权利要求

1.一种铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，包括：透气砖、锁紧装置、测温装置、气体输入组件、工艺气源、备用气源、气源切换装置、吹堵装置、控制器、报警装置，所述透气砖安装于炉底，包括母砖、耐磨套砖、多孔砖，所述母砖包裹所述耐磨套砖，所述耐磨套砖包裹所述多孔砖，所述多孔砖呈圆台形状且圆台下底面的直径大于上底面的直径，所述气体输入组件、吹堵装置、气源切换装置通过管路依次气体连通，所述气体输入组件位于所述多孔砖的底部，气体输入组件中包括气体输入管与流量检测装置，所述流量检测装置用于检测所述多孔砖是否被堵塞，所述吹堵装置用于在所述多孔砖被堵塞时通过改变气体流量来消除堵塞，所述锁紧装置用于将所述气体输入组件固定到所述多孔砖的底部，所述测温装置包括测温热电偶，所述测温热电偶插入到所述多孔砖的内部，所述气源切换装置连接到所述工艺气源和所述备用气源，用于实现在所述工艺气源与所述备用气源之间的切换，所述工艺气源和所述备用气源中分别设置有压力检测装置，所述控制器与所述测温装置、流量检测装置、吹堵装置、气源切换装置、压力检测装置、报警装置连接。

2.根据权利要求1所述的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，还包括用于在异常停电时为系统供电的UPS电源。

3.根据权利要求1所述的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，所述报警装置能使用声光方式进行报警。

4.根据权利要求3所述的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，所述报警装置中包含触摸屏、多色灯塔与蜂鸣器。

5.根据权利要求1所述的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，所述控制器中包含触摸屏，所述吹堵装置能基于所述触摸屏接收到的输入进行自动控制吹堵或手动控制吹堵。

6.根据权利要求1所述的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，所述控制器与所述测温装置、流量检测装置、吹堵装置、气源切换装置、压力检测装置、报警装置通过有线或无线的方式连接。

7.根据权利要求1所述的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，所述吹堵装置包括用于控制气体输送管路开启和关闭的电磁阀。

8.根据权利要求1所述的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其特征在于，所述测温装置还包括温度显示器，所述温度显示器与所述测温热电偶连接，用于实时显示所述多孔砖内部的温度。

说明书

技术领域

[0001]本实用新型属于火法冶炼领域，具体涉及一种铜精炼炉底吹透气砖防堵系统。

背景技术

[0002]本部分的陈述仅仅是为了提供与本申请的技术方案有关的背景信息，以帮助理解，其对于本申请的技术方案而言并不一定构成现有技术。

[0003]在有色冶金火法精炼领域，回转式阳极炉是火法精炼的主体设备。阳极精炼主要任务是通过氧化还原操作，进一步除去上流程生产出来的粗铜中与氧结合能力比较强的杂质，并使贵金属保留下来。安装在回转式阳极炉底部的6-10块透气砖在生产工艺过程中起着重要作用。通过透气砖吹入惰性气体，不仅使熔体温度均匀，而且有效将熔体中的夹渣和气体上浮，精炼出高品位的铜液，铜液再经过圆盘浇铸系统浇铸出合格的铜阳极板。

[0004]阳极炉精炼有进料、氧化、倒渣、还原、浇铸保温5个工艺步骤，透气砖根据流场布置在阳极炉炉底区域，每块透气砖在生产作业时的流量和压力控制不尽相同。在生产过程中，铜液在静压力的作用下，有可能渗透进入透气砖的孔隙内，导致孔隙堵塞，降低砖的有效通气面积，进而降低透气砖的使用效果。为了防止将砖的孔隙全部“灌死”失去透气功能，要求透气砖中通过的工艺气体流量必须在合理的范围内，起到保护透气砖的作用。

[0005]在实际生产中受各种因素的影响，比如工艺气源压力低，透气砖的供气回路失控，往往会造成底吹透气砖的堵塞。由于各种因素的影响，回转式阳极炉透气砖寿命较短，除了过度损耗封堵，出现最多的堵塞使透气砖失去底吹功能。对无法满足工艺的透气砖封堵，大大影响了回转式阳极炉的氧化还原的作业效率，增大了生产成本。除了堵塞，如果透气砖维护不到位或不及时停炉检修更换，也会对阳极炉的安全生产造成威胁。对于透气砖可能出现的问题，目前主要通过人工观察并依靠人工经验来判断，这种方式可靠性较低且不能实时监测。

实用新型内容

[0006]为了及时发现并解决铜精炼炉底吹透气出现的问题，进而有效避免由于底吹透气而影响铜精炼工艺效果甚至无法生产的情况，本申请提供了一种铜精炼炉底吹透气砖防堵系统，其包括：透气砖、锁紧装置、测温装置、气体输入组件、工艺气源、备用气源、气源切换装置、吹堵装置、控制器、报警装置，所述透气砖安装于炉底，包括母砖、耐磨套砖、多孔砖，所述母砖包裹所述耐磨套砖，所述耐磨套砖包裹所述多孔砖，所述多孔砖呈圆台形状且圆台下底面的直径大于上底面的直径，所述气体输入组件、吹堵装置、气源切换装置通过管路依次气体连通，所述气体输入组件位于所述多孔砖的底部，气体输入组件中包括气体输入管与流量检测装置，所述流量检测装置用于检测所述多孔砖是否被堵塞，所述吹堵装置用于在所述多孔砖被堵塞时通过改变气体流量来消除堵塞，所述锁紧装置用于将所述气体输入组件固定到所述多孔砖的底部，所述测温装置包括测温热电偶，所述测温热电偶插入到所述多孔砖的内部，所述气源切换装置连接到所述工艺气源和所述备用气源，用于实现在所述工艺气源与所述备用气源之间的切换，所述工艺气源和所述备用气源中分别设置有压力检测装置，所述控制器与所述测温装置、流量检测装置、吹堵装置、气源切换装置、压力检测装置、报警装置连接。

[0007]在一个实施例中，所述铜精炼炉底吹透气砖防堵系统还包括用于在异常停电时为系统供电的UPS电源。

[0008]在一个实施例中，所述报警装置能使用声光方式进行报警。

[0009]在一个实施例中，所述报警装置中包含触摸屏、多色灯塔与蜂鸣器。

[0010]在一个实施例中，所述控制器中包含触摸屏，所述吹堵装置能基于所述触摸屏接收到的输入进行自动控制吹堵或手动控制吹堵。

[0011]在一个实施例中，所述控制器与所述测温装置、流量检测装置、吹堵装置、气源切换装置、压力检测装置、报警装置通过有线或无线的方式连接。

[0012]在一个实施例中，所述吹堵装置包括用于控制气体输送管路开启和关闭的电磁阀。

[0013]在一个实施例中，所述测温装置还包括温度显示器，所述温度显示器与所述测温热电偶连接，用于实时显示所述多孔砖内部的温度。

[0014]本申请方案的有益效果：

[0015]本申请的铜精炼炉底吹透气砖防堵系统能够及时检测铜精炼炉底吹透气出现的各种问题(例如堵塞、气压不足、多孔砖内部温度异常等)，并能通过吹堵装置有效解决透气砖堵塞的问题，避免透气砖寿命异常损耗，使得底吹透气砖在全炉役生产中能保持工艺流量的稳定输出，并能避免由于底吹透气砖堵塞或过度侵蚀而影响铜精炼工艺效果甚至无法生产的情况。

附图说明

[0016]以下参照附图对本实用新型的实施例作进一步说明，其中：

[0017]图1是根据一个实施例的铜精炼底吹透气砖防堵系统的透气砖的结构示意图;

[0018]图2是根据一个实施例的铜精炼底吹透气砖防堵系统的部分部件的示意图;

具体实施方式

[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

[0020]图1是根据一个实施例的铜精炼底吹透气砖防堵系统的透气砖的结构示意图，图2是根据一个实施例的铜精炼底吹透气砖防堵系统的部分部件的示意图，现结合图1和图2描述本申请的铜精炼底吹透气砖防堵系统。该铜精炼底吹透气砖防堵系统包括：透气砖、锁紧装置、测温装置、气体输入组件、工艺气源、备用气源、气源切换装置、吹堵装置、控制器、报警装置。

[0021]如图1所示，透气砖安装于炉底，包括母砖、耐磨套砖、多孔砖，所述母砖包裹所述耐磨套砖，所述耐磨套砖包裹所述多孔砖，所述多孔砖呈圆台形状且圆台下底面的直径大于上底面的直径。所述气体输入组件、吹堵装置、气源切换装置通过管路依次气体连通。所述气体输入组件位于所述多孔砖的底部，气体输入组件中包括气体输入管与流量检测装置，流量检测装置用于检测所述多孔砖是否被堵塞。所述吹堵装置用于在所述多孔砖被堵塞时通过改变气体流量来消除堵塞。所述锁紧装置用于将所述气体输入组件固定到所述多孔砖的底部。所述测温装置包括测温热电偶，所述测温热电偶插入到所述多孔砖的内部。当透气砖过度耗损时，会导致内部温度异常，其可以被所述测温热电偶检测到。所述气源切换装置连接到所述工艺气源和所述备用气源，用于实现在所述工艺气源与所述备用气源之间的切换。所述工艺气源和所述备用气源中分别设置有压力检测装置。所述控制器与所述测温装置、流量检测装置(位于气体输入组件中)、吹堵装置、气源切换装置、压力检测装置(位于工艺气源中和备用气源中)、报警装置连接。

[0022]在一个实施例中，透气砖需具备较好的抗高温、抗热震性，减轻氧化还原时铜液剧烈搅拌时对透气砖的氧化、冲刷损耗，在生产全程还应具备抗侵蚀、操作稳定、透气性好、使用寿命长等特点。

[0023]在一个实施例中，铜精炼底吹透气砖防堵系统还包括UPS电源，所述UPS电源用于在异常停电时为系统供电。本申请的铜精炼底吹透气砖防堵系统在正常工作时通过交流电源供电。为了在异常停电时对透气砖进行保护，当交流供电电源突然断开时，系统内的UPS电源开始为系统供电，保持底吹透气砖的不间断供气。当交流电源恢复正常时，UPS电源处于充电等待状态。

[0024]在一个实施例中，工艺气源使用的是氮气，备用气源使用的是压缩空气。工艺气源和备用气源中的压力检测装置分别对工艺气源和备用气源中的压力进行检测，并将检测结果发送到控制器。当工艺气源压力低，备用气源压力正常时，控制器可控制气源切换装置将气源切换到备用气源，以实施保护，从而实现工艺气源压力低时备用气源的自动切换。在切换到备用气源后，通过气体输入组件使用备用气源中的气体实施底吹，若工艺气源压力恢复正常，则控制器可控制气源切换装置将气源切换回工艺气源。

[0025]在一个实施例中，控制器可接收来自测温装置(也即其中的测温热电偶)的温度数据、来自气体输入组件中的流量检测装置的气体流量数据、来自工艺气源中的压力检测装置的工艺气源压力数据、来自备用气源中的压力检测装置的备用气源压力数据，并在这些数据存在异常时指示报警装置进行报警。报警装置可以使用声光方式进行报警。

[0026]在一个实施例中，所述报警装置中包含触摸屏、多色灯塔与蜂鸣器，并通过不同颜色的灯光和声音来进行报警输出：

[0027](1)设备状态正常，灯塔绿灯常亮，蜂鸣器不工作;

[0028](2)透气砖堵塞，触摸屏显示“堵塞”，灯塔绿灯常亮，蜂鸣器不工作;

[0029](3)采集信号丢失或超量程，触摸屏显示故障并提示检查范围;灯塔绿灯常亮，蜂鸣器不工作;

[0030](4)工艺气源(氮气)压力低，绿灯闪亮，蜂鸣器不工作;

[0031](5)备用气源(压缩空气)替代工艺气源，黄灯常亮，蜂鸣器不工作;

[0032](6)交流供电电源突然断开时，紧急报警，红灯闪亮，蜂鸣器鸣响;

[0033](7)透气砖过度耗损导致砖芯温度异常，红灯闪亮，蜂鸣器鸣响。

[0034]在一个实施例中，当气体输入组件中的流量检测装置检测到多孔砖被堵塞时，所述控制器可指示所述吹堵装置通过改变气体流量来消除堵塞。在一个实施例中，所述控制器中包括触摸屏，操作人员可通过该触摸屏实施两种吹堵复活方式：自动控制吹堵复活方式和手动控制吹堵复活方式。自动控制吹堵复活方式是按照系统预设的流量、压力曲线进行循环、浪涌式解堵，并在解堵间歇进行透气砖状态检测;若已解堵，自动吹堵方式取消;否则，按照复活吹堵曲线重复进行。在一个实施例中，在自动控制吹堵复活方式下，先高压力大流量解堵，延时设定时间后改为工艺压力大流量解堵，然后恢复到工艺流量等待检测结果;若仍未解堵，上述三种不同吹堵流量和压力循环输出。手动控制吹堵复活方式是操作人员根据触摸屏提示，点按触摸屏的相应按钮实施透气砖手动吹堵。在不存在堵塞的情况下，吹堵装置按照正常的工艺流量输送气体。

[0035]在一个实施例中，所述控制器与所述测温装置、流量检测装置、吹堵装置、气源切换装置、压力检测装置、报警装置通过有线或无线的方式连接。

[0036]在一个实施例中，所述吹堵装置包括用于控制气体输送管路开启和关闭的电磁阀。

[0037]在一个实施例中，所述测温装置还包括温度显示器，所述温度显示器与所述测温热电偶连接，用于实时显示所述多孔砖内部的温度。

[0038]本文中针对“各个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”等的参考指代的是结合所述实施例所描述的特定特征、结构或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”或“在实施例中”等在整个本文中各处的出现并非必须指代相同的实施例。此外，特定特征、结构或性质可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。因此，结合一个实施例中所示出或描述的特定特征、结构或性质可以整体地或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构或性质无限制地组合，只要该组合不是不符合逻辑的或不能工作。本文中出现的类似于“根据A”、“基于A”、“通过A”或“使用A”的表述意指非排他性的，也即，“根据A”可以涵盖“仅仅根据A”，也可以涵盖“根据A和B”，除非特别声明其含义为“仅仅根据A”。在本申请中为了清楚说明，以一定的顺序描述了一些示意性的操作步骤，但本领域技术人员可以理解，这些操作步骤中的每一个并非是必不可少的，其中的一些步骤可以被省略或者被其他步骤替代。这些操作步骤也并非必须以所示的方式依次执行，相反，这些操作步骤中的一些可以根据实际需要以不同的顺序执行，或者并行执行，只要新的执行方式不是不符合逻辑的或不能工作。

[0039]上文描述了本实用新型的一些示例性实施例，可以理解，上述实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。这些实施例中的特征可以合适的方式进行重新组合，而由此获得的方案仍在本实用新型要求的保护范围内。基于上述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也即凡在本申请的精神和原理之内所作的所有修改、等同替换和改进等，均落在本实用新型要求的保护范围内。

说明书附图(2)