高炉煤气OXYMAT6氧含量分析仪

一、  我国高炉冶金行业的现状

     钢铁行业在我国的国民经济中，占有举足轻重的地位。作为制造业中心，中国的工业化发展的潜力很大，经济的持续增长，会为钢铁行业的发展提供动力。而今，中国的钢铁行业正经历着兼并重组，淘汰落后产能，优化产业布局，发展循环经济，实现节能减排的过程。钢铁行业健康稳步的发展，关系重大。

        钢铁的冶炼过程实质上是原材料、燃料和成品的流转过程，在流转中伴随着大量气体产生，而在线检测分析这些过程气体是冶金工业生产工艺优化控制、安全和环保监控的关键技术之一。西门子公司是中国钢铁工业的合作伙伴，一直致力于推动中国钢铁工业自动化水平的不断提高。西门子分析仪器能够应用于钢铁行业中的炼钢、炼铁及烧结等各个装置，对降低能源消耗、保证生产安全等起着十分重要的作用，还对钢铁企业增大产能，提高产品质量有积极的效果。

二、  高炉煤气为什么要安装OXYMAT6氧含量分析仪

    高炉冶炼是当今炼铁工艺中最主要的炼铁方法。时事检测出高炉煤气中各组分的含量可以及时反应出炉内状况，指导高炉的操作，从而保证了高炉稳定顺利的运行，同时为提高产品质量、产量起着十分重要的作用。

    西门子分析仪可以在线检测高炉煤气中N2、CO、CO2、H2的含量，每一个周期自动向高炉控制中心提供一组准确、可靠的高炉煤气中各组份的百分含量。通过计算CO2/(CO+CO2)的比值来判断煤气利用率，控制焦煤比，一般在焦炭负荷不变的情况下比价降低，说明煤气利用率降低，预示着高炉转凉；通过观察H2的含量判断风口中小套高压水及炉身冷却壁常压水是否漏水，如果H2值增加，说明存在漏水，为防止爆炸，需尽快解决；通过对N2含量的检测，可推测出高炉的泄漏率。一般采样点选在重力除尘器后，布袋除尘前的煤气水平管道上。由于西门子分析仪拥有诸多技术优势，提高了测量的响应时间，保证了测量数据的可靠性。还有，分析仪表可以帮助测量热风炉出口的O2含量，优化高炉燃烧，提高产品质量。

    另外，为了提高炼铁的经济性，降低成本，国内许多高炉采用喷烟煤或参喷烟煤完成炼铁工艺。由于烟煤挥发性和可燃性比较高，在磨煤机磨煤时，进入过多的氧气易引起爆炸，所以在磨煤机前的热风管道上以及磨煤机之后的布袋除尘器之后都要检测氧的含量，若氧含量过高，则要报警。在煤粉仓中，还要检测CO的含量，当CO含量过高时，需要及时冲氮，防止事故发生。

    在高炉喷煤的应用中，西门子的OXYMAT 6磁压氧分析仪都有很好的应用。相比传统的分析仪有他本身自有的优势。首先，OXYMAT 6磁压氧分析仪采用测量顺磁压力变化的方法来测量气体中的氧浓度，直接检测分析出工艺管道内的氧含量浓度。其次，OXYMAT 6磁压氧分析仪维护起来非常简便，降低了维护费用。最后，OXYMAT 6磁压氧分析仪的响应时间可达1.5秒，为安全保护系统及时提供数据，可以胜任关键点的测量。例如：在一些测量点上，比如磨煤机出口，煤粉仓等，由于含尘量非常大，这个时候只能采用抽取式OXYMAT 6磁压氧分析仪来测量。

    在钢铁行业中，西门子凭借其齐全的产品线，可以提供的解决方案，如下图1所示是西门子分析仪在高炉炼铁工艺中的应用。

三、OXYMAT6型氧分析仪产品

  1、OXYMAT6型氧分析仪产品介绍

西门子OXYMAT6型氧分析仪采用测量顺磁压力变化的方法来测量气体中的氧浓度。OXYMAT6系列氧分析仪的电子元件、易操作性和可适用于各种测量任务的物理元件，使它具有高可靠性和测量质量，满足各种应用需求，是的分析仪表。OXYMAT 6分析仪，利用顺磁原理对氧进行测量。由此，可保证理想的线性度，在一台分析仪中实现从最小测量范围0 - 0.5%（检测极限50 ppm）到0 - 99%，甚至是99.5 - 99%范围内任意设定测量范围。由于检测器中的传感器不与样气接触，因此，可测量腐蚀性气体。在测量气路中也采用耐腐蚀材料。对于防护等级为IP 65和连接了吹扫气的现场型仪器，由于使用电子器件和分析部件相隔离的设计模式，即使在苛刻的工况条件下，亦可保证较长的使用寿命。现场分析仪还有其它基本型号，可以进行分析部件的加热，用于测量低沸点成分或在危险场合使用。

2、OXYMAT6型氧分析仪特性

u  顺磁压力变化原理

ü  测量量程小 (0-0.5% 或 99.5-99% O2)

ü  线性

u  检测单元与样气无接触

ü  可用于测量腐蚀性气体

ü  使用寿命长

u  通过选择适合的参比气体(空气或氧)可以使量程不从零开始

u  开放的接口结构 (RS 485, RS 232, PROFIBUS)

u  用于维护和服务信息的SIPROM GA 网络 ( 可选)

u  电气部分和物理特性：气密隔离，可吹扫，IP65，恶劣环境中也有很长的使用寿命

u  带加热型 ( 可选)，也可在低温下有冷凝气体的情况下使用

u  防爆等级 EEx(p)，用于 1 区和 2 区，符合 ATEX 2G 和 ATEX 3G

3、OXYMAT6型氧分析仪应用

u  控制焚烧装置中的锅炉

u  与安全相关的领域

u  作为排放监测中的参考变量 ( 根据德国 TA-Luft 气体排放标准)

u  汽车工业 ( 发动机性能检测系统)

u  报警装置

u  化工厂

u  高纯气体的品质检验

u  环境保护

u  质量监测

u  可如经过认证的气体报警设备(DMT) 那样监视惰性气体

u  防爆型可在危险区域中使用，用于分析易燃和非或蒸汽

²  特殊应用：除上述标准应用之外，根据客户的要求，对于需考虑气路材质和样品室 材质的特殊应用，该分析仪也可胜任。

4、OXYMAT6型氧分析仪设计

（1）19" 机架式

l 4 HU，可安装在：

ü  摆动框架上

ü  机柜中，可带或不带滑轨

l 如要维修，前面面板能被卸下( 连接便携式电脑)

l 内部气路 ：FKM (Viton) 软管，或钛或不锈钢硬管 (不锈钢 1.4571)

l 样气输入和输出处以及参比气的气连接：柱形气室，管径为6 mm 或1/4"

l 用于测量样气的流量计可安装在前面面板上(可选)

（2）现场式

l 两扇门式机箱，分析仪的分析部分和电子部分做到气密隔离

l 左，右机箱可分别吹扫

l 分析部分及其管线可加热到130 °C ( 可选)

l 气路和管线接头材质为不锈钢 ( 型号：1.4571) 或钽

l 吹扫气连接：管径为10 mm 或3/8"

l 样气输入和输出处及参比气的气连接 ：用于管径为6mm 或1/4"的连接

（3）显示屏和控制面板

l 大屏幕LCD 可同时显示：

ü  测量值 ( 数字量和模拟量显示)

ü  状态栏

ü  量程

l 可通过菜单来调节液晶显示器的对比度

l 持久的LED 背光显示

l 可擦洗的带有5个软键的膜状键盘

l 通过菜单操作可进行配置、功能测试、标定

l 用户帮助以纯文本格式显示

l 可图形在显示浓度趋势图；时间间隔可设定

l 操作软件采用两种语言：德文/ 英文，英/ 法，法/ 英，西班牙/ 英，意大利/ 英

5、OXYMAT6型氧分析仪输入和输出

n 1 个模拟量输出

n 2 个可编程模拟量输入，例：用于校正交叉干扰或外部压力传感器

n 6 个可自由配置的二进制输入，例：量程切换、处理来自样品处理处的外部信号

n 6 个可自由配置的继电器输出，例：用于故障报警、超限报警、外部电磁阀等等

n 扩展后有8个附加的二进制输入和8个继电器输出，例：可最多四种标定气体来自标定)

6、OXYMAT6型氧分析仪主要特点

u 四个可自由编程量程，带有零点偏移，所有量程都是线性的

u 所有量程带零点补偿

u 量程识别

u 电气隔离信号输出，输出可选0/2/4 ~20 mA (也可反置)

u 自动切换量程或手动切换量程，也可远程进行量程切换

u 仪器调节过程中可存储测量值

u 时间常数在较宽范围内可选(静态/动态噪声抑制)响应时间短

u 长时间漂移小

u 最多可选择6个测量点 (可编程)

u 测量点识别

u 用内部压力传感器来校正样气压力波动：波动范围50~200kPa绝压

u 也可连接外部压力传感器来校正样气压力在300 kPa (绝压) 内的波动

u 样气监测和 (或)参比气监测(可选)

u 监控样气流量(对于Viton管型为可选)

u 参比气接入压力为200-400 kPa时进行参比气监测 (可选)

u 量程自动标定参数化

u 基于NAMUR推荐的操作模式

u 两级独立密码设置可避免无意或其它无相关权限人员的输入

u 使用带操作员提示功能的数字膜状键盘可让操作简单化

u 客户可按自己的要求选择：

ü  工厂验收

ü  标签

ü  漂移记录

ü  为测量O2 清洗

ü  Kalrez 垫圈

u 由于电气连接容易移走，所以分析仪更换方便

u 耐高腐蚀性气体的样气室

u 分析部分带流动型补偿回路：在该补偿回路中通过一种气体可减小因样气和参比气    密度相差太大时产生的振动偏差

7、关于OXYMAT6型氧分析仪产品图片

1）设备图片

  2）设备菜单说明

      3）原理图

       4）订货安装产品尺寸图