[实用新型]一种基于竖炉炼铜工艺的一氧化碳监控系统

说明书

本实用新型涉及一种基于竖炉炼铜工艺的一氧化碳监控系统，其包括：竖炉模拟系统、一体化预处理装置、红外线气体分析仪和电气控制装置；所述竖炉模拟系统的气体入口设置有电磁阀组件，且所述电磁阀组件与所述电气控制装置信号连接；所述竖炉模拟系统的气体出口依次与所述一体化预处理装置和红外线气体分析仪相连，所述一体化预处理装置对所述竖炉模拟系统输出的气体进行预处理，所述红外线气体分析仪对经一体化预处理装置预处理后的气体中的CO浓度进行实时在线检测，并将检测结果发送到所述电气控制装置。本实用新型可广泛应用于铜冶炼厂等需要对CO浓度做连续精确监测和控制的相关冶炼行业。

技术领域

本实用新型涉及一种基于竖炉炼铜工艺的一氧化碳监控系统，属于冶金行业铜材铸造加工领域的气体浓度在线监测控制领域。

背景技术

目前在低氧铜冶炼行业,竖炉连铸连轧工艺是低氧铜杆生产企业普遍采用的工艺流程。

如图1、图2所示，现有的竖炉炼铜工艺主要包括上料小车、燃气竖炉、保温炉、上流槽、下流槽、浇包、扒渣槽等几个部分，主要功能是完成原料熔化处理，达到浇铸要求。常用的竖炉系统包括烟罩1、烟囱2、冷热风管3、炉筒4、炉膛5、热风烧嘴6、流槽7、装料小车8和装料门9。其中，炉膛5上部一侧设置有装料门9，装料小车8通过该装料门9将物料装入炉膛5；炉膛5顶部由下向上依次设置炉筒4、烟囱2和烟罩1，炉筒4上下两端设置冷热风管3，且炉筒4下端的冷热风管3通过燃气供应及鼓风系统与设置在炉膛5底部一侧的热风烧嘴6相连通；炉膛5下部一侧设置流槽7。竖炉炼铜工艺的优点在于:

(1)生产工艺简单，不需要“吹氧去硫”及“插木还原”；

(2)生产质量高，由于炉内保持微还原性气体CO(浓度在5.00％以下)，铜液含氧量可以控制在很低的范围内。

(3)生产效率高；

(4)占地面积小；

(5)控制方便，容易开、停炉；

(6)劳动条件好、无公害、金属回收率高；

(7)炉子热效能高，燃料消耗少，还可节约大量木材。

基于以上优点，竖炉铜连铸连轧工艺广泛应用于低氧铜冶炼领域，特别是低氧铜杆的生产。

然而，竖炉炼铜系统是整个低氧铜连铸连轧生产工艺的第一步，其中的竖炉熔化控制技术是保证原料能否达到浇铸要求的关键。竖炉熔化控制技术的难点在于竖炉各烧嘴火力控制不易稳定，通常采用的做法是用CO分析仪分析各支路燃气的CO浓度并输出信号给PLC系统，PLC系统根据CO分析仪输出值与设定值进行对比，输出控制信号自动调整燃气比例调节阀，使燃气CO实际含量接近设定值。因此对生产过程中CO分析的准确性是稳定燃烧控制的前提。其次，铜液中的含氧量可以通过CO浓度调节变化实施控制，CO与CuO反应的化学方程式为:CuO+CO＝＝Cu+CO₂。因此CO浓度变化的监测与控制在铜冶炼过程中扮演重要角色。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于竖炉炼铜工艺的一氧化碳监控系统，该系统提供竖炉低氧铜冶炼过程中对一氧化碳浓度的实时在线精确监测和控制。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种基于竖炉炼铜工艺的一氧化碳监控系统，其包括：竖炉模拟系统、一体化预处理装置、红外线气体分析仪和电气控制装置；所述竖炉模拟系统的气体入口处设置有电磁阀组件，且所述电磁阀组件与所述电气控制装置信号连接；所述竖炉模拟系统的气体出口依次与所述一体化预处理装置和红外线气体分析仪相连，所述一体化预处理装置对所述竖炉模拟系统输出的气体进行预处理，所述红外线气体分析仪对经所述一体化预处理装置预处理后的气体中的CO浓度进行实时在线检测，并将检测结果发送到所述电气控制装置。