浅谈高炉炉顶煤气分析系统在本钢炼铁厂及应用.pdfVIP

2010年全国炼铁技术交流会论文集 浅谈高炉炉顶煤气分析系统在本钢炼铁厂的应用 赵慧颖 (本钢板材股份有限公司炼铁厂 辽宁本溪117021) 摘要：高炉炉顶煤气成分的检测对于分析高炉能量转化情况、炉顶布料情况、整个炉况的判断和调整有重 要的参考意义，工业色谱分析仪是现代化高炉的重要检测i殳备。 关键词：高炉炉顶煤气分析仪色谱。 1 引言 1．1．1 取样分析的真实性、可靠性、快速性的技 炼铁厂自2001年以来先后建成三座术措施 1) 取样真实。要保证系统真实反映炉顶 2600m3、一座4350m3大型现代化高炉。新建的 四座高炉均采用了多项先进的在线自动检测技 煤气中C02、CO、H2、N2等气体成分浓度，必须将 术，其中高炉炉顶煤气自动分析系统是最先进的 取样探头设在旋风除尘器后重力除尘器后，保证 炉顶在线检测技术之一。众所周知，高炉冶炼是 取样全面、真实。 一个连续而复杂的物理化学过程，生产要取得较 2)取样点尽量远离旋风除尘器或重力除 好的技术经济指标，必须实现高炉炉况稳定顺行。 尘器出口。高炉炉顶煤气经旋风除尘器或重力除 利用煤气成份判断炉况，是准确判断和调剂炉况 尘器后要经管路送入煤气清洗系统。取样探头设 的非常重要的手段。炉顶煤气主要由四种成分组 在此管路上，取样点的位置尽量远离除尘器出口， 并且在管道的上方，以便于将所取样气的含尘量、 成：C02、CO、H2、N2。分析H2成分可以监视炉 内是否漏水；C02、CO的水平代表了高炉的还原含水量降到最低，见图1。 情况，高炉生产中通过合理焦比来提高高炉的效 3) 分析仪室离取样探头越近越好。提高 率，在高效的高炉操作中，焦炭的消耗必须控制在 系统的反映时间，最大限度的缩短样气的传输距 最少，因此必须对C02、CO进行检测；高炉要进行离。 物料平衡和热平衡的计算分析，必须对各主要组 1．1．2设计合理的样气处理系统 分进行分析，对于精确地计算物料平衡和热平衡， 高炉炉顶煤气分析系统是在高温、高压、多 N2的分析是至关重要的。同时，煤气成分分析对 尘、含湿极端恶劣条件下取样，系统极易堵塞，保 热风炉燃烧提供模型，对调节运行工况起到重要 证取样系统实现长期、稳定、在线连续运行是整个 作用。因此，对高炉煤气的四种主要成分全部进 系统的关键点及难点。系统设计了先进合理的样 行分析是十分必要的。 气处理系统，其中包括： 从2003年起本钢炼铁厂四座高炉陆续采用 1) 反吹单元：系统采用双高效过滤取样探 了北京凯隆自动化工程有限公司的煤气成分自动 头取样，反吹单元用氮气分别对双探头进行定时 分析系统，分析仪采用德国ABB工业色谱分析 反吹，双路交替取样分析，一路取样，一路反吹清 仪，能连续自动分析和指示高炉炉顶煤气中C02、 灰，保持采样探头的通畅，保证连续取样分析。 CO、H2、N2含量，系统设计合理、实用简洁、操作 2)多级过滤单元：采取三级过滤措施，将 简单、维护方便，就其精确度和实时性已能满足高 样气中的粉尘过滤掉，确保分析系统连续正常工 炉生产需要。 作。 1．1 系统关键的技术措施 3) 脱湿单元：由于样气中的水分存在要影 针对高炉炉顶煤气的特殊性及其成分分析， 响分析系统的正常工作，因此采取多次脱湿措施。 系统具有安全可靠、取样真实、响应快、分析精度 另外通过电子制冷器能够把样气的温度