在冶金炉中的料层水平的测量制造技术

描述了用于监视冶金炉中的进料层水平的各种系统和方法。至少一个非接触式传感器用于感测在进料层与参考位置之间的距离。链接到传感器的过程控制器基于感测距离来提供控制信号。控制信号可用于在冶金炉的操作中控制各种因素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所描述的实施例涉及冶金炉中所包含的材料水平的测量和相关的炉控制系统。
技术介绍
冶金炉用于加工进料以将进料中的金属和其它材料分离成冰铜和炉渣。可改变各种因素，包括将进料引入到炉内的速率、从炉提取出冰铜和炉渣的速率、用于熔化设备的电极和控制系统的操作，以控制将进料转变为冰铜和炉渣的过程。可需要监视在冶金炉中的进料量来控制这些因素中的某些因素和冶金炉的操作中的其它因素。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术的某些实施例提供一种用于监视包含于冶金炉中的进料层水平的系统，包括至少一个非接触式传感器，其用以感测在进料层与参考位置之间的距离。至少一个传感器定位于进料层上方。该系统还包括一种过程控制器，其可通信地链接到至少一个传感器以基于所感测的距离来输出一种控制信号。 在某些示例中，至少一个传感器包括定位于进料上方的至少一个发射器。传感器具有对于包含于炉中的进料层的不受阻挡的视线。至少一个发射器被配置成用以将电磁信号朝向进料层投射出。该传感器还包括至少一个接收器，其被定位成用以从进料层的表面接收电磁信号的反射。传感器可通过操作来确定所感测的距离。在某些示例中，至少一个传感器相对于炉固定地安装。在某些示例中，炉包括多个进料端口且至少一个传感器靠近多个进料端口中的至少一个定位。在某些示例中，炉包括多个电极端口且至少一个传感器靠近多个电极端口中的至少一个定位。在某些示例中，至少一个传感器包括多个传感器，每个传感器生成至少一个相对应的感测距离，且过程控制器被配置成用以基于多个感测距离而生成控制信号。在某些示例中，过程控制器被配置成用以处理多个感测距离来提供进料层的表面的表面形貌。在某些示例中，该系统还包括显示器，其可通信地链接到控制器以显示多个感测距离中的任一个和表面形貌。在某些示例中，显示器远离所述炉。在某些示例中，过程控制器被配置成用以比较表面形貌与预定表面形貌，且基于该比较来提供表面输出信号。在某些示例中，过程控制器被配置成输出多个控制信号，每个控制信号基于多个感测距离中相对应的一个。在某些示例中，每个传感器包括雷达传感器。在某些示例中，该系统还包括包围着每个传感器的保护性外壳。在某些示例中，每个保护性外壳包括法拉第笼以提供电磁屏蔽。在某些示例中，该系统还包括一种在每个传感器与进料层之间的热辐射屏蔽件，其用于阻止在传感器与进料层之间的传热。在某些示例中，热辐射屏蔽件基本上是对于电磁信号和反射而言透明的。在某些示例中，每个传感器定位于炉的炉顶中相对应的开口上方，开口提供了到进料层不受阻挡的视线。在某些示例中，参考位置为传感器的已知安装位置。 在某些示例中，控制器可操作以实时生成控制信号。在某些示例中，过程控制器可通信地链接到进料促动器，且被配置成用以生成进 料控制信号以基于进料控制信号来自动调节进料的进给速率。在某些示例中，过程控制器可通信地链接到电极促动器，且被配置成用以生成电极控制信号以基于电极控制信号来将电极自动地从第一位置移动到第二位置。在某些示例中，过程控制器可通信地链接到电极电源调节器，且被配置成用以生成电极控制信号以基于电极控制信号来自动调节供应到电极的电力。在某些示例中，至少一个传感器可移动地受支承以使得当传感器处于第一位置时至少一个传感器能感测第一感测距离、且当传感器处于第二位置时能感测第二感测距离。在某些示例中，至少一个传感器可操作以感测与进料层表面上的多个位置相对应的多个感测距离。在某些示例中，过程传感器被配置成用以从至少一个热传感器接收数据且处理所述数据。在某些示例中，至少一个传感器可定位成用以感测在第二材料层与参考位置之间的第二感测距离。在某些示例中，至少一个传感器包括第一传感器和第二传感器，其中第一传感器被定位成用于感测该感测距离，且第二传感器被定位成用以感测在第二材料层与参考位置之间的第二感测距离。在某些示例中，至少一个接收器包括至少两个接收器，并且至少一个发射器可通信地链接到至少两个接收器中的每一个。 根据第二方面，本专利技术的某些实施例提供了一种用于监视冶金炉中的进料层的方法，包括a)提供至少一个非接触式传感器，当炉在使用中时，非接触式传感器定位于包含在炉中的进料层上方山)使用传感器来感测在进料层的表面与参考位置之间的感测距离；c)提供过程控制器，其可通信地链接到控制器以基于感测距离而生成控制信号；以及d)输出所述控制信号。在某些示例中，步骤a)包括了在进料层上方的固定位置中设置至少一个发射器，并且在进料层上方设置至少一个接收器；以及步骤b)包括了将来自发射器的电磁信号朝向进料层的表面投射出，使用接收器来收集离开进料层表面的电磁信号的反射；以及，将电磁信号与反射相比。在某些示例中，该方法还包括以下步骤使用过程控制器来基于控制信号而控制以下的至少一个进料供应速率、电极位置和电极电源。在某些示例中，基于控制信号来控制进料供应速率、电极位置和电极电源中至少一个的步骤是由过程控制器自动地执行、而不需要用户干预。在某些示例中，至少将电磁信号与反射相比且输出控制信号的步骤，是由控制器实时地执行。在某些示例中，该方法还包括以下步骤提供显示器和基于控制信号来生成显示输出。在某些示例中，步骤a)包括了在进料层上方设置多个发射器，步骤b)包括了在进料层上方设置相对应的多个接收器，并且确定与每个发射器相对应的一个感测距离。在某些示例中，步骤c)包括了提供多个控制信号，每个控制信号基于一个感测距离。 在某些示例中，步骤c)包括了基于多个感测距离来生成表面形貌，且基于表面形貌而生成表面控制信号。在某些示例中，该表面是包含于炉中的进料层的上表面。在某些示例中，该方法还包括以下步骤将至少一个传感器定位于第二位置中以感测介于参考位置与表面上的第二位置之间的第二感测距离。在某些示例中，该方法还包括以下步骤将至少一个传感器定位于第二位置中以感测介于参考位置与第二材料层之间的第二感测距离。根据第三方面，本专利技术的某些实施例提供了一种用于包含进料层的冶金炉的进料控制系统，这种进料控制系统包括至少一个非接触式传感器，其用以感测在参考位置与进料层的表面之间的距离。该传感器定位于该进料层上方。该系统还包括过程控制器，其可通信地链接到至少一个传感器且被配置成用以基于所述距离来输出控制信号。该系统还包括至少一个进料供应促动器，其可通信地链接到控制器以基于控制信号来自动调节进入到炉内的进料的流动。在某些示例中，至少一个传感器包括至少一个发射器，其固定地定位于进料层上方、且具有到进料层不受阻挡的视线。至少一个发射器被配置成用以将电磁信号朝向进料层投射出。该传感器还包括至少一个接收器，其固定地定位成用以从进料层的表面接收电磁信号的反射。根据第四方面，本专利技术的某些实施例提供一种冶金炉，包括反应器容器，其用于包含进料层，以及至少一个非接触式传感器，非接触式传感器安装到反应器容器上。传感器被定位成具有到包含于炉中的进料层的不受阻挡的视线。该传感器可操作来感测介于进料层的表面与传感器之间的感测距离。在某些示例中，该炉还包括过程控制器，其可通信地链接到至少一个传感器。该过程控制器可操作来基于感测距离而生成并且输出控制信号。在某些示例中，该炉还包括至少一个进料端口和至少一个进料供应促动器，进料供应促动器用于调节通过至少一个进料端口的进料流量。至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A萨德里，E夏姆利，R文迪蒂，A克普斯，T格里特森，S索萨尔，B乌耶达，
申请(专利权)人：哈茨有限公司，
类型：
国别省市：