一、概述
现代钢铁工业的间接融汇冶炼以还原冶炼和氧化精炼为主要形式，焦炉、高炉、热风炉、喷煤系统、加热炉、电炉、转炉和煤气柜都需要采用过程分析系统。钢铁及其他金属冶炼过程中会产生大量气体，分析这些气体对优化生产、提高质量、回收能回收、环保节能、安全控制具有非常重要的作用。
二、产品简介
TK-2000系列冶金过程气体分析系统是针对国内锅炉烟煤制粉、煤气发生炉煤气、高炉喷煤和煤气、转炉煤气过程气测量其氧含量和煤气在线热值分析,而专门针对高炉喷煤/转炉煤气及各种高粉尘的工艺条件设计的，系统稳定可靠，保证工艺安全,分别为单点、多点切换自动取样分析系统。
TK-2000系列冶金在线分析系统在测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中，特别是在存在化学反应的生产过程中，仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样，气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。分析仪为可编程PLC全自动控制系统，LCD液晶显示并提供工业标准的4～20mA模拟信号，可与工控机同步及信号连锁控制。
三、应用
1、高炉和喷煤系统
高炉炉气分析的主要目的是优化控制，控制点在重力除尘后和布袋除尘后。喷煤系统检测O2则是为了安全控制，＞10%O2时需要充NH3稀解。
§ 高炉和喷煤系统的过滤分析检测点
序号 | 检测点 | 被测组分 | 工艺目的 | 典型量程 | 备注 | |
1 | 高炉煤气 | 重力除尘器后 | CO CO2 CH4 O2 H2 | 工艺 优化 控制 | 0～30% 0～40% 0～1% 0～3% 0～5% | |
2 | 布袋除尘器后 | |||||
3 | 热风炉出口 | O2 | 燃烧控制 | 0～21% | ||
4 | 喷煤系统 | 煤磨机入口 | 安 全 监 控
| 0～21% | ||
5 | 煤磨机出口 | |||||
6 | 布袋收尘器出口 | CO O2 | 0～1500PPm 0～21% | |||
7 | 煤粉仓 | CO （O2） | 0～1500PPm | |||
转炉煤气回收
转炉煤气回收是最典型的节能项目，转炉炼钢是短周期的动态炼钢，CO分析（高达70%）是煤气回收的依据，O2检测确保回收的安全性，都要求实时监控，快速反应、安全性是本项目的技术难点。
§ 转炉煤气回收的过程分析检测点
序号 | 检测点 | 被测组分 | 工艺目的 | 典型量程 | 备注 | ||
1 2 | 冷端 | 引风机前 | CO | 回收控制 | 0～100% | ||
引风机后 | O2 | 0～3% | |||||
3 | 煤气柜前 | O2 | 安全控制 | 0～3% | |||
4 5 6 | 煤气柜顶 | CO | 0～300PPm | ||||
煤气柜后 电除尘器前 | O2 | 0～3% | |||||
7 | 热端 | 一纹管前 | CO O2 | 回收控制 | 同冷端 | ||
分析系统特点：
针对高炉炉顶气是湿热，高粉尘气体，采用双高效过滤取样探头取样，定期用氮气反吹，使探头过滤器长期可靠工作。样气经预处理系统分析仪表测量成分含量。系统为可编程PLC全自动控制系统，LCD液晶显示并提供工业标准的4～20mA模拟信号，可与工控机同步及信号连锁控制。
仪表分析组分：CO、CO2、N2、H2、CH4及热值。
应用范围：
重力除尘后炉顶煤气成分分析，喷淋除尘高炉煤气分析，混合煤气成分分析。
注：系统可在燃气爆炸危险区安装使用。
2、有色金属冶炼炉炉气分析系统
有色金属高温冶炼系统，需要分析炉气的成分提供给操作者作为稳定、优化操作的重要数据参数，和废气回收的经济价值评价。
分析系统特点：
针对高粉尘的腐蚀性气体，TK-2000通过过滤取样探头取样，定期用氮气或仪表空气反吹清扫，以保证长期连续可靠地工作。样气经预处理系统，通过酸雾、样气泵增压、过滤干净的样气送至分析仪表精准测量成分含量。系统为可编程PLC全自动控制系统，LCD液晶显示并提供工业标准的4～20mA模拟信号，可与工控机同步及信号连锁控制。
仪表分析组分：SO2 ，O2
3、湿法精炼气体分析系统
有色金属湿法冶炼系统，需要分析反应气体的成分提供给操作者作为稳定、优化操作的重要数据参数。
分析系统特点：
浸出工艺高压高湿气体，采用特殊的取样流程保证系统长期连续可靠地工作。样气经预处理系统，通过过滤送分析仪表测量成分含量。系统为可编程PLC全自动控制系统，LCD液晶显示并提供工业标准的4～20mA模拟信号，可与工控机同步及信号连锁控制。
仪表分析组分：H2 ，O2
4、粉制粉系统、粉煤仓气体成分分析系统
炼铁厂煤粉制备系统，存在煤粉与氧气爆燃的危险，和存在磨煤及输送、存储期间产生的一氧化碳气与氧气混合爆燃的危险为保证设备安全需设定多个测量点检测氧含量及一氧化碳的含量以指导操作保证安全生产。
分析系统特点：
针对高粉尘气体，TK-2000采用的取样流程为双过滤取样探头取样，定期用氮气反吹清除过滤器及探头内部粉尘，以保证探头长期可靠工作。样气经预处理系统把干净的样气送至分析仪表精准测量成分含量。系统为可编程PLC全自动控制系统，LCD液晶显示并提供工业标准的4～20mA模拟信号，可与工控机同步及信号连锁控制。
分析组分：
电化学/磁氧分析仪测量氧含量，红外分析仪测量一氧化碳含量；可输出4~20m A标准信号和高、低报警，也可通过RS485传输信号。
注：系统可在粉尘爆炸危险区安装使用。
5、 焦炉煤气电捕焦油器氧分析仪系统
通过焦炉气中含氧量成分测量，保证电捕焦油设备安全运行。
分析系统特点：
针对焦炉煤气含焦油、尘、苯、萘等，TK-2000通过多级过滤、除焦油、冷凝除湿、过滤后干净的样气送至分析仪表测量成分的含量。系统为可编程PLC全自动控制系统，LCD液晶显示并提供工业标准的4～20mA模拟信号，可与工控机同步及信号连锁控制。
注：系统可在燃气爆炸危险区安装使用。
四、系统技术指标：
l 系统响应时间：≤10秒
l 测量范围：根据客户要求定制
l 测量精度：±1% F.S
l 漂移：零点：≤量程的1% / 月；量程漂移：≤量程的1% / 月
l 固体颗粒物过滤精度：1μm
l 系统维护周期：1年
l 重复性：≤量程的1%
l 信号输出：4～20mA 隔离电流信号
l 报警输出：触点容量3A／220V，功能自定义
l 系统可靠性：平均无故障时间：MTBF≥20000小时
l PLC自动控制，连续取样，自动反吹，分析结果超限预报警、连锁控制功能。
l 输出信号：4～20mA，控制报警信号NO/NC
l 工作电源：220VAC 50HZ
l 工作温度：＋5℃～＋45℃
l 环境湿度：≤90%
l 工作气源：洁净氮源≤1.6Mpa 30NM3/24h
l 外形尺寸：1800×600×600
五、检测工艺点及测量组分
测量点位 | 组分及量程 |
l 转炉煤气 | CO： 0～80% |
O2: 0～2% | |
l 高炉煤气分析 | CO： 0～50% |
CO2: 0～50% | |
CH4: 0～50% | |
H2： 0～10% | |
O2： 0～2% | |
l 煤气柜入出口 | O2： 0～2% |
l 加热炉 | CO： 0～5000ppm |
l （混合煤气）煤气热值 | CO： 0～80% |
CH4： 0～80% | |
H2： 0～10% | |
CnHm： 0～10% | |
O2： 0～2% | |
热 值 | |
l 高炉喷煤 | CO： 0～3000ppm |
O2： 0～10% |
