用于监测悬浮熔炼炉喷嘴性能的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于监测悬浮熔炼炉(2)的喷嘴(1)的性能的方法和装置。喷嘴(1)布置在悬浮熔炼炉(2)的反应炉身(4)的炉顶结构(3)处，喷嘴(1)具有：固体物质供给通道(5)，其具有通入反应炉身(4)中的固体物质出口(6)；和反应气体通道(12)，包括反应气体通道(12)，具有通入反应炉身(4)中的反应气体出口(8)。装置包括：至少一个成像器件(9)，用于生成代表反应气体通道(12)横截面的图像；和处理器件(10)，用于从成像器件(9)接收反应气体通道(12)横截面的图像。本发明专利技术还涉及方法和装置的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及如独立权利要求1前序部分所限定的用于监测悬浮熔炼炉(例如闪速熔炼炉或者闪速吹炼炉)的喷嘴(例如精矿喷嘴或者冰铜喷嘴)性能的方法。本专利技术还涉及如独立权利要求15前序部分所限定的用于监测悬浮熔炼炉(例如闪速熔炼炉或者闪速吹炼炉)的喷嘴(例如精矿喷嘴或者冰铜喷嘴)性能的装置。本专利技术还涉及方法和装置的各种用途。公开文件WO98/14741公开了一种具有喷嘴的悬浮熔炼炉。专利技术目的本专利技术的目的是提供能在线监测悬浮熔炼炉喷嘴性能的方法和装置，以便容易对可能对喷嘴性能有影响的问题或者将对喷嘴性能有影响的问题快速作出反应。专利技术概述本专利技术方法的特征由独立权利要求1限定。方法的优选实施例在从属权利要求2到14中限定。本专利技术装置的特征相应地由独立权利要求15限定。装置的优选实施例在从属权利要求16到31中限定。本专利技术还涉及根据权利要求1到14中任一项的方法或者根据权利要求15到31中任一项的装置的用于确定喷嘴反应气体出口对称性的用途。本专利技术还涉及根据权利要求1到14中任一项的方法或者根据权利要求15到31中任一项的装置的用于检测积聚的用途。本专利技术还涉及根据权利要求1到14中任一项的方法或者根据权利要求15到31中任一项的装置的用于监测悬浮熔炼炉的反应炉身中固体物质与反应气体和可能的燃料(例如油)之间反应的用途。本专利技术的基本点是：通过至少一个成像器件生成代表反应气体通道横截面的图像，利用处理器件从成像器件接收反应气体通道横截面的图像，并且可通过处理器件将反应气体通道横截面的图像与代表反应气体通道横截面的阈值图像进行比较。本专利技术提供了能在线监测悬浮熔炼炉喷嘴性能的方法和装置，以便容易对可能对喷嘴性能有影响的问题或者将对喷嘴性能有影响的问题快速作出反应。对喷嘴性能有影响的问题是喷嘴的反应气体出口相对于喷嘴竖直中心线的对称性。如果喷嘴的反应气体出口相对于喷嘴竖直中心线不是对称的，则炉渣损失量增加，氧利用率较低，炉渣中的磁铁矿(Fe3O4)的比例增加，灰尘量增加，并且在喷嘴出口处形成更多积聚。在本专利技术的方法和装置之前，仅可在停工期间确定喷嘴的反应气体出口相对于喷嘴竖直中心线的对称性。因为停工仅每月一次或者每两个月一次，所以会长时间发生性能劣化。对喷嘴性能有影响的问题是在喷嘴反应气体出口区域中的积聚，这对喷嘴反应气体出口的对称性有不利影响。本专利技术的方法和装置提供了在线监测积聚情况，并提供了对积聚情况迅速进行反应和清除可能积聚的可能性。已经发现积聚会增加炉渣损失、降低氧气利用率、提高炉渣中磁铁矿(Fe3O4)的比例并且增加灰尘量。本专利技术还涉及方法或装置的用于监测悬浮熔炼炉的反应炉身中固体物质和反应气体之间反应(即，监测反应炉身中的火焰)的用途。通过追踪火焰，操作者可以确定在喷嘴附近或者在喷嘴处是否存在积聚。附图说明在下文中，将参照附图更详细地描述本专利技术，其中，图1示出了悬浮熔炼炉，图2示出了根据第一实施例的喷嘴的横截面，图3示出了根据第二实施例的喷嘴的横截面，图4示出了根据第三实施例的喷嘴的横截面，和图5示出了根据第四实施例的喷嘴的横截面。具体实施方式本专利技术涉及用于监测悬浮熔炼炉2(例如闪速熔炼炉或者闪速吹炼炉)的喷嘴1(例如精矿喷嘴或者冰铜喷嘴)的性能的方法和装置。首先，将更详细地描述方法和方法的一些实施例和变型。在方法中，喷嘴1布置在悬浮熔炼炉2的反应炉身4的炉顶结构3处，喷嘴1具有：固体物质供给通道5，其具有通入反应炉身4中的固体物质出口6，以用于将固体物质(例如硫化金属精矿和可能的造渣材料)(附图中未示出)供给到反应炉身4中；和反应气体通道12，其具有通入悬浮熔炼炉2的反应炉身4中的反应气体出口8，以用于将反应气体(例如空气、富氧空气或者氧气)(附图中未示出)供给到反应炉身4中。方法包括设置至少一个成像器件9。方法包括通过至少一个成像器件9来生成代表反应气体通道12横截面的图像。方法包括利用处理器件10从成像器件9接收反应气体通道12横截面的图像。例如，可追随图像中的颜色来监测悬浮熔炼炉的反应炉身4中的反应。方法可包括通过处理器件10来将反应气体通道12横截面的图像与代表反应气体通道12横截面的阈值图像进行比较。例如，可通过将表示当前情况的图像与阈值图像进行比较来在线监测喷嘴处的积聚情况。方法优选(但不必须)包括布置所述至少一个成像器件9以生成反应气体出口8处的反应气体通道12横截面的图像，即使得反应炉身4的内部在图像中也是部分地可见的。这可以通过适当放置和/或对准所述至少一个成像器件9来实现。方法可包括将所述至少一个成像器件9至少部分地布置在喷嘴1外部。如图4中所示，方法可包括将所述至少一个成像器件9布置在喷嘴1外部，并且设置光学器件16(例如透镜、物镜和/或反射镜)，以用于在喷嘴1的反应气体通道12的内部和喷嘴1外部的所述至少一个成像器件9之间引导图像。方法优选(但不必须)包括将所述至少一个成像器件9布置在喷嘴1的反应气体通道12中。在此情况下，所述至少一个成像器件9优选放置和/或对准在喷嘴1的反应气体通道12中，以生成在反应气体出口8处反应气体通道12横截面的图像，即，因此反应炉身4的内部在图像中也是部分地可见的。如果喷嘴1的反应气体通道12在轴向上由反应气体通道顶壁7限定，则所述至少一个成像器件9可布置在反应气体通道顶壁7中。在此情况下，所述至少一个成像器件9优选放置和/或对准在喷嘴1的反应气体通道12中，以生成在反应气体出口8处反应气体通道12横截面的图像，即，因此反应炉身4的内部在图像中也是部分地可见的。方法优选(但不必须)包括设置至少两个成像器件9，并且成像器件相对于喷嘴1的竖直中心线A对称地布置。这在反应气体通道12为环形反应气体通道12的情况下(正如附图所示实施例那样)是特别有利的，因为这能够生成反应气体通道12整个横截面的图像。例如，方法可包括设置三个成像器件9，它们相对于喷嘴1的竖直中心线A对称地布置，每两个相邻成像器件9之间距离为120度；或者方法包括设置四个成像器件9，它们相对于喷嘴1的竖直中心线A对称地布置，每两个相邻成像器件9之间距离为90度。方法可包括布置用于测量反应气体通道12宽度的至少两个激光测距仪，并利用所述至少两个激光测距仪来测量反应气体通道的宽度。如果方法中所使用的喷嘴1包括反应气体通道12中的整流锥14(如图2和图3中所示喷嘴1那样)，则方法可包括将所述至少两个激光测距仪布置在整流锥14处，以用于测量整流锥14处反应气体通道12的宽度。方法可包括将所述至少两个激光测距仪15至少部分地布置在喷嘴1的反应气体通道12中，优选布置在喷嘴1的反应气体通道12中。如图5中所示，方法可包括将所述至少两个激光测距仪15布置在喷嘴1的外部，并且设置光学器件16(例如透镜、物镜和/或反射镜)，以用于在喷嘴1的反应气体通道12的内部和喷嘴1外部的所述至少两个激光测距仪15之间引导激光束。如果方法包括在反应气体通道12中布置至少两个激光测距仪，则方法优选(但不是必定地)包括将所述至少两个激光测距仪相对于喷嘴1的竖直中心线A对称地设置。例如，方法可包括设置三个激光测距仪，它们相对于喷嘴1的竖直中心线A对称地布置，每两个相邻激光测距仪之间距离为120度；或者方法包括设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测悬浮熔炼炉(2)例如闪速熔炼炉或者闪速吹炼炉的喷嘴(1)例如精矿喷嘴或者冰铜喷嘴的性能的方法，其中，喷嘴(1)布置在悬浮熔炼炉(2)的反应炉身(4)的炉顶结构(3)处，并且喷嘴(1)具有：固体物质供给通道(5)，其具有通入反应炉身(4)中的固体物质出口(6)，以用于将固体物质供给到反应炉身(4)中，和反应气体通道(12)，其具有通入悬浮熔炼炉(2)的反应炉身(4)中的反应气体出口(8)，以用于将反应气体供给到反应炉身(4)中，其特征在于，设置至少一个成像器件(9)，通过至少一个成像器件(9)来生成代表反应气体通道(12)横截面的图像，和利用处理器件(10)从成像器件(9)接收反应气体通道(12)横截面的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.11 FI 201453471.一种用于监测悬浮熔炼炉(2)例如闪速熔炼炉或者闪速吹炼炉的喷嘴(1)例如精矿喷嘴或者冰铜喷嘴的性能的方法，其中，喷嘴(1)布置在悬浮熔炼炉(2)的反应炉身(4)的炉顶结构(3)处，并且喷嘴(1)具有：固体物质供给通道(5)，其具有通入反应炉身(4)中的固体物质出口(6)，以用于将固体物质供给到反应炉身(4)中，和反应气体通道(12)，其具有通入悬浮熔炼炉(2)的反应炉身(4)中的反应气体出口(8)，以用于将反应气体供给到反应炉身(4)中，其特征在于，设置至少一个成像器件(9)，通过至少一个成像器件(9)来生成代表反应气体通道(12)横截面的图像，和利用处理器件(10)从成像器件(9)接收反应气体通道(12)横截面的图像。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，利用处理器件(10)来将反应气体通道(12)横截面的图像与代表反应气体通道(12)横截面的阈值图像进行比较。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将所述至少一个成像器件(9)至少部分地布置在喷嘴(1)外部。4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将所述至少一个成像器件(9)布置在喷嘴(1)外部，和设置光学器件(16)，例如透镜、物镜和/或反射镜，以用于在喷嘴(1)的反应气体通道(12)的内部和喷嘴(1)外部的所述至少一个成像器件(9)之间引导图像。5.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将所述至少一个成像器件(9)布置在喷嘴(1)的反应气体通道(12)中。6.根据权利要求5的方法，其特征在于，反应气体通道(12)在轴向上由反应气体通道顶壁(7)限定，和将所述至少一个成像器件(9)布置在反应气体通道顶壁(7)中。7.根据权利要求1到6中任一项的方法，其特征在于，设置至少两个成像器件(9)，和相对于喷嘴(1)的竖直中心线A对称地布置成像器件。8.根据权利要求1到7中任一项的方法，其特征在于，设置至少两个激光测距仪(15)，以用于测量反应气体通道(12)的宽度，和通过所述至少两个激光测距仪来测量反应气体通道(12)的宽度。9.根据权利要求8的方法，其特征在于，喷嘴(1)包括在反应气体通道(12)中的整流锥(14)，和布置所述至少两个激光测距仪(15)以用于测量在整流锥(14)处的反应气体通道(12)宽度。10.根据权利要求8或9的方法，其特征在于，将所述至少两个激光测距仪(15)至少部分地布置在喷嘴(1)的反应气体通道(12)中，优选布置在喷嘴(1)的反应气体通道(12)中。11.根据权利要求8或9的方法，其特征在于，将所述至少两个激光测距仪(15)布置在喷嘴(1)外部，和设置光学器件(16)，例如透镜、物镜和/或反射镜，以用于在喷嘴(1)的反应气体通道(12)的内部和喷嘴(1)外部的所述至少两个激光测距仪(15)之间引导激光束。12.根据权利要求8到11中任一项的方法，其特征在于，相对于喷嘴(1)的竖直中心线A对称地设置所述至少两个激光测距仪。13.根据权利要求8到12中任一项的方法，其特征在于，利用处理器件(10)从所述至少两个激光测距仪接收关于反应气体通道(12)宽度的数据。14.根据权利要求1到13中任一项的方法，其特征在于，将代表反应气体通道(12)横截面的图像保存在存储器件上。15.一种用于监测悬浮熔炼炉(2)例如闪速熔炼炉或者闪速吹炼炉的喷嘴(1)例如精矿喷嘴或者冰铜喷嘴的性能的装置，其中，喷嘴(1)布置在悬浮熔炼炉(2)的反应炉身(4)的炉顶结构(3)处，并且喷嘴(1)具有：固体物质供给通道(5)，其具有通入反应炉身(4)中的固体物质出口(6)，以用于将固体物质供给到反应炉身(4)中，和反应气体通道(12)，其包括反应气体通道(12)，具有通入悬浮熔炼炉(2)的反应炉身(4)中的反应气体出口(8)，以用于将反应气体供给到反应炉身(4)中，其特征在于，至少一个成像器件(9)，用于生成代表反应气体通道(12)横截面的图像，和处理器件(10)，用于从成像器件(9)接收反应气体通道(12)横截面的图像。16.根据权利要求15的装置，其特征在于，处理器件(10)构造成用于将反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·拉尼宁，E·米耶蒂宁，P·比约克伦德，L·P·佩索宁，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI