铜终点在线监测系统对转炉吹炼终点判断的应用

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.08.003铜终点在线监测系统对转炉吹炼终点判断的应用范进军，何建平，刘奇，谢中建（金隆铜业有限公司，安徽铜陵244021）摘要：转炉吹炼终点判断对整个火法冶炼过程至关重要，过吹、欠吹都会对产品质量、周期控制造成重大影响，前期的终点判断完全由炉长个人经验判断。研究开发一套铜终点在线监测系统，通过对造渣期炉内PbO和PbS强度采集和分析、造铜期内烟气中SO2浓度采样分析、吹炼过程中熔体温度监测以及吹炼过程仿真预测，帮助炉长判断造渣期及造铜期终点，避免了转炉过吹、欠吹对生产的

2、影响，保证生产安全，提高生产效率，初步实现了铜转炉吹炼过程智能控制。关键词：转炉；铜；吹炼；终点控制；在线监测中图分类号：TF811文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）08-0000-00ApplicationofCopperEndPointOn-LineMonitoringSystemtoJudgeEndPointofConverterBlowingFANJin-jun,HEJian-ping,LIUQi,XIEZhong-jian(JinlongCopperCo.Ltd.,Tongling244021,Anhui,C

3、hina)Abstract：Judgmentofconverterblowingendingisessentialforentiresmeltingprocess.Eitheroverblowingorlessblowingwillhaveatremendousinfluenceonproductqualityandcyclecontrol.Earlyjudgmentofendpointisentirelyperformedbasedonpersonalexperienceofthefurnace.Byanalyzingcharacter

4、isticspectraofPbOandPbSinmeltduringslaggingandSO2concentrationinfluegasofboilerduringcopperproduction,monitoringtemperatureofmelt,andforecastbysimulationofsmelting,copperendpointon-linemonitoringsystemisdevelopedtohelpoperatortojudgeendpointofconverterblowing,ensureproduc

5、tionsafetyandimproveproductionefficiency.Intelligentcontrolofconvertingprocessofcopperconverterispreliminarilyrealized.Keywords：converter;copper;blowing;terminalpoint;on-linemonitoringPS转炉自1905年使用碱性耐火材料以来，成为铜锍吹炼的主要工艺，目前世界上超过50%的矿产铜仍然使用PS转炉吹炼。由于转炉吹炼过程是间歇式的周期性作业，进料和放渣中逸散出含有

6、SO2的烟气需要进行环保处理，促使广大工程技术人员不断研究和开发新的工艺技术进行替代，三菱法连续熔炼、闪速吹炼炉、诺兰达转炉、澳斯麦特吹炼炉、“双底吹”连续炼铜等其他吹炼技术的开发与运用，慢慢改变着传统的PS转炉的主导局面。尽管目前PS转炉面临多种吹炼新设备、新技术的挑战，但由于PS转炉吹炼具有工艺成熟、操作灵活多变、适应性强、成本低廉，可以处理不同品位、不同形状物料，尤其是大块状物料等优点。在不增加额外投资的前提下，可以通过提高用氧量增强吹炼强度，加大冷料处理量，提高产量。同时，通过研究和开发新的监测设备系统，减少生产操作中由于人工经验

7、判断失误导致的喷炉、过吹、欠吹等操作事故，降低给下游阳极板生产带来不利影响，提高PS转炉竞争力[1]。为保证生产安全，减少烟气污染，提高生产效率，降低转炉吹炼终点判断带来的生产波动，金隆公司与高校和科研院所共同合作研发了铜终点在线监测系统，在吹炼工况下，通过对吹炼过程目标的在线检测和仿真，为作业人员的操作提供了实时数据，代替了传统的肉眼观察、炉后取样等操作方式，实现了对转炉吹炼的终点与过程判断操作的自动化，初步实现了铜转炉吹炼过程智能控制[2]。本文将对该系统进行简单的介绍。1国内外研究成果转炉终点的判断方法在国内外已经开始研究多年，张云

8、生等[3]利用吹炼时间理论计算，温度、目标气体（SO2）浓度现场检测，物料参数在线读入等方式采集数据进行信息集成，进行吹炼过程中的操作和终点控制。系统具有操作提示功能，实现了人机交互自组织、自