球團礦生產(chǎn)過程中，環(huán)冷機排放的高溫廢氣蘊含大量余熱資源。通過利用這些廢氣干燥煤粉或驅(qū)動蒸汽輪機，鋼鐵企業(yè)可實現(xiàn)顯著的能耗降低與資源循環(huán)利用。

然而，當煤粉進入儲倉，一個看不見的危險悄然形成：氧氣與煤粉的混合物在特定濃度下，只需一絲火花即可引發(fā)毀滅性爆炸。

傳統(tǒng)的氧氣監(jiān)測手段因響應滯后、易受干擾或維護頻繁，難以滿足煤粉倉安全防護的嚴苛需求。在這一背景下，基于TDLAS（可調(diào)諧半導體激光吸收光譜）技術(shù)的激光氧分析儀正成為保障安全生產(chǎn)的關鍵技術(shù)屏障。

環(huán)冷余熱制煤工藝與煤粉倉爆炸風險

球團車間環(huán)冷環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣溫度常高達300℃以上，將其用于煤粉干燥或能源回收，是鋼鐵行業(yè)降本增效的成熟路徑。然而，此工藝需將制備后的煤粉存儲于大型倉罐內(nèi)，正是這一環(huán)節(jié)隱藏著重大安全風險。

煤粉具有很高的火災爆炸敏感性。當倉內(nèi)氧氣濃度達到一定閾值（通常為12%-16%），且煤粉顆粒懸浮形成粉塵云時，遇到靜電火花、機械摩擦發(fā)熱或外部明火，即可能引發(fā)爆炸。

實際工況中，導致煤粉倉氧氣濃度異常升高的因素復雜多樣：系統(tǒng)密封失效引入空氣、惰性氣體覆蓋不充分、煤粉輸送過程夾帶氧氣，甚至設備檢修后的殘留空氣等。

TDLAS技術(shù)原理與激光氧分析儀的性能優(yōu)勢

激光氧分析儀的核心技術(shù)——TDLAS，半導體激光器發(fā)射特定波長的激光束穿透被測氣體，探測器通過分析激光強度的衰減程度，實時計算出氧氣濃度。

該技術(shù)具備三大革命性突破：

抗干擾能力：氧氣吸收譜線經(jīng)過精密篩選，其他氣體組分在此波段無重疊吸收，消除背景氣體干擾；

長光程高靈敏度：采用多次反射懷特池技術(shù)，將有效光程延伸至10米以上，滿足工藝安全監(jiān)測需求；

惡劣工況適應性：非接觸式測量方式避免粉塵吸附和腐蝕，適應溫度范圍擴展至-30℃~60℃，防護等級達IP65，防爆等級滿足ExdⅡCT6標準。

在煤粉倉氧氣監(jiān)測中的核心應用價值

在球團車間環(huán)冷余熱制煤工藝中，激光氧分析儀被直接安裝在煤粉倉的關鍵點位，實時監(jiān)測氧氣濃度動態(tài)，其創(chuàng)造的價值遠超單純的儀表功能：

防爆從被動響應轉(zhuǎn)向主動預防

當檢測到氧濃度超過安全閾值（如8%），系統(tǒng)自動觸發(fā)三級聯(lián)鎖控制：初級報警時鎖定出料口防止空氣滲入；二級報警啟動充氮系統(tǒng)稀釋氧氣；緊急狀態(tài)下執(zhí)行全倉氣體置換，確保氧含量降至5%以下，將事故遏制在萌芽階段。

保障工藝穩(wěn)定性與資源高效利用

實時氧濃度數(shù)據(jù)為優(yōu)化氮氣注入策略提供依據(jù)。通過設定動態(tài)調(diào)節(jié)閥，僅在需要時注入惰性氣體，避免過度消耗。鋼廠實測數(shù)據(jù)顯示，此方法使氮氣用量減少20%-30%，年節(jié)約成本超百萬元。

設備可靠性提升運維變革

某鋼鐵企業(yè)對比數(shù)據(jù)顯示，采用激光分析儀后，煤粉倉相關儀表的年維護時間從120小時降至不足15小時，維護成本下降80%。

多年過去，激光氧分析儀已從實驗室走向工業(yè)現(xiàn)場。球團車間煤粉倉旁，這些設備靜默運行，激光束穿透飛揚的煤粉，實時捕捉每一個氧氣分子。它們帶來的不僅是危險預警，更是操作人員走進車間時的安心。