本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測(cè)，特別是涉及一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析方法。

背景技術(shù)：

1、轉(zhuǎn)爐煉鋼是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過(guò)程。轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性，按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹；按氣體種類(lèi)分為空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐，堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量大，單爐產(chǎn)量高、成本低、投資少，為使用最普遍的煉鋼設(shè)備。

2、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)也正朝著自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)變，其中，轉(zhuǎn)爐煙氣檢測(cè)便是智能化生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)時(shí)掌握煙氣成分，特別是氧氣、一氧化碳、二氧化碳等的含量，為精確控制吹氧時(shí)間、強(qiáng)度和節(jié)奏提供依據(jù)，能夠提高煉鋼效率和鋼水質(zhì)量；同時(shí)，通過(guò)檢測(cè)煙氣成分能夠掌握爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程和狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，調(diào)整加料和操作參數(shù)，保障轉(zhuǎn)爐的穩(wěn)定運(yùn)行；另外，轉(zhuǎn)爐煙氣檢測(cè)能夠了解煙氣中有害雜質(zhì)的含量，進(jìn)而采取措施減少雜質(zhì)的產(chǎn)生，提高鋼水純凈度；通過(guò)對(duì)煙氣成分的分析，合理調(diào)整能源供應(yīng)和燃燒條件，降低能源消耗，減少溫室氣體排放，達(dá)到節(jié)能減排的效果；然而，目前現(xiàn)有技術(shù)中缺乏轉(zhuǎn)爐煙氣實(shí)時(shí)檢測(cè)的成熟方案。

3、因此，亟需一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析方法，能夠解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、目前轉(zhuǎn)爐還沒(méi)有準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)在線連續(xù)使用的煙氣分析系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是提供一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐，所述轉(zhuǎn)爐設(shè)有煙氣排放管道，所述煙氣排放管道通過(guò)檢測(cè)管道與氣室連通，所述氣室內(nèi)設(shè)有非分散性紅外檢測(cè)設(shè)備，所述非分散性紅外檢測(cè)設(shè)備與分析小屋建立通信，所述分析小屋與管理平臺(tái)建立通信。

4、優(yōu)選地，所述氣室的頂部設(shè)有進(jìn)氣口，所述氣室的底部設(shè)有出氣口，所述出氣口處設(shè)有引風(fēng)機(jī)。

5、優(yōu)選地，所述非分散性紅外檢測(cè)設(shè)備包括紅外光源，所述紅外光源的對(duì)側(cè)設(shè)有探測(cè)器組，所述紅外光源與所述探測(cè)器組之間靠近所述紅外光源的一側(cè)設(shè)有光學(xué)濾波器，所述紅外光源與所述探測(cè)器組之間靠近所述探測(cè)器組的一側(cè)設(shè)有窄帶濾光片。

6、優(yōu)選地，所述探測(cè)器組包括非分散性紅外傳感器和半導(dǎo)體傳感器。

7、優(yōu)選地，所述分析小屋內(nèi)設(shè)有信號(hào)接收模塊和信號(hào)發(fā)送模塊，所述信號(hào)接收模塊通過(guò)非接觸光纖與所述探測(cè)器組建立通信，所述信號(hào)發(fā)送模塊與所述管理平臺(tái)建立通信，所述信號(hào)接收模塊和所述信號(hào)發(fā)送模塊之間連接有信號(hào)預(yù)處理模組。

8、優(yōu)選地，所述信號(hào)預(yù)處理模組包括放大模塊、降噪模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和存儲(chǔ)模塊。

9、優(yōu)選地，所述管理平臺(tái)包括通信模塊、登錄模塊、分析計(jì)算模塊、對(duì)比模塊、顯示模塊和報(bào)警模塊。

10、優(yōu)選地，所述通信模塊分別與信號(hào)發(fā)送模塊和智能終端設(shè)備無(wú)線連接。

11、本發(fā)明還提供一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析方法，包括以下步驟：

12、s1.將轉(zhuǎn)爐煙氣引入氣室；

13、s2.紅外光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)濾波器后形成能夠被目標(biāo)氣體分子吸收的特定波長(zhǎng)的紅外光并照射待檢測(cè)煙氣，待檢測(cè)煙氣中的目標(biāo)氣體分子吸收特定波長(zhǎng)的紅外光后發(fā)生能級(jí)躍遷產(chǎn)生強(qiáng)度變化，經(jīng)過(guò)窄帶濾光片后被探測(cè)器組接收；

14、s3.探測(cè)器組接收的光信號(hào)通過(guò)非接觸光纖傳輸至分析小屋進(jìn)行放大、濾波、數(shù)字化預(yù)處理；

15、s4.預(yù)處理后的信號(hào)傳輸至管理平臺(tái)進(jìn)行分析，管理人員登錄管理平臺(tái)查看分析結(jié)果。

16、11、根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析方法，其特征在于：還包括：

17、s5.管理平臺(tái)對(duì)分析結(jié)果與預(yù)設(shè)煙氣成分濃度正常范圍進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)分析結(jié)果異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

18、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下有益技術(shù)效果：

19、本發(fā)明提供的一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)及方法，采用基于氣體吸收理論的非分散性紅外技術(shù)，通過(guò)非接觸光纖傳導(dǎo)至分析小屋進(jìn)行預(yù)處理后分析煙氣的各種成分，從而精確控制轉(zhuǎn)爐工藝，有助于減少鋼中的夾雜物和缺陷，生產(chǎn)出更高質(zhì)量的鋼材，滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)鋼的需求，優(yōu)化能源使用和減少原材料的浪費(fèi)，能夠降低煉鋼的生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；有效減少轉(zhuǎn)爐煙氣中的污染物排放，減輕對(duì)環(huán)境的壓力，符合環(huán)保法規(guī)要求，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；為轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的創(chuàng)新和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)冶金行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步；根據(jù)煙氣分析結(jié)果，合理安排設(shè)備維護(hù)和檢修計(jì)劃，預(yù)防設(shè)備故障和安全事故的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐，所述轉(zhuǎn)爐設(shè)有煙氣排放管道，其特征在于：所述煙氣排放管道通過(guò)檢測(cè)管道與氣室連通，所述氣室內(nèi)設(shè)有非分散性紅外檢測(cè)設(shè)備，所述非分散性紅外檢測(cè)設(shè)備與分析小屋建立通信，所述分析小屋與管理平臺(tái)建立通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于：所述氣室的頂部設(shè)有進(jìn)氣口，所述氣室的底部設(shè)有出氣口，所述出氣口處設(shè)有引風(fēng)機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于：所述非分散性紅外檢測(cè)設(shè)備包括紅外光源，所述紅外光源的對(duì)側(cè)設(shè)有探測(cè)器組，所述紅外光源與所述探測(cè)器組之間靠近所述紅外光源的一側(cè)設(shè)有光學(xué)濾波器，所述紅外光源與所述探測(cè)器組之間靠近所述探測(cè)器組的一側(cè)設(shè)有窄帶濾光片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于：所述探測(cè)器組包括非分散性紅外傳感器和半導(dǎo)體傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于：所述分析小屋內(nèi)設(shè)有信號(hào)接收模塊和信號(hào)發(fā)送模塊，所述信號(hào)接收模塊通過(guò)非接觸光纖與所述探測(cè)器組建立通信，所述信號(hào)發(fā)送模塊與所述管理平臺(tái)建立通信，所述信號(hào)接收模塊和所述信號(hào)發(fā)送模塊之間連接有信號(hào)預(yù)處理模組。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)預(yù)處理模組包括放大模塊、降噪模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和存儲(chǔ)模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于：所述管理平臺(tái)包括通信模塊、登錄模塊、分析計(jì)算模塊、對(duì)比模塊、顯示模塊和報(bào)警模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于：所述通信模塊分別與信號(hào)發(fā)送模塊和智能終端設(shè)備無(wú)線連接。

9.一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析方法，其特征在于：還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于非分散性紅外技術(shù)的轉(zhuǎn)爐煙氣分析系統(tǒng)及方法，采用基于氣體吸收理論的非分散性紅外技術(shù)，通過(guò)非接觸光纖傳導(dǎo)至分析小屋進(jìn)行預(yù)處理后分析煙氣的各種成分，從而精確控制轉(zhuǎn)爐工藝，有助于減少鋼中的夾雜物和缺陷，生產(chǎn)出更高質(zhì)量的鋼材，滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)鋼的需求，優(yōu)化能源使用和減少原材料的浪費(fèi)，能夠降低煉鋼的生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；有效減少轉(zhuǎn)爐煙氣中的污染物排放，減輕對(duì)環(huán)境的壓力，符合環(huán)保法規(guī)要求，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；為轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的創(chuàng)新和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)冶金行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步；根據(jù)煙氣分析結(jié)果，合理安排設(shè)備維護(hù)和檢修計(jì)劃，預(yù)防設(shè)備故障和安全事故的發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：楊滌,余兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京博謙工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9