[實用新型]一種煉鋼轉爐一文前爐氣成分分析在線取樣裝置

有效

• 申請號: 201220612261.5
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN203011748U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王林;陳友文;喬治;裴國軍
• 申請（專利權）人: 甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

技術領域

本實用新型涉及一種煉鋼轉爐爐氣成分分析在線取樣裝置，尤其涉及一種煉鋼轉爐一文前爐氣成分分析在線取樣裝置。

背景技術

近年來，利用轉爐冶煉優質鋼的需求日益迫切，煉鋼轉爐吹煉控制不僅要提高終點溫度和碳的命中率，而且要準確控制P、Mn等含量。因此，連續地掌握廢氣信息作為吹煉控制參數是十分必要的。許多鋼鐵企業將廢氣分析的檢測點放在轉爐煙氣凈化系統第一文氏管的前面，用以檢測CO、CO₂、O₂、N₂、H₂、Ar、CH₄、He等成分。但在鋼水吹煉過程中，尤其是吹煉前期的一級文氏管前爐氣中含有大量的金屬粉塵、石灰等雜質，爐氣溫度高達1100℃以上。而傳統采用的取樣方式主要存在以下問題：⑴在轉爐煙道上開孔抽取取樣的方式無法保證這個樣本的代表性，流體處于層流、紊流、湍流狀態時難以保證取出樣本的代表性；同時在煙道壁積存的污物極易被吸入取樣孔造成取樣口的堵塞；⑵傳統的取樣裝置一般能將800~1100℃取樣氣體冷卻至500℃，可能導致將后續的預處理設備燒損；⑶傳統的取樣裝置將粗過濾器安裝于探頭內部，樣氣過濾處理后的仍難以達到分析儀所需的潔凈度要求，必須經多道過濾器。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種長期、可靠、實用的煉鋼轉爐一文前爐氣成分分析在線取樣裝置。

為解決上述問題，本實用新型所述的一種煉鋼轉爐一文前爐氣成分分析在線取樣裝置，其特征在于：該裝置包括通過連接法蘭連接在一起的剛玉取樣管和不銹鋼取樣管；所述剛玉取樣管的端頭迎流面呈45°坡口，且帶端頭的一部分插入轉爐一級文氏管前煙道內，其另一部分外側設有短節；所述不銹鋼取樣管上分別設有水冷外套管、水冷內套管；所述水冷內套管內設有帶進水口的進水管；所述水冷外套管下部設有帶出水口的排水管；所述不銹鋼取樣管末端通過管道Ⅰ連有底部設有排污閥V2的旋風分離除塵器，該旋風分離除塵器出口連接兩路可切換的金屬燒結過濾器；所述金屬燒結過濾器出口連有膜式抽氣泵，該膜式抽氣泵的出口安裝三通管；所述三通管的一端設有放散閥V12，其另一端連接2只并聯的低溫水洗罐；所述低溫水洗罐的出口管路連接一只紙質過濾器，該紙質過濾器連有在線氣體分析儀。

所述短節與所述剛玉取樣管之間設有石棉填料。

所述連接法蘭中的上法蘭與所述剛玉取樣管之間設有zs-1071無機粘合劑。

所述不銹鋼取樣管與所述旋風分離除塵器之間的管道Ⅱ上設有測溫元件。

所述金屬燒結過濾器與所述膜式抽氣泵之間的管道Ⅲ上分別設有吹掃氮氣管、取樣閥V7；所述吹掃氮氣管上設有控制閥。

所述紙質過濾器上設有濕度報警器。

所述紙質過濾器與所述在線氣體分析儀之間的管道Ⅳ上設有浮子流量計。

所述排水管上設有冷卻出水流量調整閥門V1。

所述兩路可切換的金屬燒結過濾器的兩端分別設有切斷閥V3、切斷閥V4、切斷閥V5、切斷閥V6。

所述2只并聯的低溫水洗罐的出口管路上分別設有切斷閥V8、切斷閥V9、切斷閥V10、切斷閥V11。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型采用耐高溫、抗沖刷的剛玉材質取樣管插入一級文氏管內取樣的方式，既能將煙道中心點代表性爐內樣氣取出，又能夠長期在線使用，從而防止因高溫爐氣燒蝕及轉爐冶煉中大量煙塵對取樣管路的沖刷。

2、本實用新型采用雙層水冷套的結構方式，直接將900~1400℃的取樣氣體冷卻至60℃以下，達到了后續抽吸泵、過濾單元對樣氣溫度的要求，防止高溫氣體對后續設備的燒損，為后續爐氣成分分析提供有效的保證；同時在水冷套后的取樣管路上安裝測溫元件，實時測量樣氣溫度，根據樣氣出口溫度的高低，調整冷卻出水流量調整閥門V1開度，從而達到動態降溫目的。

3、本實用新型采用旋風分離除塵、金屬燒結過濾、低溫水洗、紙質過濾器等一系列設備將轉爐冶煉煙氣含塵量凈化，滿足在線氣體分析儀器的長期、可靠實用。

4、本實用新型紙質過濾器上設有濕度報警器，一旦樣氣濕度超限，可連鎖停運膜式泵，防止水進入分析儀器，造成設備損壞。

5、本實用新型在紙質過濾器出口管路連接浮子流量計，可用以隨時監測、調整進入分析儀的樣氣流量，滿足分析儀器對氧氣流量的要求；并且浮子流量計出口連接在線氣體分析儀，可用以實時檢測樣氣成分。

6、本實用新型為方便日后在線檢修需要，設置兩路可切換的金屬燒結過濾器互為備用，利用V3~V6四個切斷閥實現管路切換，一路運行時，另一只過濾器可以進行檢修、清洗。