用于铜精炼的燃烧控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于铜精炼的燃烧控制系统，包括烧枪、氢气传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器和远程控制装置；烧枪具有纯氧管道、空气管道和天然气管道，空气管道上设置有控制空气管道导通和关闭的控制阀；远程控制装置包括：计算氢气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和的第一燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第一浓度检测模块和根据第一浓度检测模块的判断结果对控制阀进行控制的空气管道控制模块。本实用新型专利技术在铜精炼的还原过程中适时通入空气对天然气进行燃烧，增加惰性气体的保护，还能降低废气的温度，防止进入地下烟道的废气发生爆炸。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及铜精炼
，具体地，设及一种用于铜精炼的燃烧控制系统。
技术介绍
紫杂铜精炼过程中，精炼炉产生的废气通过地下烟道入地后流出厂房，但在紫杂 铜精炼过程中产生的废气中含有未燃烧的可燃性气体和氧气，达到爆炸条件后容易爆炸。 可燃性气体主要为氨气和一氧化碳。表1为运两种气体的爆炸极限： 铜的精炼过程主要包括加料、氧化、还原和诱注4个阶段;现有技术中，通常采用纯 氧-天然气的燃烧方式对紫杂铜进行精炼，整个过程中仅通入纯氧对天然气进行燃烧。表2 为纯氧-天然气的燃烧方式还原期间对地下烟道中几种气体浓度进行了 6次测量的测量数 据： 从表2可W看出，纯氧燃烧虽然具有节能和减小废气排放量等优点，但是相比于空 气助燃少了惰性气体(如氮气）的保护，还原期间一氧化碳和氨气多数时间均在爆炸浓度范 围内，极易发生爆炸。
技术实现思路
本技术的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于铜精炼 的燃烧控制系统，在还原过程中适时通入空气对天然气进行燃烧，增加惰性气体的保护，防 止进入地下烟道的废气发生爆炸。 本技术解决上述问题所采用的技术方案是： 用于铜精炼的燃烧控制系统，包括烧枪、用于测量氨气浓度的氨气传感器、用于测 量一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、用于测量二氧化碳浓度的二氧化碳传感器和控制燃烧 方式的远程控制装置;所述烧枪具有纯氧管道、空气管道和天然气管道，所述空气管道上设 置有控制空气管道导通和关闭的控制阀;所述远程控制装置包括用于计算氨气、一氧化碳、 二氧化碳的浓度和的第一燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第一浓 度检测模块和对控制阀进行控制的空气管道控制模块;所述氨气传感器、二氧化碳传感器 和一氧化碳传感器设置在地下烟道内，第一燃爆气体浓度计算模块具有Ξ个输入端，Ξ个 输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氨气传感器一一对应相连;第一浓度检测模块 的输入端与第一燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与空气管道控制模块相连， 用于在氨气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时控制空气管道控制模块 打开控制阀，低于爆炸下限时控制空气管道控制模块关闭控制阀。 进一步，所述第一燃爆气体浓度计算模块包括加法器A1和加法器A2,氨气传感器、 一氧化碳传感器、二氧化碳传感器中的其中两种传感器的输出端各连接到加法器A1的一个 输入端上，另一种传感器的输出端连接到加法器A2的一个输入端上;加法器A2的另一个输 入端连接加法器A1的输出端，加法器A2的输出端为第一燃爆气体浓度计算模块的输出端。 进一步，所述第一浓度检测模块包括比较器U1、提供浓度上限阔值的第一分压电 路;所述第一分压电路由电阻R1、电阻R2串联构成，电阻R1连接电源VCC，电阻R2接地，比较 器U1的反向输入端连接在电阻R1和电阻R2的公共端上、正向输入端连接第一燃爆气体浓度 计算模块的输出端，比较器U1的输出端连接空气管道控制模块的输入端。 进一步，所述控制阀采用电磁阀，所述空气管道控制模块包括Ξ极管Q1、限流电阻 R3和第一继电器，Ξ极管Q1的基极连接第一浓度检测模块的输出端，集电极连接电源VCC， 限流电阻R3-端连接Ξ极管Q1的发射极，另一端连接第一继电器的线圈；第一继电器的两 个触点一个连接电磁阀的电源，另一个连接电磁阀的线圈。 进一步，所述远程控制装置还包括控制除尘设备的电机的变频器的电机频率控制 模块，所述电机频率控制模块的输入端连接第一浓度检测模块的输出端，输出端连接变频 器。 进一步，上述用于铜精炼的燃烧控制系统还包括控制除尘设备的电机的变频器的 除尘控制装置，所述除尘控制装置包括用于计算氨气、一氧化碳和二氧化碳的浓度和的第 二燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第二浓度检测模块和电机频率 控制模块;第二燃爆气体浓度计算模块具有Ξ个输入端，Ξ个输入端与一氧化碳传感器、二 氧化碳传感器、氨气传感器一一对应相连，第二浓度检测模块的输入端与第二燃爆气体浓 度计算模块的输出端相连，输出端与电机频率控制模块相连，所述电机频率控制模块的输 出端连接变频器。 综上，本技术的有益效果是： 1、本技术在铜精炼过程中适时通入空气对天然气进行助燃，增加了惰性气体 的含量，提高混合气体爆炸下限，防止地下烟道中的废气发生爆炸； 2、本技术能够在两种燃烧方式的流量控制中，既保证天然气的充分燃烧，又 不会影响氧化亚铜的还原反应的效果和效率； 3、本技术控制方便、自动化程度高。【附图说明】 图1是实施例1中的用于铜精炼的燃烧控制系统的结构框图； 图2是实施例3中的用于铜精炼的燃烧控制系统的结构框图； 图3是实施例4中的用于铜精炼的燃烧控制系统的结构框图； 图4是远程控制装置的一种具体实施例的电路图。【具体实施方式】 下面结合实施例及附图，对本技术作进一步地的详细说明，但本技术的 实施方式不限于此。 实施例1: 如图1所示，用于铜精炼的燃烧控制系统，包括烧枪、用于测量氨气浓度的氨气传 感器、用于测量一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、用于测量二氧化碳浓度的二氧化碳传感 器和控制燃烧方式的远程控制装置。所述烧枪具有纯氧管道、空气管道和天然气管道，所述 空气管道上设置有控制空气管道导通和关闭的控制阀；纯氧管道用于通入纯氧，空气管道 用于通入空气，天然气管道用于通入天然气。 所述远程控制装置包括用于计算氨气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和的第一燃爆 气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第一浓度检测模块、对控制阀进行控 制的空气管道控制模块W及对第一燃爆气体浓度计算模块、第一浓度检测模块、空气管道 控制模块进行综合控制的微处理器，该微处理器可W采用一般的CPU、单片机、FPGA等可编 程装置;所述氨气传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器设置在地下烟道内，第一燃爆 气体浓度计算模块具有Ξ个输入端，Ξ个输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氨气 传感器--对应相连（即一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氨气传感器各连接到一个输入 端上），接收3种传感器检测到的气体浓度并计算出氨气、一氧化碳、二氧化碳3种气体的浓 度和;第一浓度检测模块的输入端与第一燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与 空气管道控制模块相连，用于在氨气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时 控制空气管道控制模块打开控制阀，低于爆炸下限时控制空气管道控制模块关闭控制阀； 所述空气管道控制模块的输出端与控制阀相连，用于在氨气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和 等于或高于爆炸下限时，打开控制阀，当氨气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和低于爆炸下限 时，关闭控制阀。本实施例中，控制阀采用电磁阀，控制阀打开时，空气管道接通，烧枪通入 空气，空气和纯氧同时作为助燃气体对天然气进行燃烧，此时是混合燃烧模式；电磁阀关闭 时空气管道关闭，烧枪停止通入空气，仅通入纯氧进行燃烧，此时是纯氧燃烧模式。 本实施例中，在铜精炼的还原过程中，根据地下烟道中氨气、二氧化碳和一氧化碳 的浓度，在氨气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时通入空气对天然气进 行燃烧，增加惰性气体的保护，还能降低废气的溫度，防止进入地下烟道的废本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于铜精炼的燃烧控制系统，包括烧枪，其特征在于，还包括用于测量氢气浓度的氢气传感器、用于测量一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、用于测量二氧化碳浓度的二氧化碳传感器和控制燃烧方式的远程控制装置；所述烧枪具有纯氧管道、空气管道和天然气管道，所述空气管道上设置有控制空气管道导通和关闭的控制阀；所述远程控制装置包括用于计算氢气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和的第一燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第一浓度检测模块和对控制阀进行控制的空气管道控制模块；所述氢气传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器设置在地下烟道内，第一燃爆气体浓度计算模块具有三个输入端，三个输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器一一对应相连；第一浓度检测模块的输入端与第一燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与空气管道控制模块相连，用于在氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时控制空气管道控制模块打开控制阀，低于爆炸下限时控制空气管道控制模块关闭控制阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞建秋，陈伟，赵小平，黄勇泉，岳定淼，文利伟，
申请(专利权)人：绵阳金循环金属材料有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51