钢铁工业智能化里程碑：拉曼光谱助力转炉烟气多组分在线分析

在钢铁冶炼过程中，转炉烟气的成分变化是评估炉内反应、优化工艺流程、保障安全生产的重要依据。然而，传统的在线分析技术存在诸多弊端：系统复杂、成本高昂、响应速度慢、维护繁琐，且难以对氮气等组分进行直接分析。

突破性进展：拉曼光谱技术带领革新

为解决上述难题，鉴知技术联合鞍钢集团等相关机构集中攻关，研发了一种基于拉曼光谱技术的转炉烟气多组分在线分析方法，并成功研制了转炉烟气专用分析系统。相关研究成果已经在《光谱学与光谱分析》期刊发表。

图 转炉烟气分析系统中的拉曼光谱分析模块（RS2600MG）

核心优势：快速、精准、高效

相比于传统技术，鉴知技术转炉烟气分析系统创新之处在于：

· 多组分同时分析： 一次检测即可获得CO、CO₂、N₂、O₂、H₂ 五种主要组分的定量结果，无需多传感器组合，简化系统，降低成本。

· 快速响应： 单次检测时间仅需1-2秒，远快于传统技术的10秒以上，实现实时监测，及时调整工艺参数。

· 精准度高： 检测范围0.1%-100%，检测精密度RSD值均≤0.1%，准确度满足实际应用需求。

· 不受压力影响： 多元标准曲线模型克服了传统单组分分析对测试条件的依赖，保证结果稳定可靠。

· 维护简单： 模型校正仅需使用混合标准气体一次检测即可完成，无需各组份逐一校正，降低维护工作量。

图 转炉烟气分析系统监测界面

技术细节

该系统采用耐高温探头和大功率抽气泵，快速、有效去除样气中水分和灰尘，保证测试条件稳定。分析模块采用窄线宽532 nm 激光器和透射式光谱仪，并通过空间光路设计以提高检测灵敏度。

应用前景：钢铁行业及其他领域

目前，该分析系统已在鞍钢集团等地落地应用，并获得良好反馈。未来，随着模型的扩展，拉曼光谱技术有望应用于更多气体种类的检测分析，为钢铁行业的智能化升级提供有力支持。

拉曼光谱技术为转炉烟气多组分在线分析带来了革命性的突破，其快速、精准、高效的优势将推动钢铁工业迈向智能化、绿色化发展。相信在未来，这项技术将在更多领域发挥重要作用，助力产业升级和科技进步。

原文链接：   

郑传新，刘晓萌，李 泉，孟 征，王恩宁，司星宇，王健年，李振林，王红球. 基于拉曼光谱的转炉烟气中多组分气体在线分析方法研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2025, 45(01): 146-151.

ZHENG Chuan-xin, LIU Xiao-meng, LI Quan, MENG Zheng, WANG En-ning, SI Xing-yu, WANG Jian-nian, LI Zhen-lin, WANG Hong-qiu. Online and Multi-Component Analysis of Converter Flue Gas by Raman Spectroscopy. SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS, 2025, 45(01): 146-151.