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    耐火材料行業應用解決元素鋼鐵檢測儀

    簡要描述:鋼鐵冶煉爐前同步分析的快速分析需求,直接促使直讀光譜儀的發明。光譜儀的發明和改進的幾十年來,實現了現代鋼鐵工業對鋼鐵的元素含量分析速度快、元素種類豐富、成本低、環境友好等多方面需求,其他元素分析方法從未如此同時恰好滿足以上需求鋼鐵元素檢測儀耐火材料行業應用解決元素鋼鐵檢測儀

    • 產品型號:EDX4500
    • 廠商性質:生產廠家
    • 更新時間:2022-05-18
    • 訪  問  量:204

    詳細介紹

    耐火材料行業應用解決元素鋼鐵檢測儀技術指標要求

    通常,耐火材料要求測試元素為Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Zr。其中,Al、Si、Zr為重點關注元素。
    另外,該行業對Al的檢測誤差小于0.5%,對Si的檢測誤差小于0.5%,對Zr的檢測誤差小于0.3%。
    三、耐火材料行業應用解決元素鋼鐵檢測儀
    X熒光光譜儀對耐火材料行業的進廠原料、耐火材料成品的元素組成成份具有很好的分析效果。這里以WDX系列X熒光光譜儀對耐火材料行業進廠原料(硅石、礬土)及耐火材料成品的重復性測試為例,介紹耐火材料行業的應用解決方案。
    (一)硅石的重復性測試
    行業要求如下表:



    (二)礬土的重復性測試

    行業要求如下表:



    由以上測試實驗數據可以看出,樣品重復測量11次的標準偏差符合客戶的要求,這也證明了X熒光光譜儀具有較高的測試精度,可以滿足耐火材料行業樣品測量穩定性要求。
    (三)耐火材料各元素檢出限
    針對該行業的檢測要求,實驗得出各元素檢出限數據如下:
    Na:0.01%、、Mg:0.01%、Al:0.008%、Si:0.008%、K :0.005%、Ca:0.005%、Ti:0.005%、Mn:0.005%、Fe:0.005%、Zr:0.005%
    四、適用儀器
    目前我公司針對耐火材料行業有WDX-200、WDX-400、WDX-400E、EDX3600B、EDX6000B五種種型號X熒光光譜儀。
    五、WDX系列X熒光光譜儀的顯著優點
    1、準直器技術:分光準直器采用自主研發的技術,屬。
    2、多路多道譜儀的全譜采集:WDX型X熒光分析儀在X熒光分光系統設計、多路多道譜儀的全譜采集和檢測技術等方面均具有性,有效地提高了儀器的計數率和穩定性;同時,該技術的采用,使每位操作人員都可以簡單直觀的判斷儀器的工作狀態,有效防止不可靠分析數據的產生。
    3、超短光路:在同樣的測量精度下,采用固定分光道,可以使用小功率X光管,免除了大功率X光管復雜的冷卻系統,提高了儀器的可靠性,WDX系列X熒光分析儀在吸收技術的基礎上,超短光路,減小了X光管的功率,延長X光管的使用壽命,簡化了冷卻系統的結構。大幅度降低了維護維修成本。
    4、故障自動檢測裝置:先進的故障自動檢測裝置,可以實時監控儀器參數,并自動報警。
    5、安全有效的自動保護裝置:冷卻系統和電路系統完全由底層工業級PC104系統控制,有效保護X光管。
    6、全中文軟件:操作簡單對操作人員無特殊要求;避免操作人員英語差而導致誤操作。(國外儀器的漢化軟件功能不兼容,有死機現象,故一般都使用英文版本,對操作人員要求很高)
    7、關鍵部件:X光管選生產商美國VARIAN;分光晶體采用TAP、PET、InSb、Ge、LiF等平彎結合配置,保證了各元素的測量精度對于Na、Mg元素選的多層膜晶體,有效防止晶體受潮。
    8、操作和通訊系統:WINDOWS XP中文操作系統;光譜儀全面自動化控制的專家操作系統視窗軟件;包含有應用于在線遠距離儀器診斷服務所需要的硬件和軟件;
    9、專家操作系統:允許用戶使用鍵盤或鼠標簡單地進行日常分析工作,同時它是功能強大的、操作便捷的操作系統;包含分析條件預編程技術,允許用戶制定各種預編程條件,豐富、強大、靈活的分析管理功能;用戶自定義分級密碼;在線標準化功能,產品質量自動判定功能;包含多種分析結果輸出格式模板,脫機計算功能,質量控制系數計算功能等。
    10、流氣密度穩定調節系統:流氣密度穩定調節系統改被動調節為主動調節,顯著地提高了控制精度,提高了峰位及元素含量檢測的穩定性與重復性;(該技術已申請國家)
    11、熒光信號采集卡:改進了熒光信號采集卡性能,提高了峰位判定精度、峰位漂移校正的可靠性和有效性,改進了光路機械結構設計,保證了儀器的長期可靠運行。
    12、漂移校正:增加了校驗樣校正儀器長期漂移的方法,無需修正工作曲線即可簡單可靠地校正儀器;固定分光道不需要復雜的測角系統,不需要定期對分光光路進行校準,使得儀器的操作更加簡單,降低對儀器操作人員的技術要求
    。

    相關產品

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    鋼鐵元素冶金行業鋼鐵檢測儀標準配置

    超薄窗X光管
    SDD硅漂移探測器
    數字多道技術
    鋼鐵行業測試專用配件
    光路增強系統
    高信噪比電子線路單元
    內置高清晰攝像頭
    自動切換型準直器和濾光片
    自動穩譜裝置
    三重安全保護模式
    相互獨立的基體效應校正模型
    多變量非線性回歸程序
    整體鋼架結構,力度可靠的保證
    90mm×70mm的液晶屏
    真空泵

    鋼鐵元素冶金行業鋼鐵檢測儀性能參數


    產品型號:EDX 4500
    產品名稱:X熒光光譜儀
    測量元素范圍:從鈉(Na)到鈾(U)
    元素含量分析范圍: ppm—99.99%(不同元素,分析范圍不同)
    同時分析元素:一次性可測幾十種元素
    測量時間:60秒-200秒
    探測器能量分辨率為:145±5eV
    管壓:5KV-50KV
    管流:50μA-1000μA
    測量對象狀態:粉末、固體、液體
    輸入電壓:AC 110V/220V
    環境溫度:15℃-30℃
    環境濕度:35%-70%
    外形尺寸:660mm×510mm×350mm
    樣品腔體積:Φ320mm×100mm
    重量:65Kg


    鋼鐵元素檢測儀一機多用合金成分分析性能特點

    超薄窗X光管,指標達到水平
    數字多道技術,讓測試更快,計數率達到100000CPS,精度更高。在合金檢測中效果更好
    SDD硅漂移探測器,良好的能量線性、能量分辨率和能譜特性,較高的峰背比
    低能X射線激發待測元素,對Si、P等輕元素激發效果好
    智能抽真空系統,屏蔽空氣的影響,大幅擴展測試的范圍
    自動穩譜裝置保證了儀器工作的一致性
    高信噪比的電子線路單元
    針對不同樣品自動切換準直器和濾光片,免去手工操作帶來的繁瑣
    解譜技術使譜峰分解,使被測元素的測試結果具有相等的分析精度
    多參數線性回歸方法,使元素間的吸收、增大效應得到明顯的抑制
    內置高清晰攝像頭
    液晶屏顯示讓儀器的重要參數(管壓、管流、真空度)一目了然1. 鋼鐵冶金過程中煙氣在線監測的必要性

    1.1 有利于資源再利用,降低企業成本

    一般來說,每生產1t粗鋼約需2.1×107kJ的能量,約能產生4.2×106kJ的高爐煤氣、4.2×106kJ的焦爐煤氣及1.0×104kJ的轉爐煤氣,副產煤氣約占鋼鐵企業能源總收入的30%-40%。因此,實現副產煤氣的回收再利用可以極大地降低鋼鐵冶金產業的成本,實現資源的有效利用。而煤氣是否有回收的價值,取決于煤氣中CO等能源氣體的濃度,CO和O2在線監測系統是測量氣體濃度的關鍵。

    1.2 保證生產行為的安全性

    高爐和焦爐煤氣中的CO濃度較高,它在空氣中的混合爆炸極限為12.5%~74%,只要濃度達到爆炸極限,遇到明火極容易發生爆炸。一氧化碳的危害性和爆炸可能性均與其濃度相關,因此必須采用先進的技術對煤氣中的CO和O2進行實時監測。

    1.3 環境保護的需要

    目前我國現有20余家年產鋼量400-2000萬噸的鋼鐵聯合企業,其中相當一部分企業高爐煤氣排放量為10-30萬m3/H。按照這樣的排放量來推理可知冶金企業可以嚴重影響周圍數公里的空氣質量,造成大氣污染。嚴重的空氣污染不僅危害著周圍居民的身體健康,同時惡化了生態環境??傊苯鹌髽I周邊環境的質量的優劣與其排放的CO的濃度關系密切。

    2. 煙氣在線監測技術現狀

    目前在國內煤氣的非分光紅外氣體檢測和電化學檢測等方法和光譜吸收型激光傳感技術。其優缺點對比如表1:

    表1 煙氣在線監測已有技術優缺點比較



    優點

    缺點

    電化學檢測法

    1. 體積小、操作簡單、攜帶方便

    2. 傳感器性能比較穩定,耗電少

    3. 溫度適應性比較寬(有時可以在-40℃到50℃間工作)

    1. 電解液的壽命有限,一般為1年左右

    2. 可測量范圍窄,在氣體濃度超量程時探測器容易受到性損壞

    3. 容易受到其他氣體的交叉影響

    非分光紅外氣體檢測法

    1. 測量準確

    2. 待測氣體交叉影響小

    1. 受水汽和粉塵影響大,需要預處理,使維護難度和成本上升

    2. 系統反映時間長(通常大于20秒)

    可調諧二極管激光吸收光譜技術

    1. 待測氣體的吸收光譜具有高分辨率、高選擇性,不受粉塵、水汽和其他氣體的影響

    2. 速度快、靈敏度高、無需預處理

    價格相對較高


    3. 鋼鐵冶金行業安全生產監測系統建設方案

    3.1 監測儀器選擇及儀器原理

    選取以基于可調諧二極管(TDLAS)激光吸收光譜技術的激光在線氣體分析儀(圖1)為本方案中所需的監測設備。

    圖1 天瑞儀器激光在線氣體分析儀GALAS 6V示意圖

    這項技術的基本原理是Lamber-Beer定律(圖2),氣體吸收激光的強度與其濃度成正比,通過測量氣體吸收激光強度可計算出氣體濃度。大多數氣體只吸收特定波長的光。激光的發射波長隨二極管溫度和電流的變化而改變,激光二極管安裝了半導體制冷器和溫度傳感器使得發射波長穩定。

    3.2 監測系統建設組成

    根據鋼鐵冶金的過程以及實際監測需要,安全生產監測系統建設由3個部分組成,分別為轉爐煤氣監測、高爐煤氣監測和焦爐煤氣監測。

    3.2.1 轉爐煤氣監測

    如圖2可見,在回收側盅形閥/分散側盅形閥前布設煙氣在線分析儀,只有當通過CO在線監測系統測得轉爐煤氣中的CO濃度在30%以上時,才打開氣體切換站的回收側盅形閥進入煤氣柜儲存,否則通過分散側盅形閥通過放散塔點火燃燒。在煤氣柜前布設煙氣在線分析儀,只有在線監測系統測分析保證煤氣柜內O2含量不會超標(控制在1%以下)才允許焦煤煤氣進入煤氣柜,否則啟動停止回收,以保證系統的穩定性和安全性。

    圖2 天瑞儀器激光在線氣體分析儀GALAS 6V在轉爐系統中監測點的布設

    3.2.2 高爐煤氣監測

    如圖3所示,根據工藝生產和安全要求,高爐煤氣監測系統點位布設分為以下幾個部分:
    (1)監測點1:高爐煤氣分析,CO和CO2,控制高爐爐況和回收能源氣;
    (2)監測點2:分析熱風爐煙氣中O2,監控熱風爐燃燒狀態和優化燃燒效率;
    (3)監測點3、4:分別為磨機入口和布袋出口,監測O2是否超限,起安全檢測和控制作用;
    (4)監測點5:監控煤粉倉內CO是否超限,避免煤粉倉內煤粉自燃。

    圖3 天瑞儀器激光在線氣體分析儀GALAS 6V在高爐系統中監測點的布設

    3.2.3 焦爐煤氣監測

    如圖4所示,根據工藝生產和安全要求,焦爐煤氣監測系統點位布設位于電捕捉器中,分析控制電捕焦油器中的O2,防止煤氣與O2混合達到一定比例爆炸。

    圖4 天瑞儀器激光在線氣體分析儀GALAS 6V在焦爐系統中監測點的布設

    4. 天瑞儀器激光在線氣體分析儀GALAS 6V系統概述

    4.1 性能特點

    GALAS 6V系列激光氣體分析儀由于采用了激光半導體二極管吸收光譜(TDLAS)技術,從根本上解決了采樣預處理帶來的諸如響應滯后、維護頻繁、易堵易漏、易損件和運行費用高等各種問題。

    4.2 GALAS 6V系列的主要技術指標

    表2 天瑞儀器激光在線氣體分析儀GALAS 6V測量指標


    測量氣體

    O2

    CO

    H2O

    測量范圍(標準環境)

    0-

    0-2%

    0-20%

    低的檢測限制

    100ppm-v

    1ppm-v

    5ppm-v

    準確性(包括噪音,線性和重復性)

    ±2%/100ppm

    ±2%/1ppm

    ±2%/10ppm

    分辨率

    100ppm-v

    1ppm

    5ppm

    響應時間(T90)

    < 2 s

    < 4 s

    < 4 s

    吹掃氣

    0.3~0.8Mpa工業氮氣

    0.3~0.8Mpa工業氮氣

    0.3~0.8Mpa工業氮氣

    待測氣體壓力范圍

    0.8bar~5bar(絕壓)

    0.8bar~2bar(絕壓)

    0.8bar~2bar(絕壓)

    待測氣體的溫度范圍

    <80℃

    取樣速率

    1s

    漂移

    可以忽略(在每個測量周期小于測量范圍的2%)

    預熱時間

    通常<1分鐘

    工作溫度范圍

    探桿工作溫度范圍 (在線安裝) :-20 ~ +55℃ (-4~131oF)
               光學端工作溫度:-40 ~+70 ℃(-40~+158oF)(不結露)

    防護等級

    IP66

    4.3 現場譜圖數據

    下圖為寧夏某鋼鐵廠實際應用GALAS 6V測量CO和O2的工作圖譜:

    圖5 氧氣不煉鋼時譜圖

    圖6 一氧化碳煉鋼時譜圖

    圖7 煉鋼歷史數據




     

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