一、鋼鐵廠核心應用場景
1. 燒結工藝
應用點:監測燒結機煙氣中的氧含量,優化配風比例,控制燒結礦質量。
價值:減少過燒或欠燒現象,提高成品率,降低返工成本。
2. 高爐系統
應用點:
熱風爐燃燒控制:實時調節煤氣與空氣配比,確保熱風溫度穩定(1200~1350℃);
高爐煤氣回收:監測煤氣中O?濃度(要求≤1%),防止煤氣爆炸風險。
價值:提升熱效率10%~15%,保障煤氣回收安全性。
3. 轉爐/電爐煉鋼
應用點:
轉爐煙氣監測:控制吹氧量,減少金屬氧化損失;
余熱鍋爐氧含量檢測:避免鍋爐腐蝕,延長設備壽命。
價值:降低噸鋼氧耗量,減少金屬燒損(約0.5%~1%)。
4. 軋鋼加熱爐
應用點:實時反饋爐膛氧濃度(目標值2%~5%),聯動調節燃氣閥開度。
價值:減少鋼坯氧化皮生成,提高成材率,同時節省天然氣用量。
二、鋼鐵廠應用中的技術優勢
1. 環境適應性
耐高溫探頭(最高1400℃)直接插入爐膛或煙道,抗熱震性能強,避免傳統電化學傳感器因高溫失效的問題。
抽氣式設計+多級過濾(陶瓷濾芯+旋風除塵),應對鋼鐵廠高粉塵(>50g/m3)、高濕度煙氣的挑戰。
2. 精準控制與節能
通過氧含量反饋閉環控制空燃比,使燃燒效率趨近理論值(殘氧量2%~5%),減少無效熱損失。
案例:某鋼廠軋鋼加熱爐應用后,天然氣單耗下降8%,年節省燃料費用超150萬元。
3. 環保合規保障
符合《鋼鐵行業超低排放改造指南》要求,數據實時上傳至政府監管平臺(CEMS聯網),避免因氧含量監測缺失導致的環保處罰。
三、鋼鐵廠安裝與運維要點
1. 安裝位置選擇
高爐/熱風爐:選擇煤氣管道上升段,避開渦流區,探頭插入深度≥1.5m;
軋鋼加熱爐:安裝在爐尾煙氣匯總管道,距離爐體3~5米,避免輻射高溫損壞。
注意事項:傾斜15°安裝探頭,配備壓縮空氣反吹系統,防止粉塵堆積堵塞。
2. 預處理系統配置
必選模塊:
三級過濾:陶瓷初濾(耐800℃)+旋風除塵+PTFE膜精濾;
電伴熱管線:維持樣氣溫度>150℃,防止酸性氣體(如SO?)冷凝腐蝕管路。
選配模塊:
針對高爐煤氣含H?S場景,加裝脫硫預處理罐,保護氧化鋯傳感器。
3. 校準與維護
日常校準:每周通入高純氮氣(99.999%)進行零點校準,壓縮空氣(20.6% O?)進行量程校準;
傳感器壽命:正常工況下≥3年,若H2S濃度>100ppm,建議每年更換;
耗材更換:濾芯每月檢查,粉塵負荷高時每15天反吹一次。
四、典型問題與解決方案
問題現象:氧含量讀數持續偏高
可能原因:采樣管路漏氣或濾芯堵塞
解決方案:檢漏+更換濾芯,校準系統
問題現象:響應時間延長至>30秒
可能原因:抽氣泵功率不足或伴熱失效
解決方案:升級泵流量至2L/min,修復伴熱
問題現象:傳感器輸出信號波動大
可能原因:參比空氣污染或電極老化
解決方案:更換參比空氣過濾器/傳感器
五、成功案例參考:
某大型鋼鐵集團應用實踐
場景:2500m3高爐熱風爐燃燒控制
配置:YK-500-A型高溫抽氣式氧化鋯分析儀(量程0~25% O?,4-20mA+HART輸出),0-1600度煙氣范圍測量,再結晶碳化硅取氣管,配備射流泵、壓力表、高溫三通、高溫法蘭、氧量液晶顯示儀。
效果:
熱風溫度波動范圍從±50℃縮小至±15℃,風溫穩定性提升70%;
煤氣消耗量降低12%,年節約成本約480萬元;
設備連續運行18個月未更換傳感器,故障率為0。
六、選型建議
1. 量程選擇:
常規燃燒控制:0~25% O?(窄量程,分辨率0.01%);
煤氣安全監測:0~5% O?(高精度,帶超限報警功能)。
2. 防爆要求:煤氣區域需選防爆型(Ex d IIC T4以上),探頭材質推薦再結晶碳化硅。
3. 智能化升級:選配數據接入廠區MES系統,實現與PLC(如西門子S7-1500)的燃燒自動調控。
通過針對性部署高溫抽氣式氧化鋯分析儀,鋼鐵企業可實現工藝優化、能耗降低、排放合規三重目標。如需具體型號參數或定制化方案,可進一步提供工藝細節(如煙氣溫度、成分、流量等)!
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