冶金冶炼行业作为国民经济支柱性基础产业,覆盖钢铁、有色金属冶炼等核心领域,是工业制造与实体经济发展的重要支撑。冶炼生产全流程涵盖焦化、烧结、高炉炼铁、转炉/电炉炼钢、加热炉轧制、煤气回收利用等关键工序,全程处于高温、高压、高粉尘、强腐蚀的复杂工况环境,伴随大量高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等副产气体,同时伴生一氧化碳、氢气、二氧化硫、氮氧化物、氧气等多组分复杂气体,气体成分波动大、监测管控难度极高。
当前,行业正朝着绿色低碳、智能高效、安全可控的方向转型升级,同时安全生产与环保合规监管日趋严格,传统粗放式气体监测模式已难以适配行业发展需求:一方面,工艺气体成分精准度直接决定冶炼反应效率、产品质量与能耗水平,气体组分把控偏差易导致原料浪费、能耗偏高、冶炼成品合格率不足等问题;
另一方面,有毒有害、易燃易爆气体泄漏与浓度超标,极易引发中毒、燃爆等重大安全事故,环保排放不达标也会面临合规处罚,制约企业长效发展。此外,传统气体分析设备存在响应滞后、抗干扰能力弱、维护成本高、多组分同步监测难度大等短板,无法满足冶炼现场全天候、高精度、稳定可靠的在线监测需求。
冶炼行业的企业主要是各大钢铁厂,这些厂的工艺介质主要是以煤气为主,使用的气体分析系统主要分析比较多的是CO,CO2,H2,O2。钢铁厂里很多炉子烧的都是煤,产生了很多煤气都需要分析一下子,主要有高炉煤气,转炉煤气,焦炉煤气,还有煤气柜和煤粉仓,热处理炉的气体也需要分析。
钢铁厂的这些气体介质特点就是粉尘含量要比化工行业多,水含量也不少,特别是高炉炉顶煤气工况很恶劣,麻烦的就是焦炉煤气里的焦油,对付焦油常见的办法是水洗和蒸汽除焦,这里面每个厂家预处理系统不太一样。
基本上每个钢铁厂都有配套的空分装置,空分装置里也有很多的分析仪表,分析高纯气体。这些系统的特点就是仪表多,由于介质很干净,预处理系统相对简单。
总体来说冶炼行业的气体分析系统以机柜居多,分析小屋比较少,高炉煤气和焦炉煤气分析系统是这个行业集成的难点。