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无源红外传感器测炼钢炉氧化碳浓度
2006年4月27日 8:55  来源:中国机电企业网

  由多伦多大学机械工程系教授墨里·汤姆森领导的研究小组近日研制出一种探测炼钢炉内氧化碳浓度的无源红外传感器,并成功进行了原型工业试验。该传感器能够提高大型炼钢熔炉的燃烧效率,同时降低例如二氧化碳等有害温室气体的排放。汤姆森教授表示,如果在加拿大所有大型工业熔炉推广使用该技术,将每年减少15.7万吨二氧化碳气体的排放。

  炼钢熔炉的工作原理是,将含碳的生铁放入熔炉,注入氧气,使碳氧化,释放能量并生产出钢。在所有的碳被去除后,熔炉内一氧化碳和二氧化碳的含量下降,铁本身开始燃烧,这样大约有一半的能源在炼钢过程中浪费。汤姆森教授说,如果能够探测出一氧化碳和二氧化碳的水平,就可以在一氧化碳和二氧化碳含量降低到一定程度后后马上停止氧气注入,减少能源消耗。

  该无源红外传感器受防热罩保护,通过一个20厘米见方的窗口探测熔炉。据研究小组成员,博士后萨尔瓦多?雷格介绍,他们将红外传感器采集到的光线传送给分光计,分光计将光线分成不同波长的光线。在光谱中可以找到代表一氧化碳和二氧化碳区域。他们研制的装置能够在5秒内探测出气体水平的变化,使炼钢人员能够及时调整熔炉条件。如,为防止铁的多余燃烧,工作人员可以在一氧化碳和二氧化碳水平下降至一定程度时立即停止注入氧气。

  
汤姆森教授表示,该技术本来的目的是节约能源,减少温室气体排放。但现在看来,还可以提高生产效率和钢的质量。目前,多伦多大学已经取得加拿大政府可持续发展技术计划支持,与有关方面合作,正在积极将该技术市场化。 

 
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