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文章编号：1204105请作者按红色字的提示进行修改完善，注意语句前后连贯性及句子主谓宾是否完整正确；并务必通读修改稿后再发回本编辑部！修改时请保留红色字体部分，并请您用另外一种字体颜色进行区分！谢谢配合！磁氧分析仪在喷煤制粉系统中的应用与研究Theanalysisandapplicationofmagnetic-oxygenanalyzerinthecoalpowder-makingandinjectingsystem沈立春（上海梅山钢铁股份有限公司炼铁厂，江苏南京210039）ShenLi-chun（ShanghaiMeishaniron&steelLtd.JiangSuNanJing210039）摘要：本文介绍了磁氧分析仪在梅山2＃高炉喷吹制粉系统中的应用，重点阐述了磁氧分析仪的工作原理、控制系统结构及各组成环节的控制功能。针对磁氧分析仪在生产中的实际应用情况、分析系统的日常维护标定及出现的问题进行了详细的分析和研究。【摘要：1.摘要一般以200字左右为宜2.文摘的要素：1）目的—研究、研制、调查等的前提、目的和任务，所涉及的主题范围。2）方法—所用的原则、理论、条件、对象、材料、工艺、结构、手段、装备、程序等。3）结果—实验的、研究的结果，数据，被确定的关系，观察结果，得到的效果，性能等。4）结论—结果的分析、研究、比较、评价、应用、提出的问题，今后的课题，假设，启发，建议，预测等。3.要用第三人称的写法。应采用“对……进行了研究”、“报告了……现状”、“进行了……调查”等记述方法标明一次文献的性质和文献主题，不必使用“本文”、“作者”等作为主语。】关键词：制粉氧气分析仪控制系统高炉请作者补充便于检索的关键词，使其总数不少于6个，并用分号隔开；相应的修正英文关键词中图分类号：TP391文献标志码：A请作者参考附件及网站（）中的中图分类号及文献标识码，请您核实中图分类号及文献标识码Abstract：thispaperexplainstheapplicationofmagnetic-oxygenanalyzerinthecoalpowder-makingandinjectingsystem,whichisusedinthe2rdblastfurnaceofShanghaiMeishaniron&steelLtd.,itfocusesontheworkelementsofmagnetic-oxygenanalyzer、thestructureofcontrolsystemandthecontrolfunctionsofcomposingtaches.Aimmingattheactuallyapplicationsituation、routinemaintenanceandexceptionalstatusofmagnetic-oxygenanalyzerinproduction,thispaperdoesdetailedanalysisandresearch.Keyword：coalpowder-making；oxygenanalyzer；controlsystem；blastfurnace0（请以此序号进行编排！！）引言在高炉的冶炼过程中，向高炉炉内喷吹具有良好可燃性的煤粉是现代高炉工艺操作中的一项重要工艺环节。它不但可以改善高炉的操作环境及降低冶金焦炭的使用量，同时可以大幅度降低炼铁生产成本。在高炉喷煤制粉工艺中，由于烟煤比无烟煤更具有可磨性及更好的经济效益，目前的高炉喷煤都在追求以大量喷吹烟煤为目标，以降低无烟煤的用量。但是烟煤存在易爆炸性，除了温度以外，促使烟煤发生爆炸的一个重要因素就是制粉系统中O2的含量。这是烟煤制粉过程中必须解决的技术问题。由于现代电子科技的发展，磁氧式氧气分析仪已广泛应用于各种制粉工艺系统中，作为制粉系统O2浓度的检测，为制粉系统的安全提供了保障[1]。梅山炼铁厂2#高炉于2004年4月建成投产，其配套的制粉系统共有两个系列：A系列和B系列。分别在磨煤机出口、布袋除尘器出口及煤粉仓设置有O2浓度的检测，其使用的磁氧式氧气分析仪为日本YOKOGAWA公司MG8G系列产品。2磁氧式氧气分析仪分析仪系统组成及工作原理（请修改标题名，不多于10个字）在梅山2＃高炉制粉系统中，其磁氧式氧气分析系统主要由：样气采样系统、样气处理系统、样气分析及显示系统、PLC控制系统、吹扫系统、标定系统等组成，氧气分析系统的结构框图如图1所示：图要有图序、图名，随文编排，先见相应文字后见图。插图要精绘，图字要清晰，图线应光顺、连续、粗细适中，主辅线分明，图宽不宜超过75mm（半栏）或150mm（通栏），线条与文字不应干涉；简易函数图中的线条尽量用实线表示，不同曲线用引线标记1、2、3等区分，序号所代表的实际含义标注于图下，实际含义简短且图中能放下时，可放于图中；坐标轴的标目（“量的中文名称＋量符号/单位”）应完整；尽量发原始图像文件过来，最好是重新制作成Visio、CAD等矢量图，高清晰的jpg、tif等位图文件也可以。彩色图片改为黑白图片。请参照我刊网站首页相关下载中的图表绘制要求及示例修正完善本文图示信息！！吹扫气排水排空准气标样气调节单元样气处理单元（旋风过滤器，冷凝器）采样探头氧气分析仪控制系统中控室吹扫装置标定系统样气过滤及处理系统图1：氧气分析系统结构图Figure1:Thesketchofoxygenanalyzingsystem2.1样气采样及吹扫系统2.1.1样气采样系统MG8G型磁氧式氧气分析系统中，其样气采样系统配置双探头取样分析系统，双探头取样为一只探头取样，另一只探头吹扫，两只取样探头交替取样和吹扫，以保证系统进行不间断采样分析，吹扫过程中不存在检测盲区[2]。系统采用全不锈钢双取样探头，采样探头内置特殊设计的高效过滤器。该探头是根据高炉喷煤制粉系统的工况进行特殊设计和制造的，探头设计新颖，具有伴热和保温功能，过滤芯更换方便且可清洗重复使用。在正常的工作过程中，样气中的粉尘可在探头的内置过滤器中得到充分过滤和分离，经过过虑的样气进入样气处理系统。2.1.2样气吹扫系统由于制粉系统中的样气含有大量的煤粉，长期使用容易堵塞采样探头的过滤器，为了保证取样探头使用的长期稳定性和可靠性，必须对采样探头进行定期吹扫。吹扫功能由PLC控制系统实现，系统吹扫方式分为自动和手动两种，由选择开关来完成，由人工根据采样探头的实际工况来选择，正常使用自动方式，只有当某一个采样探头出现故障时，才使用手动方式。自动时，PLC程序按照设定的时间定期自动吹扫取样探头，一只探头取样，另一只探头吹扫。以保证检测系统的连续性。手动时，由人工选择需要进行吹扫的采样探头[3]。其吹扫管路图如下：AS1BV1SV14SV13SV12SV11MV1SV23SV24SV22SV21MV2AS2BV2N2入口样气2入口反吹气出口样气1入口反吹气出口样气出口图2：样气采样及吹扫管路图Figure2:Thepipinglayoutofgasswatchsamplingandcleansingsystem2.2样气的过虑及处理系统经过采样探头预处理的样气进入样气处理系统，该样气还含有少量的煤粉和水分，必须进行再次过虑和脱水才能进入分析仪表。在MG8G型磁氧式氧气分析系统中，样气的过虑及处理系统主要由三个部分组成：采样泵、过虑除水装置、样气调节单元。采样泵是分析系统在样气为负压状态下必不可少的系统部件之一，被检测气体为负压时，通过采样泵抽取样气送入分析仪表分析，本系统中采样泵选用为日本进口隔膜泵。除水装置采用压缩机式冷凝器，并自动排水，样气经过脱水后，再经金属过滤器、膜式过滤器过滤，过虑后的样气进入样气调节单元，样气调节单元主要是对合格的样气进行压力和流量的控制，以满足MG8G型磁氧式氧气分析仪的要求[4],保证分析仪的稳定性和精度。2.3MG8G型磁氧式氧气分析仪的工作原理（请修改标题名，不多于10个字）MG8G磁氧分析仪主要由信号检测单元和信号转换两部分组成，由于样气的顺磁特性，测量单元不受共存气体的影响，具有高度感应性和快速响应性[5]。图3为分析仪原理示意图。0-100degmV10-50△P参比气入口限流器参比气通道微型流量计采样气入口样气室顺磁检测区交变磁场样气及参比气出口图3：磁氧分析仪工作原理示意图Figure2:Theworkelementssketchmapofmagnetic-oxygenanalyzer其中：1－参比气入口；2－限流器；3－参比气通道；4－微型流量传感器；5－采样气入口；6－样气室；7－顺磁检测区；8－交变电磁场；9－样气及参比气出口；（请直接标注在图中相应位置！！）工作原理：与其它气体相比，氧气具有顺次特性。在一个不均匀的磁场中，由于其顺磁性，样气分子会朝着磁场增强的方向流动，当两种含O2浓度不同的气体在一个磁场中相遇时，在图3中的4处会产生压差ΔP。参比气通过图3中的1进入，经过2限流，再经过通道3进入到样气室6，样气通过5进入到样气室6，一部分参比气和样气在磁场区域7相遇，因为两个通道是相连的，在图中4的地方会产生压差ΔP，压差ΔP的大小正比于样气中O2的浓度，通过微型流量传感器检测该流量，将其转换成电信号输出，该电信号被送至信号处理和转换单元进行处理，最终输出标准的4～20mA电流信号[6]。2.4PLC控制系统电子技术的发展，使可编程逻辑控制器的稳定性、可靠性及抗干扰性能大幅提高，其广泛应用于工业控制中，完成各种复杂的控制和计算功能[7]。本控制系统采用YOKOGAWA公司F3SP21系列小型PLC系统，系统由电源模块、CPU、数字量输入模块及数字量输出模块组成，完成采样、吹扫、标定及故障报警等顺序控制功能。系统结构简单，运行稳定。2.5标定系统分析仪在运行使用一段时间后，由于外部或仪表本身原因，其零点和线性度会产生漂移，出现显示误差等现象，为了提高仪表检测精度，必须定期对其进行零点和量程的标定[8]。标定系统由标准气、管路系统及各种阀门组成，以完成对分析仪零点和量程的标定。3日常维护点检及常见故障排除（请修改标题名，不多于10个字）在高炉制粉系统中，磁氧分析仪是一个至关重要的检测设备，其运行的稳定性和可靠性直接影响到制粉系统的人身及设备安全。必须进行有计划的维护，积极地防止设备发生故障以及由此而产生的种种损失。为了早期发现分析仪系统发生故障，有必要进行定期的日常检查[9]。3.1日常维护点检仪表在正常运行过程中，需要对其进行日常的维护和点检，主要由以下几个方面：1）（本刊正文中没有此类编号，只有①②③类编号，请核实修正！）显示校验：仪表在运行一段时间后，由于外界或仪表本身的原因，其零点会发生漂移或显示值出现偏差，影响了检测额精度，此时需要对其进行零点和量程进行校验，一般校验周期为3～6各月。2）标准气的检查：检查标准气的压力是否符合要求，更换标准气后，要按照新标准气的参数对分析仪进行重新标定。3）水箱水位检查：要定期对水箱水位进行检查，使其水位保持恒定以符合要求。3.2常见故障的排除1）（本刊正文中没有此类编号，只有①②③类编号，请核实修正！）显示波动：检查样气流量范围有无大的变化，分析仪管道是否有泄漏，在维修模式下，检查检测单元恒温室温度是否正常，该温度应维持在60℃，且变化小。2）标定时显示漂移：当标定过程中显示值发生漂移时，检查标准气流入的压力是否正常，标定气管路压力可以通过减压阀来调节。3）抽气泵不工作:检查分析器是否在取样状态,抽气泵的电源是否正常,PLC是否有输出。4）探头氮气反吹不正常:检查氮气压力是否正常,过滤器是否堵,氮气反吹管路是否堵,反吹电磁阀工作是否正常。4.结束语磁氧分析仪是用来分析气体混合物中O2浓度的仪表，一般包括采样预处理系统、检测单元、信号放大及显示单元和顺序控制系统[10]。分析仪在冶金行业中使用领域很广，用量也较多，尤其在高炉制粉系统中，是高炉制粉系统中一个重要的、必不可少的安全环保设备。梅