电炉上的激光监测系统

发表时间：[2007-09-27]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：2135

根据电炉烟气成分变化控制电炉炼钢过程是现代电炉生产工艺发展的新成果。检出电炉烟气中CO及O₂含量，精确控制电炉操作，可进一步降耗及增产。为此，德国林德公司气体工艺开发部与德国马利昂钢铁厂合作，开发出名为“LINDARC”的电炉烟气监测新系统。此种系统借助激光在线监测电炉所排烟气化学成分，实施更精确的控制，保证炉子始终处于最佳运行状态，实现最大可能的增产及降耗，尤其可实现炉衬耐火材料的最轻磨蚀。

　 “LINDARC”监测系统的核心部分是新研制的“SDL”2极管激光器。其工作原理与单线光谱仪的分析过程相似。但此激光监测系统能根据工作环境自动微调。此激光器受温度控制，在相应温度下发射红外线光束。此红外线光束从电炉所排烟气中穿过后，被一接受及处理装置所吸收，因而可由电子系统计算出烟气中的CO及O₂含量。

　处理方式是：将穿过烟气后的激光强度与基准值进行对比。当激光频率与被测气体试样谐振频率相等时，分子开始振荡并吸收激光能。这时发生的过程与水分子吸收辐射时的微波现象相似。

　接着，自动控制系统根据激光监测得到的连续的CO及O₂含量实测数据调整电炉烟气二次燃烧所需的氧气流量。调整原则是：保证在熔体上方有利部位进行烟气的二次燃烧，使热只到达熔体上，而不致损及炉顶及炉墙内衬耐火材料。

　两年前由于马利昂钢铁厂电炉排烟系统存在问题，激光监测技术的开发一度受阻。后结合激光监测对排烟系统作了改进，才得以在电炉钢厂这一最难检测点上实现在线、连续、可靠的烟气成分检测。这是该厂，也是电炉炼钢行业向着“精确炼钢”迈出的重要一步。电炉冶炼温度很高，烟气粉尘含量也很高，往炉里装废钢时很容易发生爆炸。在这样恶劣条件下进行连续、可靠的在线检测是很难的，几乎是不可能的。

　 LINDARC的实际应用还证明它还有一些其它优点，例如电炉总利用率有所提高，炉子维修作业及开支大大减少。马利昂钢厂采用激光监测后，电炉利用率提高10～15%。原来一天当中要进行2～3小时的维护，而现在一个月才需1～2小时的维护。