THIẾT BỊ PHÂN TÍCH THỦY NGÂN VƯỢT TRỘI

4 - Tháng Tám

THIẾT BỊ PHÂN TÍCH THỦY NGÂN VƯỢT TRỘI

SICK cung cấp các giải pháp cảm biến cho hầu hết mọi ứng dụng trong ngành gang thép, và cả trong lĩnh vực phân tích đo lường. Sáng tạo mới nhất của công ty là METPAX300, một thiết bị phân tích được tùy chỉnh để giám sát khí phát thải từ lò hồ quang điện.

Phần lớn thép định hình, thép chất lượng cao và thép không gỉ được sản xuất trong lò hồ quang điện (EAF) bằng cách nung chảy thép phế liệu tái sử dụng. Quy trình lò hồ quang điện sẽ tiêu thụ ít năng lượng hơn so với công nghệ truyền thống sử dụng lò cao. Tuy nhiên thì trong cả 2 trường hợp đều xả thải ra ngoài môi trường bụi bẩn, nhiệt, rung động và tiếng ồn. Những yếu tố tác động này thường rất khó, công nghệ quan trắc thường khó đạt được độ chính xác và độ an toàn cùng lúc. Tuy nhiên, để tối ưu hóa chi phí sản xuất, đảm bảo tuân thủ các thông tư môi trường, tăng cao an toàn trong nhà máy ta cần phải sử dụng hệ thống quan trắc đáng tin cậy, chuẩn xác.

Các thông số cần quan trắc tại lò hồ quang điện thường rất nhiều và đa dạng. Công nghệ cảm biến chuẩn xác của SICK đã được triển khai trong hàng loạt các ứng dụng để quan trắc cảnh báo các nguy hiểm và lỗi đúng thời điểm: khi nạp phế liệu, bên trong lò hồ quang điện, và cả khi đổ khuôn. Ta luôn cần giám sát trực tiếp lượng tiêu thụ khí đốt và khí oxy tại lò. Tương tự như vậy, nhiệt độ và áp suất cũng là thông số quan trọng cần giám sát. Và theo quy định bảo vệ môi trường thì ta cần phải quan trắc khí thải.

Phương pháp quan trắc khí thải

Nhằm giảm chi phí nhiên liệu một cách hiệu quả: cấp carbon, cấp oxy và cài đặt chế độ đốt phụ thuộc rất nhiều vào lượng phát thải từ lò hồ quang điện. Rất khó để có thể sử dụng gas matrix nhằm tính toán DRI (direct reduced iron- lượng sắt giảm trực tiếp), HBI (hot briquetted iron-sắt nóng) và gang hơạc kim loại nóng trong lò hồ quang điện, lẫn với các loại phế liệu khác nhau. Hỗn hợp này dạng giống bùn dính và có lớp bụi mỏng trong khí thải. Ta cần xác định nồng độ khí thải ở nhiệt độ lên tới 1700 độ C, để có thể hoàn thành hoàn hảo các yêu cầu được đề ra, một hệ thống được đề xuất bao gồm: Thiết bị phân tích khí quá trình MCS300P, thiết bị phân tích khí oxy TRANSIC100LP và thiết bị lấy mẫu METRO hoạt động bền bỉ trong môi trường có nồng độ bụi cực cao. Hệ thống được đặt trong tủ phân tích làm từ thép không gỉ, hệ thống đáng tin cậy ít cần bảo dưỡng, tạo thành hệ thống phân tích khí tùy chỉnh METPAX300 mới của SICK.

METPAX300 phân tích một cách chính xác các thành phần khí thải CO, CO2, H2O, O2. Thiết bị lấy mẫu METPRO có hệ thống làm mát nước nên có thể trích mẫu khí thải từ đường ống xả khí ngay sau lò hồ quang điện. Phần khí thải được trính mẫu đó được dẫn qua bộ lọc được thiết kế tối ưu hóa riêng bởi SICK. Sau khi được lọc bụi, khí thải được dẫn bằng ống dẫn khí có gia nhiệt tới thiết bị phân tích khí MCS300P để phân tích khí thải và tới thiết bị TRANSIC 100LO để phân tích nồng độ oxy. Với nguyên lý phân tích nóng ẩm hot-wet, hệ thống sẽ không phải gặp vấn đề liên quan đến việc khí bị đọng sương, đồng thời cũng đo độ ẩm của khí thải, phát hiện sớm được sự cố do rò rỉ đường dẫn khí thải. Thiết bị phân tích khí sẽ phân tích trực tiếp khí thải y nguyên như ban đầu. Tủ phân tích khí được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu khó khăn: máy làm mát xoáy được điều khiển một cách liên tục bởi khí nén giúp làm mát từ trong ra ngoài. Dòng khí làm mát được thổi từ trong ra, vì vậy thổi sạch luôn được bụi tắc, tránh được tình trạng quá nhiệt.

Biết rõ mọi thứ với METPAX

Bằng việc phân tích khí thải, nhà máy có thể rút ra các kết luận về chất lượng xỉ, từ việc phân tích nồng độ CO, CO2 và O2. Kết quả phân tích cung cấp các thông tin về hàm lượng carbon sinh nhiệt bằng cách phân tích tỉ lệ CO so với CO2. Nhờ vậy ta có thể giảm nhiên liệu tiêu thụ bằng cách phun cấp thêm O2, giúp CO trong lò được đốt tối ưu hóa. Đồng thời cũng cho phép tinh chỉnh các đầu đốt và bơm carbon để bơm oxy và carbon bằng cách thiết lập tỉ lệ CH4 và O2, cũng như giúp tránh các vụ nổ, ngăn cho lò không vị vỡ do hàm lượng CO trong khí thải, nước rò rỉ quá cao.

Chứng nhận chất lượng

Để thực hiện các yêu cầu khắt khe về chất lượng, ta cần có phần cứng có chất lượng cao. Hệ thống đã được kiểm thử trong vòng 18 tháng tại Hellenic Halyvourgia, tại một xưởng thép ở Hy Lạp. Các báo cáo thử nghiệp cho thấy hệ thống phân tích khí METPAX300 có thể cung cấp kết quả chính xác, vận hành an toàn. 2 tiêu chí chính xác và độ an toàn là cơ sở giúp cho tối ưu hóa quy trình, việc này giúp cho hệ thống hoạt động liên tục trong thời gian dài.

Khách hàng sẽ nắm quyền toàn bộ hệ thống sau khi hoàn tất chạy thử thành công.

ABOUT AUTHOR