一种底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115420102A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202210865364.0C22B9/05(2006.01)(22)申请日2022.07.21C22B15/14(2006.01)C21C7/072(2006.01)(71)申请人云南农业大学地址650500云南省昆明市盘龙区金黑公路95号(72)发明人陈蓉刘珍荣徐建新王华胡愉伟高成君王俊桦(74)专利代理机构北京盛询知识产权代理有限公司11901专利代理师郭成文(51)Int.Cl.F27B14/20(2006.01)F27D19/00(2006.01)F27D9/00(2006.01)F27D27/00(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置(57)摘要本发明公开了一种底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，包括：监测模块，用于采用监测机器人采集均匀性指标；处理模块，与所述监测模块连接，用于对所述均匀性指标进行分析、评判，获得数据信号；喷吹模块，与所述处理模块连接，用于基于所述数据信号调节喷枪气流量、富氧喷吹量。本发明提高了富氧底吹熔池熔炼炉的溶液分布均匀性，能够实现熔炉各个区域温度和密度的实时监测。CN115420102ACN115420102A权利要求书1/1页1.一种底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，包括：监测模块，用于采用监测机器人采集均匀性指标；所述均匀性指标包括熔池温度、熔池密度；处理模块，与所述监测模块连接，用于对所述均匀性指标进行分析、评判，获得数据信号；喷吹模块，与所述处理模块连接，用于基于所述数据信号调节喷枪气流量、富氧喷吹量。2.根据权利要求1所述的底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，所述监测模块置于熔池熔炼炉内，所述熔池熔炼炉包括支撑千斤顶以及设置在所述支撑千斤顶上的炉体；所述炉体的顶部设置有第一进料口、排烟口；所述炉体的第一侧壁设置有第二进料口、炉体水套、出渣口；所述炉体的第二侧壁设置有出铜口；所述炉体的底部包括炉底耐火砖、底吹套件。3.根据权利要求2所述的底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，所述炉体水套，用于保护所述熔炼炉内壳。4.根据权利要求1所述的底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，所述监测机器人包括：传感器绝水层、镁铬成分保护套；所述传感器绝水层包括依次连接的电极间隔离电极、测量电极、电极端环形屏蔽电极、信号传输电缆和套管的内管；所述传感器绝水层中内置传感器，所述传感器包括热敏温度传感器及压力传感器，分别用于采集熔池温度、熔池密度。5.根据权利要求1所述的底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，所述监测机器人在炉内呈螺旋式运动；所述监测机器人外壳材料为镁铬砖。6.根据权利要求1所述的底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，所述监测机器人与传感器数据收集箱连接，所述传感器数据收集箱用于存储所述均匀性指标。7.根据权利要求1所述的底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，所述处理模块采用与传感器数据收集箱连接的计算机，所述计算机包括：分析单元，用于基于混沌强化搅拌模型对所述均匀性指标进行分析、评判，获得数据信号；优化单元，用于根据所述数据信号对所述混沌强化搅拌模型进行优化，获得优化后的混沌强化搅拌模型。8.根据权利要求1所述的底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置，其特征在于，所述喷吹模块置于熔炼炉内的底吹套件上，采用喷枪组件，所述喷枪组件包括：依次连接的管体段、冷却水循环系统；所述管体段，包括依次连接的燃料管、第一风管、水冷套管及第二风管。2CN115420102A说明书1/4页一种底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置技术领域[0001]本发明属于冶金工程技术领域，特别是涉及一种底吹搅拌过程中熔池熔炼炉内实时监测装置。背景技术[0002]目前，冶金行业作为典型的高能耗和高排放产业受到重点关注，明确了冶金行业的节能减排约束性指标，加大淘汰落后产能的力度。因此，新型冶炼节能技术将伴随着技术改造和淘汰落后工艺和设备，成为冶金行业节能减排的关键。[0003]富氧熔池熔炼技术是将气体直接鼓入熔池来实现三相间的快速传热传质过程，其关键在于促进造渣反应快速充分的进行。近年来，富氧熔池熔炼技术呈现出良好的发展势头，富氧底吹熔炼技术的发展稍显落后，其所占产能的份额最小，这是其工艺特点所决定的。单纯的底吹搅拌无法知晓熔池温度和熔液分布情况，影响产品质量及溶液不均匀、喷溅严重、寿命短、利用不充分、能耗高。综上所述，现有的熔池熔炼测量方法难以测量气泡在整个熔体过程中的运动状态，而如何精确非侵入式、实时监测气泡运动