拉曼激光气体分析仪（Raman Laser Gas Analyzer）由美国ARI公司研制生产。拉曼激光气体分析仪的核心开发团队为原霍尼韦尔（Honeywell）公司燃烧控制部门，2000年后与母公司分离成立ARI公司，专注于拉曼激光气体分析仪的开发和生产，部位于美国明尼苏达州。拉曼激光气体分析仪美国完成测试及工业运用后，在2007年进行市场；美国ARI公司针对钢铁行业的现状及燃烧法测量混合煤气热值的缺陷，提出利用拉曼激光气体分析仪一次可同时八个组份气体特点，利用成份法测量混合煤气的热值。与我们直接合作的是广州拉曼分析仪器有限公司，美国ARI公司在南区的代理商。
二、立项必要性
目前国内加热炉燃烧已实现自动化控制，但燃烧的控制关键是空燃比控制；准确的空燃比控制可以减少钢坯的氧化和脱碳，这种钢坯经轧制后，钢材表面不易形成麻点和裂纹等缺陷，从面确钢坯的加热质量。
准确的空燃比可以严格控制加热炉的气氛；在高温段保持中性或微还原气氛，在低温段保持微氧化气氛；从而既保证内燃料的完全燃烧，又减少钢坯的氧化烧损。
一般情况下轧钢加热炉加热钢坯氧化烧损的考核指标是碳钢≤0.7%、不锈钢≤0.26%但实际生产时的指标远远大于这个数，甚至有的达到碳钢达2%-3%；如果能将成份法热值仪引入加热广在线燃烧自动控制，提高加热炉空燃比的准确性后，平均可减少钢坯的氧化烧损约0.5-0.1%也将具有非常大的经济效益。
炉卷加热炉燃烧控制中的空燃比设定使用的是传统方式—由能动厂在设计时给出煤气的成分组成或热值，设计单位根据煤气成分计算出空燃比，或根据煤气热值在设计手册中查出空燃比，并将此空燃比应用到燃烧控制程序中。
加热炉目前的燃烧过程控制是基于混合煤气热值一定的前提，根据混合煤气的热值、成分计算一个理论空气量用于燃烧控制。
而实际的酒钢的混合煤气的煤气成份和热值随着高炉和焦炉及转炉生产节奏及煤气用户的用量的变化，其热值和成分，都会发生变化，与设计时的煤气成分和热值差别很大，从而造成燃烧控制程序中空燃比严重失真。这样，混合煤气热值发生波动时，此时燃烧控制仍认为热值一定，势必造成过剩空气量的偏差，致使炉内氧化或还原性气氛失真。特别是不锈钢生产，对炉内氧化性气氛的控制要求相当严格。氧化性气氛强时，产生晶界氧化，从而在轧制时产生边裂。极不利于不锈钢质量控制。
酒钢混合煤气含义可燃气体H2S，不锈钢对H2S气体相当敏感，H2S在1000℃以上及可完全燃烧，但如果燃料的成分发生变化所的空气量小于整个燃料所要的量，而自动控制系统又不能按真实的燃料所需空气供给，则H2S不能完全燃烧，，将对不锈钢的质量产生不良影响；
在保证燃料完全燃烧的前提下，应尽可能减少空气过剩系数，以保证炉内气氛良好，并确保所产生的氧化铁皮可除性，在稳态加热过程中残氧量≤3%；
经过查阅资料，综合分析国内、国外的测或量技术，根据我厂不锈钢生产的工艺状况，我们采用美国ARI公司即广州拉曼分析仪器有限公司的拉曼激光成分法热值仪作为空燃比控制的核心气体成分测量装置；同时，利用该仪器检测尾气的残氧及其它排放物。
依靠我们厂自己的工程技术人员对现有加热炉控制系统程序进行从新编辑、优化，将热值实时信号传送到仪控系统，用于对理论空气量的动态修正，参与燃烧的动态控制，使炉内气氛控制更真实。使用拉曼激光气体分析仪可以提高燃烧空燃比的控制精度，确保炉内气氛，保证H2S气体的完全燃烧，减少核心品种不锈钢的边裂，提高了成材率，以年轧制10万吨不锈钢为例，成材率每提高0.1%，即为100吨。拉曼激光气体分析仪能使燃烧环境在佳化空燃比燃烧，减少了因空气不足或空气过量而造成炉内气氛失真造成的烧损0.1%。同时，也可提高加热炉的热效力减少燃气的消耗，减少NOX及CO2的排放。
同时，拉曼激光气体分析也可对尾气O2、CO、CO、H2S等进行检测来判炉内燃烧状况，以修正空燃比的系数。
四、项目目标或达到的技术水平
成份法是利用拉曼激光气体分析仪检测出煤气中的各组分的体积浓度，然后利用这些组分手的已知单位热值乘以相应气体的体积浓度计算出热值。如下：
加热炉自动控制系统从热值仪实时在线得到煤气的体积浓度后按下式计算出理论空燃比LO：
算出理论空燃烧比LO后再由下式算出加热炉的实际空燃比Ln
拉曼激光气体分析仪配使控制燃烧模型进行炉内进行佳气氛控制。
