一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统的制作方法

本发明涉及金属冶炼，具体涉及一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统。

背景技术：

1、废杂金属的回收与利用具有重要意义，它扩大了铜金属资源，降低生产成本，减少环境污染，增加社会效益，是国内外的研究热点。我国废杂金属回收行业起步晚，突出表现在产业集中度低、技术装备水平落后、综合能耗高、资源有效利用率低。主要是以下两点：一是，铜、铁、铂族金属等回收冶炼温度高，通常在1000℃以上，在高温冶炼场中，尤其是开放式冶炼炉中，炉内温度场梯度大、易扰动，仅采用传统的红外热成像仪进行温度场监测，误差波动较大。二是，由于废杂金属种类繁多，各类型的金属又包含种类较多的合金，例如废铜类包括60黄铜、62黄铜、65黄铜、红铜、青铜等，铂族元素包括铂、钯、铑、铱等元素，不同金属冶炼回收的控制温度、检测过程产物不同，这就导致废杂金属冶炼过程监测参数众多，需要分门别类的进行梳理、归纳、分析。

2、因此，需要提出一种监控炉腔温度和杂质含量监测系统，来准确明确炉腔内部温度，进而提高废杂金属中的有效产品利用率。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开了一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，通过对温度和元素的同步监控，从根本上解决由于温度场梯度大诱发的冶炼过程利用差的难题。

2、根据本发明的目的提出的一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，包括金属冶炼炉、用于监控金属冶炼炉内的熔融金属温度的热成像仪以及用于检测熔融金属及废杂含量的光谱仪；所述金属冶炼炉上端设有进料通道，进料通道上设置有进料阀，金属冶炼炉底部设有用于排出熔融金属料的第一出料通道和用于排出废杂料的第二出料通道，第一出料通道上设置有第一出料阀，第二出料通道上设置有第二出料阀，第二出料通道设置于第一出料通道的上方；所述热成像仪置于金属冶炼炉侧边；所述光谱仪设置于金属冶炼炉外，两侧分别连接有光纤，所述第一出料通道上设置有第一成像模块，第二出料通道上设置有第二成像模块，光谱仪通过光钎连接第一成像模块和第二成像模块。

3、优选的，所述金属冶炼炉的熔炼元素为再生铜、铂族元素中的一种；该系统可监测杂质元素为铁、铜、铂、铱、钯、铝、钙中的一种或多种。

4、优选的，所述热成像仪的监控温度为900～2000℃。

5、优选的，所述光谱仪为激光诱导击穿光谱仪。

6、优选的，所述成像模块为色散分光、干涉分光的一种。

7、与现有技术相比，本发明公开的一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统的优点是：

8、本发明通过监控废杂金属冶炼过程产物中多种元素来实现对组分元素的监测与识别，更好的反馈金属冶炼程度，进而侧面反馈温度分布情况，与热成像仪相结合，温度监测精度更高，适合产业化应用。

技术特征：

1.一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，其特征在于，包括金属冶炼炉(1)、用于监控金属冶炼炉(1)内的熔融金属温度的热成像仪(4)以及用于检测熔融金属及废杂含量的光谱仪(11)；所述金属冶炼炉(1)上端设有进料通道(3)，进料通道(3)上设置有进料阀(2)，金属冶炼炉(1)底部设有用于排出熔融金属料的第一出料通道(10)和用于排出废杂料的第二出料通道(6)，第一出料通道(10)上设置有第一出料阀(8)，第二出料通道(6)上设置有第二出料阀(7)，第二出料通道(6)设置于第一出料通道(10)的上方；所述热成像仪(4)置于金属冶炼炉(1)侧边；所述光谱仪(11)设置于金属冶炼炉(1)外，两侧分别连接有光纤(12)，所述第一出料通道(10)上设置有第一成像模块(9)，第二出料通道(6)上设置有第二成像模块(5)，光谱仪(11)通过光钎连接第一成像模块(9)和第二成像模块(5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，其特征在于，所述金属冶炼炉(1)的熔炼元素为再生铜、铂族元素中的一种；该系统可监测杂质元素为铁、铜、铂、铱、钯、铝、钙中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，其特征在于，所述热成像仪(4)的监控温度为900～2000°c。

4.根据权利要求1所述的一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，其特征在于，所述光谱仪(11)为激光诱导击穿光谱仪。

5.根据权利要求1所述的一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，其特征在于，成像模块为色散分光、干涉分光的一种。

技术总结本发明公开的一种用于废杂金属冶炼的炉腔温度和杂质含量监测系统，涉及金属冶炼技术领域。该系统包括金属冶炼炉、热成像仪以及光谱仪；金属冶炼炉上端设有进料通道，金属冶炼炉底部设有用于排出熔融金属料的第一出料通道和用于排出废杂料的第二出料通道，第二出料通道设置于第一出料通道的上方；热成像仪置于金属冶炼炉侧边；光谱仪设置于金属冶炼炉外，两侧分别连接有光纤，并通过光钎连接第一成像模块和第二成像模块。本发明通过监控废杂金属冶炼过程产物中多种元素来实现对组分元素的监测与识别，更好的反馈金属冶炼程度，进而侧面反馈温度分布情况，与热成像仪相结合，温度监测精度更高，适合产业化应用。技术研发人员：张乐,刘鸿飞,蔡廷栋,刘贵清,张帆,李官璟,王勇,孟鑫,康健,陈浩受保护的技术使用者：江苏锡沂高新材料产业技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9