Inmitten der globalen Energiewende in der Stahlindustrie und zunehmend strengerer Umweltvorschriften ist die Verbesserung der Präzision der Prozesssteuerung in der Stahlerzeugung zu einem wichtigen Indikator für die Wettbewerbsfähigkeit geworden. Mit Blick auf die komplexen Betriebsbedingungen, die durch hohe Temperaturen, schwere Stäube und korrosive Gase gekennzeichnet sind, hat FPI seine industrietauglichen Lösungen für die Lasergasanalyse (LGA) eingeführt. Diese Lösungen wurden entwickelt, um die Beschränkungen herkömmlicher Überwachungsmethoden in Bezug auf Echtzeitleistung und Genauigkeit zu überwinden. Sie nutzen die hochzuverlässige Process Analytical Technology (PAT), um Stahlunternehmen bei einer digitalisierten und verfeinerten Prozessüberwachung zu unterstützen.
Überwachung kritischer Prozessstufen: Optimierung der Prozesssteuerung und des Sicherheitsmanagements
In den Gasrückgewinnungs- und -übertragungssystemen von Basissauerstofföfen (BOF) wirkt sich die Echtzeitverfügbarkeit von Gaszusammensetzungsdaten direkt auf die Effizienz der Ressourcenrückgewinnung und die Systemsicherheit aus. FPI bietet kundenspezifische Prozessüberwachungslösungen auf Basis der Technologie der abstimmbaren Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie (TDLAS) für kritische Knotenpunkte wie das Saugzuggebläse (IDF) und den Gasspeicher.
Überwachung vor und nach dem Saugzuggebläse: Verbesserung der Rückgewinnungseffizienz und der Explosionssicherheit
Als kritische Energiequelle in BOF-Gasrückgewinnungssystemen ist die Gasüberwachung im Bereich des Saugzuggebläses für die Prozesssteuerung unerlässlich.
- CO-Überwachung vor dem Saugzuggebläse - Zweite Reaktion für eine optimierte Rückgewinnungssteuerung
Die genaue Messung der CO-Konzentration vor der IDF ist der entscheidende Parameter für das Einleiten und Beenden der Gasrückgewinnung. Durch die Nutzung der hohen Empfindlichkeit der TDLAS-Technologie erreichen die Analysatoren der FPI LGA-Serie eine Ansprechgeschwindigkeit der zweiten Stufe (T90 < 1s). Diese technische Eigenschaft liefert dem verteilten Steuersystem (DCS) Prozessdaten nahezu in Echtzeit und ermöglicht es dem System, das optimale Rückgewinnungsfenster präzise zu erfassen und die durch die Instrumentenverzögerung verursachte Gasentweichung zu minimieren, wodurch die Rückgewinnungsraten der Ressourcen verbessert werden.
- Überwachung von O₂ nach dem Saugzuggebläse - Echtzeitdaten zur Unterstützung von Sicherheitsverriegelungen
Spurenveränderungen der O₂-Konzentration nach der IDF sind kritische Indikatoren für potenzielle Explosionsrisiken. Die In-situ-Messtechnik von FPI LGA eliminiert die mit der Probenaufbereitung verbundene Zeitverzögerung und ermöglicht eine hochfrequente, kontinuierliche Ausgabe von Sauerstoffgehaltsdaten. Diese Echtzeit-Überwachungsfunktion bietet eine zuverlässige Auslösebasis für Sicherheitsverriegelungssysteme und gewährleistet eine schnelle Ausführung der Abschaltlogik bei abnormalen Sauerstoffschwankungen zur Sicherung des Systembetriebs.
Überwachung am Ein- und Austritt des Gasbehälters: Sicherstellung der Genauigkeit von Energiemanagementdaten
Der Gasspeicher ist der zentrale Knotenpunkt für die Sekundärenergieverteilung in Stahlwerken, wo die Überwachung der Gaszusammensetzung direkt mit der Energiebilanz und der Speichersicherheit verbunden ist.
- Überwachung von CO am Einlass/Auslass - Langzeitstabilität zur Unterstützung der Brennwertberechnung
Die kontinuierliche Überwachung der CO-Konzentration am Ein- und Ausgang des Gasbehälters bildet die Grundlage für die Berechnung des Brennwerts des Mischgases. FPI LGA-Analysatoren zeichnen sich durch eine hervorragende Langzeitstabilität und Störsicherheit aus und liefern auch unter komplexen Betriebsbedingungen stets hochpräzise Daten zur Zusammensetzung. Genaue Überwachungsdaten liefern zuverlässige Signale für das Energiemanagementsystem (EMS) zur Planung der anlagenweiten Energiebilanz und zur Steuerung der nachfolgenden Verbrennungsprozesse.
- Überwachung von O₂ am Einlass/Auslass - Hochzuverlässiges Design für unbeaufsichtigten Betrieb
Die O₂-Überwachung im Gasbehälterbereich ist eine notwendige Maßnahme zur Vermeidung von Verbrennungs- und Explosionsunfällen. Um den Überwachungsanforderungen in diesem Bereich gerecht zu werden, verwendet FPI ein modulares und wartungsfreies Design, das die MTBF (Mean Time Between Failures) in rauen Umgebungen erheblich verbessert. Dieses hochzuverlässige Design gewährleistet die Kontinuität und Integrität der Daten und reduziert gleichzeitig die Häufigkeit des Betretens von Risikobereichen durch das Personal drastisch, wodurch die hohen Anforderungen an die Eigensicherheit in Industrieanlagen erfüllt werden.
Blick in die Zukunft: Datengestützte Optimierung der Energieeffizienz und nachhaltige Entwicklung
Da die globale Stahlindustrie ihren Übergang zu einer kohlenstoffarmen Produktion beschleunigt, ist eine verfeinerte Prozesssteuerung zu einem entscheidenden Weg geworden, um Energieeinsparungen und Emissionsreduzierungen zu erreichen.
FPI hat sich verpflichtet, die nachhaltige Entwicklung der Stahlindustrie durch fortschrittliche Sensortechnologien zu unterstützen. Über den gesamten Stahlherstellungsprozess hinweg liefern hochpräzise LGA-Sensornetzwerke kritische Verbrennungs- und Verwertungsdaten, die Unternehmen bei der Optimierung der Energienutzungseffizienz und der Reduzierung der Ressourcenverschwendung unterstützen. Diese datengestützte Prozessoptimierung verbessert nicht nur die Wirtschaftlichkeit der Produktion, sondern bietet den Unternehmen auch eine solide technische Unterstützung, um ihren Kohlenstoff-Fußabdruck an der Quelle zu reduzieren und auf internationale Umwelttrends zu reagieren.
FPI wird die Integration von Sensortechnologien und digitalen Lösungen weiter vorantreiben und damit den technischen Motor für eine effiziente, sichere und kohlenstoffarme Transformation der Stahlindustrie liefern.
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