成果简介:
铜转炉吹炼终点判断系统通过多光谱红外测温技术,对转炉炉内熔体温度场实时监测,防止受人工经验判断失误造成“喷炉”事故发生,指导根据炉温变化适时加入冷料维持热平衡,充分利用吹炼反应热能并提高转炉寿命。通过光学遥测装置实时检测炉内烟气成分PbO/PbS特征值,建立“铜转炉吹炼造渣期数学模型”;通过紫外光源发送、接收装置实时检测出口烟气SO2浓度,建立“铜转炉吹炼造铜期数学模型”,通过其变化梯度和趋势,准确判断造渣期和造铜期终点时刻,实现实时在线控制,从而减少人为判断不确定因素造成生产过程中出现“过吹”或“欠吹”等不利的影响。通过粗铜、溶剂、冷料、送风量等理论技术参数,优化吹炼过程,达到铜转炉生产工艺自动检测与智能控制。在国内首次将多光谱技术应用于铜吹炼转炉终点判断,产品的成功研发及应用,对铜冶炼、有色金属领域的行业技术进步,以及提升企业技术创新能力和市场竞争力,具有重要意义和作用。
该产品攻克的关键技术如下:
1)基于非接触多光谱红外测温技术,把熔体温度场与视频图像相叠加,直接获得熔体温度分布位置和细节。
2)基于非接触辐射光谱检测法,利用光学遥测装置获取熔体中PbS/PbO发射光谱,分析出PbS/PbO特征值,通过“铜转炉吹炼造渣期数学模型”,获得PbS/PbO变化梯度和趋势,对造渣期终点时刻进行预测和判断。
3)基于吸收光谱检测法,利用紫外光源发送、接收装置获取出口烟气SO2吸收光谱,分析出SO2浓度,通过“铜转炉吹炼造铜期数学模型”,获得SO2变化梯度和趋势,对造铜期终点时刻进行预测和判断。
4)针对铜转炉吹炼过程中高温、高粉尘、高腐蚀,甚至熔体喷溅等恶劣工况环境,设计特殊的冷却、自动除渣及防结焦装置,能够确保系统长期稳定工作。
5)针对铜转炉吹炼过程中炉体位置(炉口角度)变化,冰铜、溶剂、冷料量变化引起的熔体液面高度变化,都会影响熔体测温测量和炉内烟气成分测量,设计一种自动控制转台,通过辐射光谱特征及强度变化自动调整及跟踪熔体液面,适应不同生产工况下高效运行。
该产品市场应用社会经济效益:
1)节能降耗,减少排放
通过转炉的温度在线监测,提供冷料加入时机以控制炉内温度,充分利用转炉吹炼过程中自身富余反应热,提
声明:
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我是此专利(论文)的发明人(作者)