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激光氣體分析系統(tǒng)應(yīng)用于有色冶煉工業(yè)中熔煉電爐工藝的技術(shù)方案
近年來(lái)，有色冶煉工業(yè)對(duì)節(jié)能減排、降本增效越來(lái)越重視，對(duì)資源合理利用、大氣環(huán)境保護(hù)意識(shí)也日益增強(qiáng)。在國(guó)內(nèi)，以往的金屬礦物品位低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且在冶煉過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多種類(lèi)的氣體，產(chǎn)生大量的余熱也沒(méi)有得到有效利用。為了解決這些問(wèn)題，我們采用過(guò)程氣體分析系統(tǒng)對(duì)冶煉過(guò)程中的煙氣組分的含量進(jìn)行分析和參與控制優(yōu)化，對(duì)安全生產(chǎn)、工藝控制、節(jié)能降耗、環(huán)保監(jiān)測(cè)和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益都起著非常重要的作用。
有色冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的氣體組分有：氧氣、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、氫氣、水蒸氣等。氣體分析系統(tǒng)用在熔煉吹練工藝、收塵工藝、回轉(zhuǎn)窯工藝、熔煉電爐出口、脫硫工藝、煙囪排放等工藝點(diǎn)的煙氣成分檢測(cè)。一氧化碳、二氧化碳、氫氣的濃度是反應(yīng)爐內(nèi)物料反應(yīng)狀態(tài)的重要數(shù)據(jù)，在此進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量，對(duì)安全生產(chǎn)、工藝控制起著關(guān)鍵性的作用。以上這些工藝點(diǎn)的工況環(huán)境比較惡劣，具有高溫、高水分、高粉塵、負(fù)壓、結(jié)晶和腐蝕性的特點(diǎn)，氣體分析系統(tǒng)想要適應(yīng)這類(lèi)工況環(huán)境，是需要過(guò)硬的技術(shù)。特別是在熔煉電爐出口的煙氣檢測(cè)點(diǎn)，它的溫度在一千度以上，負(fù)壓，含塵量為100克每立方米。這樣苛刻的環(huán)境下進(jìn)行氣體分析儀，不僅需要好的分析儀表，還需要性能很好的取樣預(yù)處理系統(tǒng)，正好，激光氣體分析儀能夠滿(mǎn)足這些條件，可以自動(dòng)、連續(xù)、實(shí)時(shí)可靠的對(duì)煙氣含量進(jìn)行分析，響應(yīng)速度快、精度高、壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低。
有色金屬的冶煉根據(jù)礦物原料的不同和各金屬的特性，可采用很多種方法進(jìn)行冶煉，有火法冶金、濕法冶金、電化冶金。熔煉電爐屬于火法冶金，將硫化礦物原料進(jìn)行選硫熔煉，提煉有色金屬鎳、銅等。在熔煉過(guò)程中煙氣包含氧氣、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、二氧化硫等氣體組分。對(duì)氧氣、一氧化碳、二氧化碳、氫氣進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量可以為熔煉的工藝優(yōu)化控制和安全生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗。對(duì)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量有毒、有害氣體二氧化硫的實(shí)時(shí)測(cè)量來(lái)確定回收煙氣中的二氧化硫制取硫酸。
目前，激光氣體分析儀系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)外某鎳礦廠熔煉電爐出口煙氣分析中實(shí)際應(yīng)用，效果非常好。通過(guò)此次的實(shí)際使用，本系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間非常短、精度很高、壽命長(zhǎng)、不受背景氣體，操作也很方便和安全，測(cè)量數(shù)據(jù)很準(zhǔn)確，可以實(shí)時(shí)連續(xù)提供氧氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體組分的濃度值，并參與到DCS控制系統(tǒng)中，對(duì)有色冶煉過(guò)程的安全生產(chǎn)、工藝控制優(yōu)化、節(jié)能降耗、減少大氣污染、增加企業(yè)效益有著很大提升，起著非常重要的作用。
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