本技術(shù)涉及冶煉，特別是涉及一種基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、閃速熔煉法是一種工藝先進(jìn)、技術(shù)成熟的現(xiàn)代直接煉鉛法，而閃速熔煉爐是閃速熔煉法的核心冶煉設(shè)備，該熔煉方法包括閃速爐氧化熔煉pbs精礦和電爐還原貧化爐渣兩部分，將傳統(tǒng)煉鉛法焙燒、鼓風(fēng)爐熔煉和爐渣煙化三個(gè)過程合并在一臺(tái)閃速熔煉爐中進(jìn)行。

2、在閃速熔煉爐進(jìn)行熔煉的過程中，由于整個(gè)熔煉過程都處于高溫狀態(tài)，因此需要隨時(shí)對(duì)閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)比如爐體是否有滲漏和破損、爐體是否變形或者傾斜等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，旨在掌握爐體本身的健康狀態(tài)，盡早發(fā)現(xiàn)故障征兆，提供預(yù)警和報(bào)警信息，以免爐體出現(xiàn)問題而造成重大的人員和財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)通過對(duì)爐體的監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐體存在的問題，有利于熔煉爐長(zhǎng)期穩(wěn)定的高效運(yùn)行，延長(zhǎng)熔煉爐的壽命。然而，目前對(duì)閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)的監(jiān)測(cè)主要是靠人工監(jiān)測(cè)，人工監(jiān)測(cè)不僅存在監(jiān)測(cè)效率低，監(jiān)測(cè)不全面、不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的問題，甚至導(dǎo)致發(fā)生極端工況，而且也給監(jiān)測(cè)人員帶來一定的危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2、本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括閃速熔煉爐、溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)、位移監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和上位機(jī)；所述溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括感溫光纜和光纖測(cè)溫裝置，所述感溫光纜設(shè)置在所述閃速熔煉爐上，所述光纖測(cè)溫裝置一方面與所述感溫光纜的引出口連接，另一方面與所述上位機(jī)通信連接；所述位移監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括位移傳感器和位移信號(hào)采集器，所述位移傳感器和所述位移信號(hào)采集器設(shè)置在所述閃速熔煉爐上，所述位移信號(hào)采集器與所述上位機(jī)通信連接。

3、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過在閃速熔煉爐上設(shè)置感溫光纜和位移傳感器及其它與其關(guān)器件，使得工藝人員可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熔煉爐的爐體狀態(tài)，提高了監(jiān)測(cè)效率，降低了檢測(cè)人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)提高了生產(chǎn)組織能力和生產(chǎn)異常的處置能力，有效地避免了極端工況的發(fā)生；另外，保證了閃速熔煉爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定高效運(yùn)行，延長(zhǎng)了閃速熔煉爐的使用壽命。

4、進(jìn)一步地，所述光纖測(cè)溫裝置包括一激光器和一波分復(fù)用器；所述波分復(fù)用器設(shè)有多個(gè)通道口，所述感溫光纜與所述波分復(fù)用器的兩個(gè)通道口相通連接，所述激光器產(chǎn)生的激光穿過所述波分復(fù)用器后從一個(gè)通道口進(jìn)入到所述感溫光纜，從所述感溫光纜傳輸出的光波再進(jìn)入所述波分復(fù)用器的另一通道口。所述激光器用以產(chǎn)生一束激光打入到所述感溫光纜中進(jìn)行溫度測(cè)量，所述波分復(fù)用器一方面將所述激光器發(fā)射出的不同波長(zhǎng)的光波合成一束光，使得發(fā)射的激光盡量多的耦合到所述感溫光纜中。

5、進(jìn)一步地，所述波分復(fù)用器包括一薄膜干涉濾波片，用于過濾出所述感溫光纜傳輸出的特定波長(zhǎng)的光波。根據(jù)光波在光纖中的背向散射原理，光波在感溫光纜的光纖中傳播時(shí)，將散射出斯托克斯光和非斯托克斯光，所述薄膜干涉濾波片將這兩種光進(jìn)行過濾，便于后續(xù)對(duì)兩種光的檢測(cè)和處理。

6、進(jìn)一步地，所述光纖測(cè)溫裝置還包括一光電轉(zhuǎn)換器和一采樣平均累加器，所述光電轉(zhuǎn)換器與所述波分復(fù)用器的通道口連接，所述采樣平均累加器與所述光電轉(zhuǎn)換器通信連接。所述光電轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所述采樣平均累加器將電信號(hào)進(jìn)行采集和處理。

7、進(jìn)一步地，所述光纖測(cè)溫裝置還包括一同步脈沖發(fā)生器，所述同步脈沖發(fā)生器與所述激光器電連接，同時(shí)與所述采樣平均累加器通信連接。所述脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生具有一定寬度和重復(fù)頻率的脈沖，一方面對(duì)所述激光器發(fā)出的激光進(jìn)行調(diào)制，從而獲得大功率脈寬窄的激光脈沖，另一方面將脈沖信號(hào)發(fā)送給所述采樣平均累加器，使得所述采樣平均累加器進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)狀態(tài)。

8、進(jìn)一步地，所述閃速熔煉爐包括反應(yīng)塔、豎爐、電熱爐和熔池，所述豎爐和電熱爐分別位于所述反應(yīng)塔的兩側(cè)且底部相通連接，所述反應(yīng)塔、豎爐和電熱爐的底部相通連接處為爐床，所述熔池位于所述爐床的下方，所述熔池的外壁設(shè)有銅水套，在所述閃速熔煉爐的底部設(shè)有石墨磚層，所述閃速熔煉爐的爐體四周設(shè)有彈簧結(jié)構(gòu)。

9、進(jìn)一步地，所述感溫光纜鋪設(shè)在所述石墨磚層處以及爐床和銅水套的表面。將所述感溫光纜鋪設(shè)在所述閃速熔煉爐需要進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)的位置，便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述閃速熔煉爐的重要位置是否存在泄露。

10、進(jìn)一步地，所述彈簧結(jié)構(gòu)上設(shè)有位移傳感器支架，所述位移傳感器安裝在所述位移傳感器支架上。通過所述位移傳感器支架將所述位移傳感器安裝在所述彈簧結(jié)構(gòu)上。

11、進(jìn)一步地，所述上位機(jī)包括解調(diào)器、報(bào)警器和爐體狀態(tài)數(shù)據(jù)采集器。所述解調(diào)器將所述采樣平均累加器傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度、位置和報(bào)警信息解調(diào)，所述報(bào)警器用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)，所述爐體狀態(tài)數(shù)據(jù)采集器用于將所述位移信號(hào)采集器傳輸過來的位移傳感器的位移變化轉(zhuǎn)換成所述閃速熔煉爐的位移變化。

12、進(jìn)一步地，還包括dcs平臺(tái)，所述dcs平臺(tái)與所述上位機(jī)通信連接。所述dcs平臺(tái)用于將所述溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和所述位移監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)所傳輸過來的爐體狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)與控制指令的集中下發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述閃速熔煉爐實(shí)時(shí)、及時(shí)的監(jiān)控。

13、為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

技術(shù)特征：

1.一種基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括閃速熔煉爐、溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)、位移監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和上位機(jī)；所述溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括感溫光纜和光纖測(cè)溫裝置，所述感溫光纜設(shè)置在所述閃速熔煉爐上，所述光纖測(cè)溫裝置一方面與所述感溫光纜的引出口連接，另一方面與所述上位機(jī)通信連接；所述位移監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括位移傳感器和位移信號(hào)采集器，所述位移傳感器和所述位移信號(hào)采集器設(shè)置在所述閃速熔煉爐上，所述位移信號(hào)采集器與所述上位機(jī)通信連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖測(cè)溫裝置包括一激光器和一波分復(fù)用器；所述波分復(fù)用器設(shè)有多個(gè)通道口，所述感溫光纜與所述波分復(fù)用器的兩個(gè)通道口相通連接，所述激光器產(chǎn)生的激光通過所述波分復(fù)用器后從一個(gè)通道口進(jìn)入到所述感溫光纜，從所述感溫光纜傳輸出的光波再進(jìn)入所述波分復(fù)用器的另一通道口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述波分復(fù)用器包括一薄膜干涉濾波片，用于過濾出所述感溫光纜傳輸出的特定波長(zhǎng)的光波。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖測(cè)溫裝置還包括一光電轉(zhuǎn)換器和一采樣平均累加器，所述光電轉(zhuǎn)換器與所述波分復(fù)用器的通道口連接，所述采樣平均累加器與所述光電轉(zhuǎn)換器通信連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖測(cè)溫裝置還包括一同步脈沖發(fā)生器，所述同步脈沖發(fā)生器與所述激光器電連接，同時(shí)與所述采樣平均累加器通信連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述閃速熔煉爐包括反應(yīng)塔、豎爐、電熱爐和熔池，所述豎爐和電熱爐分別位于所述反應(yīng)塔的兩側(cè)且底部相通連接，所述反應(yīng)塔、豎爐和電熱爐的底部相通連接處為爐床，所述熔池位于所述爐床的下方，所述熔池的外壁設(shè)有銅水套，在所述閃速熔煉爐的底部設(shè)有石墨磚層，所述閃速熔煉爐的爐體四周設(shè)有彈簧結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述感溫光纜鋪設(shè)在所述石墨磚層處以及爐床和銅水套的表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述彈簧結(jié)構(gòu)上設(shè)有位移傳感器支架，所述位移傳感器安裝在所述位移傳感器支架上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述上位機(jī)包括解調(diào)器、報(bào)警器和爐體狀態(tài)數(shù)據(jù)采集器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：還包括dcs平臺(tái)，所述dcs平臺(tái)與所述上位機(jī)通信連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種基于閃速熔煉爐的爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本技術(shù)所述爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括閃速熔煉爐、溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)、位移監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和上位機(jī)；溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括感溫光纜和光纖測(cè)溫裝置，感溫光纜設(shè)置在閃速熔煉爐上，光纖測(cè)溫裝置與感溫光纜的引出口連接且與上位機(jī)通信連接；位移監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括位移傳感器和位移信號(hào)采集器，位移傳感器和位移信號(hào)采集器設(shè)置在閃速熔煉爐上，位移信號(hào)采集器與上位機(jī)通信連接。本技術(shù)所述爐體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，工藝人員可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐體狀態(tài)，提高了監(jiān)測(cè)效率，降低了檢測(cè)人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；提高了生產(chǎn)組織能力和生產(chǎn)異常的處置能力，避免了極端工況的發(fā)生；另外保證了閃速熔煉爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定高效運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：羅平,羅振,黃勇光,劉海洋,陳文績(jī),羅飛,甘子橋,郭權(quán),李廣軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠
技術(shù)研發(fā)日：20240108
技術(shù)公布日：2024/12/26