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一種簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，所述方法包括以下步驟：a、在轉(zhuǎn)底爐的爐頂預(yù)留至少一個取樣通道；b、采用能夠插入所述取樣通道并伸進轉(zhuǎn)底爐中的取氣裝置收集轉(zhuǎn)底爐爐膛中的爐氣；c、對所述取氣裝置收集的爐氣樣品進行在線或離線的分析檢測，進而獲得轉(zhuǎn)底爐氣氛的成分。本發(fā)明的方法需要人工操作并且不能連續(xù)在線檢測，但鑒于在原燃料成分穩(wěn)定及轉(zhuǎn)底爐空煤比一定的條件下，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的氣氛均可保持穩(wěn)定，故穩(wěn)定生產(chǎn)時采集的氣體樣品具有代表性。同時，該方法操作簡單、設(shè)備費用低、維護檢修方便，還可根據(jù)需要對不同區(qū)域提取氣體試樣，能夠為工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)，使轉(zhuǎn)底爐能夠更好地發(fā)揮功效，推廣應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】一種簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地講，涉及轉(zhuǎn)底爐直接還原法的氣氛分析方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，轉(zhuǎn)底爐直接還原是冶金領(lǐng)域的一個熱點，它以還原溫度高、還原速度快，爐料與爐底相對靜止因而對爐料強度要求低等特點受到眾多廠家的青睞，此外，轉(zhuǎn)底爐直接還原法不需燒結(jié)工序，不使用焦炭，環(huán)境友好，符合當今社會清潔生產(chǎn)的主流思想，因此，近年來多家企業(yè)建設(shè)轉(zhuǎn)底爐項目，用來處理冶金廢料或特殊礦種。
[0003]有些廠用轉(zhuǎn)底爐處理含鉛鋅塵泥及鋼廠固體廢棄物，有些廠采用轉(zhuǎn)底爐還原普通鐵精礦，攀鋼依據(jù)自身特色資源優(yōu)勢，采用轉(zhuǎn)底爐處理釩鈦磁鐵礦并配以電爐熔分深還原、脫硫、提I凡等工序，最終達到分尚回收I凡欽磁鐵礦中鐵、I凡、欽的目的。
[0004]以攀鋼資源綜合利用中試行轉(zhuǎn)底爐直接還原釩鈦磁鐵礦為例簡單介紹此工藝的主要流程:將釩鈦磁鐵精礦、煤粉(還原劑)和粘結(jié)劑按一定比例混合均勻后經(jīng)高壓壓球機壓制成生球，生球團經(jīng)干燥后由振動給料機給入轉(zhuǎn)底爐并均勻鋪設(shè)在爐底表面上。隨著爐底旋轉(zhuǎn)，物料依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)和冷卻區(qū)，最后由出料螺旋排出爐外，礦煤混合球團在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)完成直接還原得到具有一定金屬化率的金屬化球團。
[0005]金屬化率為球團中金屬鐵含量與全鐵含量的比值，其數(shù)值大小直接反映了直接還原效果，而轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的氣氛對金屬化率有直接影響。還原性氣氛能夠促進直接還原反應(yīng)的進行，氧化性氣氛則會抑制反應(yīng)進行，嚴重的時候還會將還原到位的金屬鐵氧化為鐵氧化物，產(chǎn)品質(zhì)量下降，因此，對轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氣氛的監(jiān)測及調(diào)控顯得尤為重要。
[0006]目前，多數(shù)轉(zhuǎn)底爐設(shè)備安裝有在線氣氛分析儀，能夠?qū)Ω邷貐^(qū)的氣氛(主要為CO、C02、O2)進行實時監(jiān)控，但也存在一些瓶頸問題，限制了其作用的發(fā)揮，主要包括:
[0007]I)受工藝和設(shè)備條件限制，在線氣體分析儀的取氣探頭一般安裝在轉(zhuǎn)底爐高溫區(qū)外環(huán)靠近爐墻區(qū)域，此處的氣體成分與轉(zhuǎn)底爐爐底中環(huán)區(qū)域氣氛有較大差別，氣體樣不具有代表性。
[0008]2)氣體取樣探頭長期暴露在高溫環(huán)境中(1200?1400°C)，為易損件，在線更換困難，備件費用較高。
[0009]3)由于物料在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)產(chǎn)生粉塵，造成轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氣體攜帶粉塵量較高，氣氛分析儀的氣體冷卻及凈化設(shè)施承擔負荷較重，需要及時清理或更換，維護檢修工作量大。
[0010]4)氣氛分析儀使用一段時間后會出現(xiàn)零點漂移、檢測誤差增大的情況，需要采用標準樣氣進行校準，要求精度高，作業(yè)量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題中的一個或多個。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單、設(shè)備費用低、維護方便的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，以克服現(xiàn)有方法的眾多不足。[0013]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，所述方法包括以下步驟:a、在轉(zhuǎn)底爐的爐頂預(yù)留至少一個取樣通道；b、采用能夠插入所述取樣通道并伸進轉(zhuǎn)底爐中的取氣裝置收集轉(zhuǎn)底爐爐膛中的爐氣；c、對所述取氣裝置收集的爐氣樣品進行在線或離線的分析檢測，進而獲得轉(zhuǎn)底爐氣氛的成分。
[0014]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述取樣通道位于轉(zhuǎn)底爐的環(huán)形爐床的中心線上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述取樣通道位于轉(zhuǎn)底爐的高溫區(qū)范圍內(nèi)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述取樣通道由轉(zhuǎn)底爐爐頂、第一連接管和蓋帽圍成，所述第一連接管的底部與轉(zhuǎn)底爐爐頂連接并且頂部可拆卸地設(shè)置蓋帽，所述第一連接管與轉(zhuǎn)底爐的爐膛連通。
[0017]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述第一連接管的內(nèi)壁襯有耐火材料，所述第一連接管的中上部還填充耐火石棉絨。
[0018]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述取氣裝置包括取氣硬管、取氣軟管、連接硬管、擠壓氣囊、儲氣氣囊和夾子，其中，所述取氣硬管的一端能夠插入取樣通道并伸進轉(zhuǎn)底爐中，所述取氣硬管的另一端在轉(zhuǎn)底爐外與取氣軟管的一端連接；所述取氣軟管的另一端通過連接硬管與擠壓氣囊的進氣口連接；所述擠壓氣囊的出氣口通過連接硬管與儲氣氣囊連接；所述夾子可移動地設(shè)置在儲氣氣囊的前端。
[0019]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述擠壓氣囊的進氣口內(nèi)部設(shè)置圓錐形活塞，當擠壓所述擠壓氣囊時，圓錐形活塞堵住進氣口，則擠壓氣囊內(nèi)的氣體通過出氣口排出；當松開所述擠壓氣囊時，圓錐形活塞離開進氣口，則擠壓氣囊外的氣體通過進氣口進入。
[0020]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述夾子位于儲氣氣囊前端的連接硬管時，氣路通暢；所述夾子位于儲氣氣囊前端的軟管時，氣路阻斷；當儲氣氣囊充滿爐氣時，將所述夾子從儲氣氣囊前端的連接硬管移動至儲氣氣囊前端的軟管并將爐氣密封在儲氣氣囊中。
[0021]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，采用氣體分析組件對所述取氣裝置收集的爐氣樣品進行在線或離線的分析檢測，所述氣體分析組件包括依次連接的氣體分析取氣管、氣體凈化裝置和氣體分析裝置。
[0022]根據(jù)本發(fā)明簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法的一個實施例，所述方法在轉(zhuǎn)底爐穩(wěn)定生產(chǎn)I?2h后進行，并且進行多次取樣、分析檢測后計算平均值。
[0023]本發(fā)明的方法需要人工操作并且不能連續(xù)在線檢測，但鑒于在原燃料成分穩(wěn)定及轉(zhuǎn)底爐空煤比一定的條件下，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的氣氛均可保持穩(wěn)定，故穩(wěn)定生產(chǎn)時采集的氣體樣品具有代表性。同時，該方法操作簡單、設(shè)備費用低、維護檢修方便，還可根據(jù)需要對不同區(qū)域提取氣體試樣，能夠為工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)，使轉(zhuǎn)底爐能夠更好地發(fā)揮功效，推廣應(yīng)用前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明中轉(zhuǎn)底爐爐頂預(yù)留的取樣通道的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖2是本發(fā)明中取樣通道的較優(yōu)分布位置示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明中取氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明中擠壓氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5是本發(fā)明中氣體分析組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標記說明:
[0030]1-轉(zhuǎn)底爐爐頂、2-第一連接管、3-蓋帽、4-耐火石棉絨、5-取氣硬管、6_取氣軟管、7-連接硬管、8-擠壓氣囊、9-夾子、10-儲氣氣囊、11-圓錐形活塞、12-氣體分析取氣管、13-氣體凈化裝置、14-氣體分析裝置、15-氣體分析組件、16-環(huán)形爐床的中心線。
【具體實施方式】
[0031]在下文中，將結(jié)合示例性實施例具體說明本發(fā)明的簡易轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法。
[0032]本發(fā)明的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法主要包括取樣和分析兩個主要步驟:取樣的步驟是通過在設(shè)計及安裝轉(zhuǎn)底爐時在其爐頂先預(yù)留取氣通道，然后利用自制的簡易取氣裝置并根據(jù)需要利用取氣通道在轉(zhuǎn)底爐的適宜取氣點進行現(xiàn)場取樣；而分析的步驟則是對現(xiàn)場取出的氣體樣品采用常規(guī)的氣體分析儀或其它方法進行在線或離線檢測，從而了解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氣氛的主要成分及含量，并為優(yōu)化轉(zhuǎn)底爐工藝生產(chǎn)參數(shù)提供依據(jù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量
[0033]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法包括以下步驟:
[0034]步驟a:
[0035]在轉(zhuǎn)底爐的爐頂預(yù)留至少一個取樣通道。
[0036]在步驟a中，在轉(zhuǎn)底爐爐頂I預(yù)留取樣通道是為了能夠根據(jù)需要在適宜的取氣點進行轉(zhuǎn)底爐的現(xiàn)場取氣。取樣通道可以根據(jù)需求預(yù)留在爐頂?shù)娜我馕恢?，但是為了使所收集的爐氣樣品更具有代表性，優(yōu)選地將取樣通道設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐的環(huán)形爐床的中心線16上，具體設(shè)置位置如圖2所示。進一步地，由于轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在高溫區(qū)，更加優(yōu)選地將取樣通道設(shè)置在高溫區(qū)范圍內(nèi)。其中，為了保證取樣的多樣性和均勻性，可以設(shè)置至少一個取樣通道并按一定間隔設(shè)置，例如設(shè)置三個取樣通道并按一定間隔均勻地設(shè)置在高溫區(qū)的爐床中心線上。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，上述取樣通道由轉(zhuǎn)底爐爐頂1、第一連接管2和蓋帽3圍成，圖1示出了在轉(zhuǎn)底爐爐頂預(yù)留的取樣通道的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)底爐爐頂I通常由鋼板和位于內(nèi)側(cè)的耐火材料層構(gòu)成，設(shè)計和制造時在鋼板上預(yù)留孔洞即可。如圖1所示，第一連接管2的底部與轉(zhuǎn)底爐爐頂I連接，二者之間可以采用任意有效的連接形式，例如采用焊接方式將第一連接管2的底部與轉(zhuǎn)底爐爐頂I的鋼板連接。第一連接管2的頂部可拆卸地設(shè)置蓋帽3，并且第一連接管2與轉(zhuǎn)底爐的爐膛連通。為了保證使用壽命，優(yōu)選地，第一連接管2與蓋帽3均為不銹鋼材質(zhì)，但本發(fā)明不限于此。并且，第一連接管2和蓋帽3之間也可以采用任意有效的連接形式，例如可采用螺紋連接的方式，即第一連接管2的上部外側(cè)和蓋帽3的底部內(nèi)側(cè)擁有相互嚙合的螺紋，由此可將二者密封連接。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，第一連接管2的內(nèi)壁還襯有耐火材料，例如可以采用膠泥或耐火泥敷設(shè)在第一連接管2的內(nèi)壁上，并且襯有耐火材料的第一連接管2的內(nèi)徑不宜過粗，以20?50mm為宜。并且，第一連接管2的中上部還填充耐火石棉絨4，以防止爐氣上躥并降低蓋帽3的表面溫度。[0039]但事實上，本發(fā)明的取樣通道也可以為爐頂?shù)钠胀ㄩ_孔，本發(fā)明不限于以上特定結(jié)構(gòu)的取樣通道。
[0040]步驟b:
[0041]采用能夠插入所述取樣通道并伸進轉(zhuǎn)底爐中的取氣裝置收集轉(zhuǎn)底爐爐膛中的爐氣。
[0042]取氣裝置用于通過取樣通道將爐氣從轉(zhuǎn)底爐內(nèi)取出，因而取氣裝置可以為任意有效的形式。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，上述取氣裝置包括取氣硬管5、取氣軟管6、連接硬管7、擠壓氣囊8、儲氣氣囊10和夾子9，圖3示出了本發(fā)明的取氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]如圖3所示，取氣硬管5的一端能夠插入取樣通道并伸進轉(zhuǎn)底爐中，取氣硬管5的另一端在轉(zhuǎn)底爐外與取氣軟管6的一端連接。由于取氣硬管5需要插入取樣通道中，因而取氣硬管5的直徑應(yīng)小于取樣通道的直徑；取氣硬管5的長度則可以根據(jù)爐膛高度及所取爐氣的位置確定，例如長度為1.5?2.5m ;此外，取氣硬管5的材質(zhì)也優(yōu)選地為不銹鋼材質(zhì)以提聞使用壽命。
[0044]取氣軟管6的另一端通過連接硬管7與擠壓氣囊8的進氣口連接，擠壓氣囊8的出氣口通過連接硬管7與儲氣氣囊10連接。事實上，取氣軟管6與擠壓氣囊8、擠壓氣囊8與儲氣氣囊10的連接方式可以為任意形式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)互相連接即可，但優(yōu)選地采用硬質(zhì)、金屬質(zhì)地的連接硬管7進行連接以保證連接的穩(wěn)固性和拆卸的便利性。
[0045]并且，本發(fā)明的擠壓氣囊8的進氣口內(nèi)部設(shè)置圓錐形活塞11，圖4示出了擠壓氣囊8的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，當按壓擠壓氣囊8時，在氣體壓力下，圓錐形活塞11堵住進氣口，氣體無法從進氣口排出，則擠壓氣囊內(nèi)的氣體只能通過出氣口排出并進入儲氣氣囊10 ;當松開擠壓氣囊8時，在爐氣的壓力下，圓錐形活塞11離開進氣口，則擠壓氣囊外的氣體(如爐氣)通過進氣口進入擠壓氣囊8并充滿整個擠壓氣囊；當再次按壓擠壓氣囊8時，爐氣便進入儲氣氣囊10中。由此，在不斷的按壓和松開擠壓氣囊8的過程中，爐氣便從轉(zhuǎn)底爐的爐膛進入到儲氣氣囊10中，達到采集爐氣樣品的目的。優(yōu)選地，在收集氣體之前，先將擠壓氣囊8內(nèi)的空氣排出以保證爐氣樣品的純凈。
[0046]并且，為了對取氣裝置的氣路通斷進行控制，取氣裝置還包括可移動地設(shè)置在儲氣氣囊的前端的夾子9。當夾子9位于儲氣氣囊10前端的連接硬管7時，氣路通暢；當夾子位于儲氣氣囊10前端的軟管時，氣路阻斷；當儲氣氣囊10充滿爐氣時，將夾子9從儲氣氣囊10前端的連接硬管7移動至儲氣氣囊10前端的軟管并將爐氣密封在儲氣氣囊10中，其中，儲氣氣囊10前端的軟管是儲氣氣囊10本身的結(jié)構(gòu)。此外，儲氣氣囊的容量大小需根據(jù)后續(xù)分析檢測時的樣品需要量來確定。
[0047]步驟c:
[0048]對所述取氣裝置收集的爐氣樣品進行在線或離線的分析檢測，進而獲得轉(zhuǎn)底爐氣氛的成分。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，采用氣體分析組件15對取氣裝置收集的爐氣樣品進行在線或離線的分析檢測，圖5示出了氣體分析組件15的結(jié)構(gòu)示意圖。由于所采集的爐氣樣品在儲氣氣囊10中停留的時間越短越有利于檢測結(jié)果的準確性，因此可以使氣體分析的步驟與氣體采集的步驟同時進行，即優(yōu)選地采取在線檢測的方式。
[0050]如圖5所示，上述氣體分析組件15包括依次連接的氣體分析取氣管12、氣體凈化裝置13和氣體分析裝置14。當需要對所收集的爐氣樣品進行分析檢測時，可以將裝有爐氣樣品的儲氣氣囊10直接與氣體分析取氣管12連接，然后經(jīng)過氣體凈化裝置13的凈化和氣體分析裝置14的分析后排出檢測后的尾氣。其中，氣體分析裝置14可以為符合精度和成分要求的任意儀表，例如采用價格較低并能夠測量具有一定溫度的氣體樣品的分析儀表。
[0051]根據(jù)本發(fā)明，為了保證所收集的爐氣樣品的代表性，應(yīng)在轉(zhuǎn)底爐穩(wěn)定生產(chǎn)時采集爐氣樣品。因此，本發(fā)明的方法優(yōu)選地在轉(zhuǎn)底爐穩(wěn)定生產(chǎn)I?2h后進行，還可以在一個取樣通道或多個取樣通道進行多次取樣、分析檢測后計算氣氛成分的平均值。
[0052]下面結(jié)合具體示例進一步對本發(fā)明進行說明。
[0053]本示例所使用的是爐床寬度為5m的轉(zhuǎn)底爐,其金屬化球團的產(chǎn)量為12t/h，所處理的物料為干燥后的礦煤混合球團。球團通過振動給料機給料并均勻鋪設(shè)在轉(zhuǎn)底爐的爐床上，爐底轉(zhuǎn)速為45min/r。隨著爐底轉(zhuǎn)動，物料依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)和冷卻區(qū)，最后由出料螺旋排出爐外。
[0054]本示例在高溫區(qū)的爐頂設(shè)置4個取樣通道，取樣通道的結(jié)構(gòu)如圖1所示，4個取樣通道的布置位置沿圖2中的高溫區(qū)區(qū)域的爐床中心線(虛線部分)等距分布。
[0055]生產(chǎn)時，初始設(shè)定高溫區(qū)的空煤比為2.5?2.8。由于轉(zhuǎn)底爐依靠燃燒可燃性氣體來為爐膛供熱以提供較高的反應(yīng)溫度，一般采用煤氣為燃料?？彰罕染褪峭ㄟ^燒嘴噴入爐內(nèi)的空氣和煤氣的比例，一般需要根據(jù)煤氣的成分和熱值來計算空煤比的值，并控制空氣適度過量以使煤氣充分燃燒?？彰罕冗^高，空氣過量多，導(dǎo)致氣氛中的氧含量升高，對還原不利；空煤比過低，煤氣不能充分燃燒，爐膛難以保持高溫，并造成燃料的浪費，因此需要根據(jù)實際的爐內(nèi)氣氛調(diào)整空煤比，使空煤比在合理的范圍內(nèi)。
[0056]當轉(zhuǎn)底爐穩(wěn)定生產(chǎn)I?2h后，利用圖3所示的取氣裝置通過取樣通道伸入轉(zhuǎn)底爐的爐膛內(nèi)采集爐氣，具體步驟如下:
[0057]I)啟動氣體分析組件，對其中的各裝置進行預(yù)熱和校正，使其處于待機狀態(tài)。(此過程可與取樣操作同時進行)
[0058]2)擰開取樣通道的蓋帽，露出塞在第一連接管內(nèi)部的耐火石棉絨，采用比取氣裝置中的取氣硬管外徑稍粗的實心鋼管在耐火石棉絨中插孔，直至實心鋼管能夠穿過耐火石棉絨并可從此孔觀察到內(nèi)部火焰冒出為止。
[0059]3)按圖3連接好取氣裝置，并將夾子置于儲氣氣囊前端的連接硬管上以保持氣路暢通。此時需要注意的是，暫不連接儲氣氣囊。之后，將取氣裝置的取氣硬管通過步驟2)形成的孔插入轉(zhuǎn)底爐的爐膛中并停留在料面上10?30mm的位置。
[0060]4)持續(xù)按壓和松開擠壓氣囊，待排空取氣裝置氣路中原有的空氣后再將儲氣氣囊與連接硬管連接，以防止空氣進入儲氣氣囊引起誤差。
[0061]5)繼續(xù)按壓和松開擠壓氣囊，直至爐氣充滿整個儲氣氣囊后停止按壓。
[0062]6)將夾子移動至儲氣氣囊前端的膠管上，將取氣硬管從取樣通道中拔出，再將儲氣氣囊與連接硬管分離。
[0063]7)按照步驟2?6對其余三個取樣通道進行爐氣采集。
[0064]8)將盛裝從第一個取樣通道取出的爐氣樣品的儲氣氣囊與氣體分析組件的氣體分析取氣管連接并測試爐氣樣品的氣體成分，結(jié)果為O2:1.2%、CO:7.8%,CO2:10.8% (均為體積百分比)。注意，此時的分析步驟可與采集步驟同時進行以使爐氣在儲氣氣囊中停留的時間盡量的短。
[0065]由上述分析測試結(jié)果可知，此時在第一個取樣通道附近的轉(zhuǎn)底爐氣氛中的O2濃度偏高，將影響產(chǎn)品的金屬化率，因而在不改變其它條件的前提下，通過調(diào)整距離第一個取樣通道最近的煤氣燒嘴和補風(fēng)燒嘴，將此區(qū)域的空煤比逐步下降至2.2?2.5、1.9?2.2。當空煤比為2.0左右時，經(jīng)取樣檢測，第一個取樣通道附近的料面上部的氣體成分為O2:
0.56%, CO:14.6%, CO2:5.7% (均為體積百分比)，基本符合氣氛要求，不再對此處的空煤比進行調(diào)整。
[0066]并且，對其余三個取樣通道取出的爐氣樣品的氣體成分分析和相應(yīng)位置空煤比的調(diào)整與對第一個取樣通道附近氣氛的處理方式相同，最終使轉(zhuǎn)底爐的整個高溫區(qū)域內(nèi)的氣氛處于還原性，有利于鐵氧化物的還原和防止還原產(chǎn)物被氧化。
[0067]綜上所述，本發(fā)明提出了一種簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，通過設(shè)計制造的簡易取氣裝置可根據(jù)需求對轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的爐氣進行取樣，通過離線或在線地對所取爐氣樣品進行分析檢測可以掌握轉(zhuǎn)底爐內(nèi)各區(qū)域的氣氛情況，為優(yōu)化轉(zhuǎn)底爐的生產(chǎn)工藝條件提供依據(jù)。并且，該方法操作簡單、分析準確、成本低廉、維護檢修方便、勞動強度降低，可推廣應(yīng)用于類似行業(yè)和領(lǐng)域。
[0068]盡管上面已經(jīng)通過結(jié)合示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明的示例性實施例進行各種修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: a、在轉(zhuǎn)底爐的爐頂預(yù)留至少一個取樣通道； b、采用能夠插入所述取樣通道并伸進轉(zhuǎn)底爐中的取氣裝置收集轉(zhuǎn)底爐爐膛中的爐氣； C、對所述取氣裝置收集的爐氣樣品進行在線或離線的分析檢測，進而獲得轉(zhuǎn)底爐氣氛的成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述取樣通道位于轉(zhuǎn)底爐的環(huán)形爐床的中心線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述取樣通道位于轉(zhuǎn)底爐的高溫區(qū)范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述取樣通道由轉(zhuǎn)底爐爐頂、第一連接管和蓋帽圍成，所述第一連接管的底部與轉(zhuǎn)底爐爐頂連接并且頂部可拆卸地設(shè)置蓋帽，所述第一連接管與轉(zhuǎn)底爐的爐膛連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述第一連接管的內(nèi)壁襯有耐火材料，所述第一連接管的中上部還填充耐火石棉絨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述取氣裝置包括取氣硬管、取氣軟管、連接硬管、擠壓氣囊、儲氣氣囊和夾子，其中， 所述取氣硬管的一端能夠插入取樣通道并伸進轉(zhuǎn)底爐中，所述取氣硬管的另一端在轉(zhuǎn)底爐外與取氣軟管的一端連接； 所述取氣軟管的另一端通過連接硬管與擠壓氣囊的進氣口連接； 所述擠壓氣囊的出氣口通過連接硬管與儲氣氣囊連接； 所述夾子可移動地設(shè)置在儲氣氣囊的前端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述擠壓氣囊的進氣口內(nèi)部設(shè)置圓錐形活塞，當擠壓所述擠壓氣囊時，圓錐形活塞堵住進氣口，則擠壓氣囊內(nèi)的氣體通過出氣口排出；當松開所述擠壓氣囊時，圓錐形活塞離開進氣口，則擠壓氣囊外的氣體通過進氣口進入。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述夾子位于儲氣氣囊前端的連接硬管時，氣路通暢；所述夾子位于儲氣氣囊前端的軟管時，氣路阻斷；當儲氣氣囊充滿爐氣時，將所述夾子從儲氣氣囊前端的連接硬管移動至儲氣氣囊前端的軟管并將爐氣密封在儲氣氣囊中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，采用氣體分析組件對所述取氣裝置收集的爐氣樣品進行在線或離線的分析檢測，所述氣體分析組件包括依次連接的氣體分析取氣管、氣體凈化裝置和氣體分析裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易的轉(zhuǎn)底爐氣氛分析方法，其特征在于，所述方法在轉(zhuǎn)底爐穩(wěn)定生產(chǎn)I?2h后進行，并且進行多次取樣、分析檢測后計算平均值。
【文檔編號】G01N1/24GK103926117SQ201410157997
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】秦潔, 劉功國, 李占軍, 齊建玲 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司