的凈化、除塵、除濕，其過濾精度可達(dá)0.1μ，將符合分析儀器要求的超凈、恒溫、流量穩(wěn) 定的樣氣，源源不斷送入分析儀器，從而確保了分析儀器的分析準(zhǔn)確性和長期可靠性； ?

● 探頭過濾器采用特殊工藝制造的高效專用過濾器，具有強(qiáng)度高、適應(yīng)性好，過濾效率高的特點。高效過濾 器的采用，合理的過濾環(huán)節(jié)、取樣管道自動吹掃的配置，保證了系統(tǒng)在高粉塵工況下的連續(xù)采樣，長期可靠運(yùn) 行；?

● 系統(tǒng)全干法流程，取樣器、取樣管、各類管接頭（與樣氣接觸部分）、抽氣泵等均采用316L防腐不銹鋼、 聚四氟乙烯材料或特殊防腐處理，提高了系統(tǒng)防腐性，保證了系統(tǒng)的使用壽命； ?

● 系統(tǒng)采用PLC控制，智能化分析儀表，具有自動化程度高、維護(hù)工作量小、數(shù)據(jù)處理快速方便； ?

● 系統(tǒng)中分析儀器具有自我診斷功能，且具有主要儀器部件故障警報功能；

● 原位激光式系統(tǒng)的優(yōu)勢：（單面法蘭安裝）

- 耐受粉塵濃度30g/m3；

- 吹掃，全自動EPC吹掃技術(shù)，可獲取最佳的吹掃流速比，以達(dá)到最佳防護(hù)；

- 零點自校準(zhǔn)功能；

- 自帶零點參考?xì)馐遥ń档凸庠椿螂娐吩肼暎岣呦孪逌y量可靠穩(wěn)定性）；

- 量程自校準(zhǔn)技術(shù)（免標(biāo)定），實現(xiàn)測量“免標(biāo)定”，顯著降低量程校準(zhǔn)頻率，減少標(biāo)氣消耗；

- 探頭耐溫：-20…+400℃；

- 免對焦功能