[发明专利]用于熔炼炉中的相水平的测量系统

说明书

提供了一种用于确定火法冶金熔炼炉中的金属、轴类件、锍或炉渣内的液态液态或熔融金属的水平所在水平的高度的无线系统以及一种集成智能系统。该无线系统包括配备有无线发射器‑接收器设备的可编程逻辑控制器(PLC)，所述可编程逻辑控制器具有与固态继电器和机电继电器的电路连接的模拟输入和离散输出，所述电路与置于置于熔炉中的电极连接，所述电极浸没在上述炉内的冶金熔池的特定相中，所述可编程逻辑控制器通过所述发射器‑接收器设备与控制接口连接。

技术领域

本申请涉及一种无线系统，该无线系统用于确定熔炼炉中包含金属、轴类件、锍(matte，冰铜)或炉渣的液态或熔融金属水平(level，液面、液位)的高度。具体地，本发明涉及一种无线系统，该无线系统允许在没有电缆存在的情况下在熔炼炉外部发送和接收信号，以在线确定相的高度，包括炉渣-锍界面的高度和熔池的总水平。

背景技术

在火法冶金炉中，三种具有不同组成和物理化学性质的互不相溶产物共存：锍(高级相)、炉渣(低级相)和气体。它们在相方面分离，从而呈现出气体-炉渣界面和另一炉渣-锍界面，该气体-炉渣界面和另一炉渣-锍界面相对于炉的底部的高度分别称为总水平和锍水平。

专利CL49,311描述的解决方案构成了本发明专利申请的基础。所述注册描述了一种方法和系统，该方法和系统用于确定熔炼炉中包含金属、轴类件、锍或炉渣的液态或熔融金属水平的高度。具体地，该系统包括由调制且连续的电信号的发生器发射给处理器的电流信号，使得一旦所述电信号循环，就可以获得由电极之间的区域提供的电阻，并凭此最终获得所述炉内的相的高度的测量值。

概念上，水平的高度是通过测量火法冶金炉内存在的相的电阻来确定的。为此，众所周知，比电导率的测量值(电阻率的倒数)显示锍与炉渣之间的不同数量级的差异，例如，对于白金属和炉渣，由Pound、G.M.、Degre,G.和Osuch,G.(1955)进行的研究“Electricalconduction in molten Cu-Fe sulfide mattes.”Trans A.I.M.E.203,481-484显示白金属的值为300至1000Ω^-1cm^-1，并且炉渣的值为0.5Ω^-1cm^-1。Otero,A.和Garcia,M.(1992)获得了相似的结果“Study of height level measurement of molten phases in copperconcentrate converter furnaces.”CIMM,Extractive Metallurgical Division,P-833，其中进行这些研究以便确定铜浓缩物熔炉内共存的熔融相的电性质。基于此，在注册CL49,311中描述的方法证明，可以利用所讨论的相的这些电差异来构建能够测量冶金熔池的总水平以及炉渣-白金属界面的水平的方法及系统。

就其本身而言，该系统用于测量火法冶金熔炼炉内的液态或熔融金属水平的高度，包括信号发生器并包括信号处理器。所述发生器将电信号发送到所述处理器，所述处理器与置于火法冶金炉的壳体中的一组电极连接。所述电极穿透壳体并且与上述相电接触，并且这些电极位于期望知道炉渣和金属的水平的高度的区域中。一旦安装，所述电极与串联的电阻器形成组合(assembly：组件、集合)，电信号流动通过该组合。

发明内容

与专利注册49,311中描述的内容不同的是，本发明包括控制装置与信号生成和接收装置之间的无线连接系统，该无线连接系统允许对系统进行远程操作以测量炉内相的水平的高度，因此不仅可以提高装备的使用寿命，而且由于不需要接近高温度的炉因此还可以提高人力资源的安全。