一种在线气体分析的钢水连续定碳仪制造技术

一种在线气体分析的钢水连续定碳仪，涉及到利用烟气分析对转炉钢水碳含量的连续预报，包括激光信号发生器１和激光信号接收器７两部分，其上带有采样头６，激光信号发生器１和激光信号接收器７成直线排列，对插在转炉烟气系统的烟道９上，采样头６与管道５一起构成激光和气体传输通道。所发射的激光信号穿过烟道９被激光信号接收器７接受。采样头６在烟道外与球阀３相连，球阀３通过法兰２和管道５连接激光信号发生器１。本实用新型专利技术可不受炉容大小限制，能直接实现钢水的连续定碳，输出信号为钢水碳含量、钢水温度和烟气中ＣＯ、ＣＯ２和Ｎ２等其它信息；并且，本分析仪直接安装在转炉烟道上，分析数据速度快，具有维护简单方便，设备可靠性高，故障率低、投资低，以及对钢水碳含量预报精度高等特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及转炉炼钢水连续定碳仪器，具体涉及到利用烟气分析对转炉 钢水碳含量的连续预报，是一种用于冶金行业的钢水连续定碳技术。
技术介绍
转炉炼钢是对兑入转炉的铁水和废钢等原料，通过氧枪连续吹氧的方式，不 断降低原料中的碳含量和提升温度的过程，在转炉出钢前的冶炼终点，能否直 接出钢的判断依据为钢水碳含量和温度是否满足目标要求；因此，能准确判断 终点钢水碳含量是转炉炼钢的关键，在线连续定碳可提高冶炼终点命中率，减 少补吹和倒炉取样的次数，可有效地縮短冶炼时间，提高转炉产量，降低生产 成本。目前，用于转炉钢水定碳的主要方法之一为倒炉取样，采用离线分析设备 对试样进行分析，测定钢样的碳含量，该方法，需要倒炉、人工取样、制样和 分析等过程，所需时间长，繁琐，影响了转炉的生产率；进行钢水定碳的方法 二为采用副枪系统，在不倒炉的条件下，采用副枪直接插入转炉炉内进行取样 滨分析结果，分析速度较快，但副枪系统只能用在200t以上的大转炉上，炉 容小于200t以下的转炉由于炉口太小，副枪系统无法进行取样。进行转炉钢 水连续定碳的另一种方法是采用质谱仪进行烟气气体取样分析，利用计算机等 其它辅助设备建立模型进行计算，该系统需要对转炉炉气进行取样、过滤和除 湿等过程，因此还需要庞大的取样系统和预处理系统；此外，单独的质谱仪系 统只能分析气体成分含量，不能进行碳的计算。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种在线气体分析的钢水连续定 碳仪，可不受炉容大小限制，不需要对转炉烟气进行取样，也不需要取样系统和预处理系统，能直接实现钢水的连续定碳，输出信号为钢水碳含量、钢水温度 和烟气中C0、 C02和N2等其它信息。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是该在线气体分析的钢水连续定碳仪包括激光信号发生器1和激光信号接收 器7两部分，其上带有采样头6和管道5，其中激光信号发生器1和激光信号接收器7成直线排列，对插在转炉烟气系统的烟道9上，采样头6与管道5 — 起构成激光和气体传输通道。采样头6设在烟道9内部，所发射的激光信号穿过烟道9被激光信号接收 器7接受。采样头6在烟道外与球阀3相连，球阀3通过法兰2和管道5连接激光信 号发生器l。激光信号接收器7也采用相同的连接。数据接口 4可通过RS485\RS232\GPRS等数据连接方式与其它输出和输入设备进行数据通讯。电源接口 8为设备的输入电源，可选24VDC或220VAC。由于采用了上述的技术方案，本技术所具有的有益效果是 本技术钢水连续定碳仪，可不受炉容大小限制，能直接实现钢水的连续 定碳，输出信号为钢水碳含量、钢水温度和烟气中CO、 C02和N2等其它信息；并 且，本分析仪不需要对转炉烟气进行取样，不需要取样系统和预处理系统，直 接安装在转炉烟道上，分析数据速度快，反应时间小于1秒，比质谱仪的分析 速度更快；并且，该设备具有维护简单方便，设备可靠性高，故障率低、投资 低，以及对钢水碳含量预报精度高等特点。附图说明图l是本技术的结构图。在图l中l激光信号发生器；2激光信号接收器；3球阀；4数据接口； 5管道；6采样头；7激光信号接收器；8电源接口； 9烟道。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。见图h在线气体分析的钢水连续定碳仪包括激光信号发生器1和激光信号 接收器7两部分，其上带有采样头6，其中激光信号发生器1和激光信号接收 器7成直线排列，对插在转炉烟气系统的烟道9上，采样头6与管道5—起构 成激光和气体传输通道。采样头6设在烟道9内部，所发射的激光信号穿过烟道9被激光信号接收 器7接受。采样头6在烟道外与球阀3相连，球阀3通过法兰2和管道5连接激光信 号发生器l。激光信号接收器7也采用相同的连接。数据接口 4可通过RS485\RS232\GPRS等数据连接方式与其它输出和输入 设备进行数据通讯。电源接口 8为设备的输入电源，可选24VDC或220VAC1，激光信号发射器 l是设备的主体，可按照系统设置周期性发射激光信号，在分析过程中进行气体 吹扫，保证管内微正压。法兰2将采样头6与激光发射器连接1在一起。球阀3 可调节反吹气体的流量。数据接口 4可通过RS485M S232XGPRS等数据连接方式 与其它输出和输入设备进行数据通讯，接受其它数据和传输本仪器分析的钢水 碳含量等数据。采样头6与管道5 —起构成激光和气体传输通道。激光信号接受器7接受 从发射单元发射过来，穿过转炉烟道气体后衰减的信号，进行数据分析，该分 析方法属于已知技术不再详细论述。权利要求1. 一种在线气体分析的钢水连续定碳仪包括激光信号发生器(1)和激光信号接收器(7)两部分，其上带有采样头(6)和管道(5)，其特征在于激光信号发生器(1)和激光信号接收器(7)成直线排列，对插在转炉烟气系统的烟道(9)上，采样头(6)与管道(5)一起构成激光和气体传输通道。2. 根据权利要求1所述在线气体分析的钢水连续定碳仪，其特征在于的 采样头(6)设在烟道(9)内部，所发射的激光信号穿过烟道(9)被激光信 号接收器(7)接受。3. 根据权利要求1所述在线气体分析的钢水连续定碳仪，其特征在于 采样头(6)在烟道外与球阀(3)相连，球阀(3)通过法兰(2)和管道(5) 连接激光信号发生器(1)，激光信号接收器(7)也采用相同的连接。4. 根据权利要求1所述在线气体分析的钢水连续定碳仪，其特征在于 数据接口 (4)可通过RS485\RS232\GPRS等数据连接方式与其它输出和输入设 备进行数据通讯。5. 根据权利要求1所述在线气体分析的钢水连续定碳仪，其特征在于 电源输入(8)为设备的输入电源，可选24VDC或220VAC。专利摘要一种在线气体分析的钢水连续定碳仪，涉及到利用烟气分析对转炉钢水碳含量的连续预报，包括激光信号发生器1和激光信号接收器7两部分，其上带有采样头6，激光信号发生器1和激光信号接收器7成直线排列，对插在转炉烟气系统的烟道9上，采样头6与管道5一起构成激光和气体传输通道。所发射的激光信号穿过烟道9被激光信号接收器7接受。采样头6在烟道外与球阀3相连，球阀3通过法兰2和管道5连接激光信号发生器1。本技术可不受炉容大小限制，能直接实现钢水的连续定碳，输出信号为钢水碳含量、钢水温度和烟气中CO、CO₂和N₂等其它信息；并且，本分析仪直接安装在转炉烟道上，分析数据速度快，具有维护简单方便，设备可靠性高，故障率低、投资低，以及对钢水碳含量预报精度高等特点。文档编号G01N21/47GK201237573SQ20082000443公开日2009年5月13日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日专利技术者胡志刚, 赵彦华 申请人:胡志刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线气体分析的钢水连续定碳仪包括激光信号发生器（１）和激光信号接收器（７）两部分，其上带有采样头（６）和管道（５），其特征在于：激光信号发生器（１）和激光信号接收器（７）成直线排列，对插在转炉烟气系统的烟道（９）上，采样头（６）与管道（５）一起构成激光和气体传输通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志刚，赵彦华，
申请(专利权)人：胡志刚，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]