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铜冶炼智能监控系统及其控制方法

183 编辑：北方有色网来源：赤峰云铜有色金属有限公司

2026-01-21 17:10:46

权利要求 1.一种铜冶炼智能监控系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块和执行模块; 所述数据采集模块包括紫外差分吸收光谱气体分析仪、在线激光诱导击穿光谱分析仪和质量检测装置;所述紫外差分吸收光谱气体分析仪设置在冶炼炉的上升烟道或余热锅炉入口处，用于检测烟气中SO2、O2、SO3的浓度;所述紫外差分吸收光谱气体分析仪连接样品前处理系统;所述在线激光诱导击穿光谱分析仪设置在电收尘灰斗下料口和酸泥槽出口处，用于检测烟灰和酸泥中的关键金属元素的含量;所述质量检测装置设置在电收尘灰斗下料口和酸泥槽出口处; 所述数据处理模块包括SO3预测单元和金属平衡单元;所述SO3预测单元根据所述紫外差分吸收光谱气体分析仪采集到的数据，基于传质传热与反应动力学机理构建的简化微分方程模型预测未来30-120s内SO3的浓度变化趋势，所述简化微分方程为：d[SO3]/dt=k*[SO2]^a*[O2]^b*exp(-Ea/(R*T))-k_d*[SO3]，其中，[SO3],[SO2],[O2]为由紫外差分吸收光谱气体分析仪实时测得的浓度;T为实时烟气温度(℃);k为反应物的反应速率;a为SO2自身浓度对反应速率的影响参数;b为氧气浓度对反应速率的影响参数;Ea为活化能;k_d为待标定的模型参数; 所述金属平衡单元根据所述在线激光诱导击穿光谱分析仪和所述质量检测装置采集的数据，以及人工取样实验室分析获得的日平均关键金属元素含量数据，计算关键金属元素的日金属平衡偏差ΔM，ΔM=(ΣM_in*C_in)-(ΣM_out*C_out)-ΣM_inventory，其中，M_in,M_out为每日投入/产出物流的累计质量，C_in,C_out为对应物流的日平均成分，ΣM_inventory为系统内部库存变化量; 所述执行模块根据所述SO3预测单元输出的预测值，生成第一控制指令，用于调节冶炼炉富氧风量或总风量;所述执行模块根据所述金属平衡单元输出的ΔM以及所述在线激光诱导击穿光谱分析仪采集到的关键金属元素的含量变化趋势，生成第二控制信息，以人机交互界面的形式向操作员提供设备维护与工艺参数优化建议。 2.根据权利要求1所述的一种铜冶炼智能监控系统，其特征在于，所述样品前处理系统包括高温采样探头、一级旋风除尘器、二级精细

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“铜冶炼智能监控系统及其控制方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。

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