[发明专利]用于铜转炉吹炼的控制系统

权利要求书

1.一种用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：包括在造渣期在线对铜转炉（10）内熔体中PbO和PbS特征光谱发射强度信号进行采集的造渣终点检测单元（20），以及在造铜期在线对铜转炉烟道烟气中的SO₂气体浓度信号进行采集的造铜终点检测单元（30），数据处理单元（50）分析处理造渣、造铜终点检测单元（20、30）采集的信号判断是否到达造渣、造铜终点并调控是否停风吹炼；

造渣终点检测单元（20）设置在铜转炉（10）炉口上方，其包括依次连接的光学导入装置（21）、第一光谱仪（22）、光电探测器（23）、数据采集卡（24），第一光谱仪（22）对接收到的光信号进行分光，然后由光电探测器（23）完成光电信号转换，进而由数据采集卡（24）完成整个光谱数据采集工作，并将采集到的光谱数据传送至数据处理单元（50）进行分析处理判断是否到达造渣终点。

2.如权利要求1所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：造铜终点检测单元（30）设置在铜转炉（10）的烟道壁上，包括烟道同一高度相对的两侧壁处对应设置的发射光源（31）和第二光谱仪（32），第二光谱仪（32）对发射光源（31）发出的经烟气吸收后的光进行光强检测，并将检测到的光强信号传输给数据处理单元（50）进行分析处理判断是否到达造铜终点。

3.如权利要求1所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：还包括在造渣期、造铜期对铜转炉内熔体温度进行信号采集的温度检测单元（40），数据处理单元（50）分析处理温度检测单元（40）采集的信号并调控冷料的投加；所述的温度检测单元（40）设置在铜转炉（10）炉口上方，温度检测单元（40）为双色红外测温仪。

4.如权利要求1、2或3所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：所述的光学导入装置（21）包括设置在镜筒（211）内的透镜（212）、平面反射镜（213）以及反射镜（214），所述的透镜（212）布置在镜筒（211）前段或中段位置处，光线自镜筒（211）的前端进入，镜筒（211）的后端布置所述的平面反射镜（213），平面反射镜（213）将经过透镜（212）聚集的光线反射至透镜（212）一侧，透镜（212）靠近平面反射镜（213）的一侧或透镜（212）的周边相邻布置所述的反射镜（214）用于接收平面反射镜（213）反射的光线，反射镜（214）相对应位置处的镜筒（211）筒壁上开设通孔用于布置光纤（217）输出光信号至所述的第一光谱仪（22）。

5.如权利要求4所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：所述的反射镜（214）贴合透镜（212）靠近平面反射镜（213）的一侧布置，透镜（212）、平面反射镜（213）以及反射镜（214）的中心位于同一直线上。

6.如权利要求4所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：所述的反射镜（214）位于透镜（212）的周边相邻布置，所述的平面反射镜（213）与镜筒（211）的轴芯呈一定夹角，该夹角使得平面反射镜（213）将光线反射到所述的反射镜（214）上。

7.如权利要求5所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：所述的透镜（212）为K9玻璃材料制作的平凸透镜，其平面一侧朝向平面反射镜（213），所述的反射镜（214）为45°棱镜反射镜，45°棱镜反射镜的一个直角面粘合在平凸透镜的平面上。

8.如权利要求7所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：所述镜筒（211）的光线入射端与透镜（212）之间设置有防护窗片（215）用于保护所述的透镜（212）。

9.如权利要求8所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：所述的镜筒（211）包括前段、后段以及端盖，前段与后段一端通过螺纹连接，后段的另一端通过端盖密封，所述的防护窗片（215）设置在镜筒（211）的前段的后端位置处，透镜（212）布置在镜筒（211）的后段的前端位置处，平面反射镜（213）固定在端盖上。

10.如权利要求8或9所述的用于铜转炉吹炼的控制系统，其特征在于：所述镜筒（211）的光线入射端与防护窗片（215）之间的筒壁上设置有吹气单元（216）；所述的吹气单元（216）有两组，其中一组靠近镜筒（211）的光线入射端布置，该组吹气单元（216）朝镜筒（211）外吹气且其气帘呈锥状，另外一组靠近防护窗片（215）且其吹气方向垂直镜筒（211）的轴芯布置，每组吹气单元（216）包括三个吹气孔，三个吹气孔沿镜筒（22）筒壁的周向间隔均匀布置。