铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010170459.1 (22)申请日 2020.03.12 (71)申请人 江西力沃德科技有限公司 地址 330000 江西省南昌市高新技术产业 开发区京东大道以西、 火炬二路以南、 民航台以北的艾湖工业小区 (72)发明人 胡金宝邱树华钟福长 (74)专利代理机构 南昌贤达专利代理事务所 (普通合伙) 36136 代理人 范鑫鑫 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) C22B 15/14(2006.01) G06F 111/10(2020.01。

2、) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统 (57)摘要 本发明公开了铜冶炼阳极炉氧化还原智能 终点判断系统， 涉及有色金属冶炼技术领域， 该 系统包括信号采集模块、 无线采集模块、 终点分 析单元； 通过信号采集模块采集DCS信号以及烟 气分析仪检测到的烟气浓度值， DCS信号包括炉 膛内负压、 天然气流量、 中心氧流量、 N2流量等； 无线采集模块用于采集阳极炉原料进料吨数； 终 点分析单元包括终点判断模型， 终点判断模型包 括氧化终点SO2浓度判断模型、 还原终点SO2浓度 判断模型， 分析计算得到模拟氧化、 还原终点SO2 的浓。

3、度值； 当模拟氧化、 还原终点SO2与烟气分析 仪测得的SO2的浓度值相等时， 则判定达到氧化、 还原终点。 本发明的有益效果是可以准确判断氧 化、 还原终点， 减少人工判断误差。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 111291501 A 2020.06.16 CN 111291501 A 1.铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 该终点判断系统用于与烟 气分析仪、 用户DCS系统通信连接， 所述终点判断系统包括信号采集模块、 无线采集模块、 终 点分析单元； 通过所述信号采集模块采集DCS信号以及烟气分析仪实时检测到的阳极炉内SO2、 O2、 CO 和CO2的浓度值。

4、， DCS信号包括炉膛内负压、 天然气流量、 中心氧流量、 压缩空气流量和N2流 量； 所述无线采集模块与阳极炉原料称重系统连接， 用于采集阳极炉原料进料吨数； 所述终点分析单元包括终点判断模型， 所述终点判断模型包括氧化终点SO2浓度判断模 型和还原终点SO2浓度判断模型， 所述氧化终点SO2浓度判断模型和还原终点SO2浓度判断模 型能够根据采集到的所炉膛内负压、 天然气流量、 中心氧流量、 压缩空气流量和N2流量值， 分析计算得到模拟氧化终点SO2的浓度值和模拟还原终点SO2的浓度值； 当模拟氧化终点SO2 与所述信号采集模块采集到的SO2浓度值相等时， 终点判断模型则判定达到氧化终点； 。

5、当模 拟还原终点SO2与所述信号采集模块采集到的SO2浓度值相等时， 终点判断模型则判定达到 还原终点。 2.根据权利要求1所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 所述 氧化终点SO2浓度判断模型为： S1K1x1+K2x2+K3x3+K4x4+K5x5+S1 其中： S1为模拟氧化终点SO2浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流量、 天 然气流量以及阳极炉原料进料吨数的实时值； K1K5为相对应系数， K1K5的大小均介于 0.0100.0之间； S1为根据实验数据分析得到的氧化终点值； 所述终点分析单元根据所述氧化终点SO2浓度判断模型计算得到S1的。

6、值， 当S1与所述信 号采集模块采集到的SO2浓度值相等时， 则判断达到氧化终点； 所述还原终点SO2浓度判断模型为： S3N1x1+N2x2+N3x3+N4x4+N5x5+S3 其中： S3为模拟还原终点SO2浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流量、 天 然气流量以及阳极炉原料进料吨数的实时值； N1N5为相对应系数， N1N5的大小均介于 0.0100.0之间； S3为根据实验数据分析得到的还原最高点平均值； 所述终点分析单元根据所述还原终点SO2浓度判断模型计算得到S3的值， 当S3与所述信 号采集模块采集到的SO2浓度值相等时， 则判断达到还原终点。 3.根据权利。

7、要求2所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 当x1在-20-45Pa之间， K19.8， x1为其他值时， K1则为10； 当x2在100200N/m3之间， K280.33， x2为其他值时， K2则为100； 当x3在200400N/m3之间， K31.0， x3为其他值时， K3则为0.5； 当x4在780900N/m3之间， K41.2， x4为其他值时， K4则为20； K5为0.3。 4.根据权利要求2所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 当x1在-20-45Pa之间， N11.02， x1为其他值时， N1则为1； 当x2在100200。

8、N/m3之间， N22.4， x2为其他值时， N2则为10； 当x3在200400N/m3之间， N32， x3为其他值时， N3则为2.5； 权利要求书 1/3 页 2 CN 111291501 A 2 当x4在780900N/m3之间， N41.2， x4为其他值时， N4则为2； N50.3。 5.根据权利要求24任一所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在 于： 所述终点判断模型还包括还原终点CO浓度判断模型， 所述还原终点CO浓度判断模型为： S4L1x1+L2x2+L3x3+L4x4+L5x5+S4 其中： S4为模拟还原终点CO浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、。

9、 N2流量、 中心氧流量、 天然 气流量以及阳极炉进料吨数的实时值； L1L5为相对应系数， L1L5的大小均介于0.01.0 之间； S4为根据实验数据分析得到的还原终点平均值； 所述终点分析单元根据所述还原终点SO2浓度判断模型、 所述还原终点CO浓度判断模型 分别计算得到S3、 S4的值， 当S3、 S4与所述信号采集模块采集到的SO2、 CO浓度值均相等时， 则 判断达到还原终点。 6.根据权利要求5所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 当x1在-20-45Pa之间， L10.45， x1为其他值时， L1则为0.5； 当x2在100200N/m3之间， L20.。

10、48， x2为其他值时， L2则为0.5； 当x3在200400N/m3之间， L30.08， x3为其他值时， L3则为0.1； 当x4在780900N/m3之间， L40.05， x4为其他值时， L4则为0.1； L50.031。 7.根据权利要求5或6所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 所述终点判断模型还包括还原终点烟气温度判断模型， 所述DCS信号还包括烟气温度； 所述 还原终点烟气温度判断模型为： tC FM(t0+274)4(t1+274)4+T 其中： t为模拟还原终点烟气温度； C为烟气系数， 介于1.031.08之间； 为热辐射常 数； 为烟气与炉膛。

11、表面综合热辐射系数； FM为铜液表面积； t0为烟气分析仪测得的烟气温 度； t1为炉内铜液表面温度； T为温度干扰因素导致的温变， 以下为T的仿真计算： Tax1+bx2+cx3+dx4 其中： x1x4分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流量和天然气流量的实时值； abcd为相 对应系数， abcd的大小均介于0.01.0之间； 所述终点分析单元根据所述还原终点SO2浓度判断模型、 所述还原终点CO浓度判断模 型、 所述还原终点烟气温度判断模型分别计算得到S3、 S4、 t的值， 当S3、 S4、 t与所述信号采集 模块采集到的SO2、 CO浓度值、 烟气温度均相等时， 则判断达到还原终。

12、点。 8.根据权利要求7所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 当x1在-20-45Pa之间时， a0.4， x1为其他值时， a则为1； 当x2在100200N/m3之间时， b0.33， x2为其他值时， b则为0.5； 当x3在200400N/m3之间时， c0.28， x3为其他值时， c则为0.5； 当x4在780900N/m3之间时， d0.17， x4为其他值时， d则为0.5。 9.根据权利要求1所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 所述 终点判断模型还包括脱硫终点判断模型， 所述脱硫终点判断模型为： S2M1x1+M2x2+M3x3+。

13、M4x4+M5x5+S2 其中： S2为模拟脱硫终点值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流量、 天然气流量 权利要求书 2/3 页 3 CN 111291501 A 3 以及阳极炉原料进料吨数的实时值； M1M5为相对应系数， M1M5的大小均介于0.01.0之 间； S2为根据实验数据分析得到的还原终点值； 所述终点分析单元根据所述脱硫终点判断模型计算得到S2的值， 当S2与所述信号采集 模块采集到的SO2浓度值相等时， 则判断达到脱硫终点。 10.根据权利要求9所述的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统， 其特征在于： 当x1在-20-45Pa之间时， M10.98， x1。

14、为其他值时， M1则为1； 当x2在100200N/m3之间时， M20.21， x2为其他值时， M2则为0.5； 当x3在200400N/m3之间时， M30.05， x3为其他值时， M3则为0.5； 当x4在780900N/m3之间时， M40.033， x4为其他值时， M4则为0.5； M5为0.02。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111291501 A 4 铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统 技术领域 0001 本发明涉及有色金属冶炼技术领域， 具体涉及铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判 断系统。 背景技术 0002 目前， 铜冶炼厂的粗铜火法精炼都是采用氧化还原工艺， 在阳。

15、极炉中进行； 阳极炉 氧化还原是一个涉及化学反应、 传热、 传质、 流体流动的复杂过程。 其生产具有多变量、 非线 性、 强耦合、 非定常、 大惯性和不确定性， 熔炼机理复杂、 氧化来料过程中物料品位范围大、 影响因素多， 因此给氧化还原终点预报带来了极大的困难。 0003 目前， 国内外阳极炉的氧化还原终点的判断仍然以人工经验判断为主， 如观察火 焰与钢钎取样等， 这种方法依靠人工在恶劣环境下取样来判断氧化还原终点， 但这也是目 前在各企业被广泛的不得不采取的方式， 这种凭人工经验法判断的方式仅大大增加了操作 人员的工作强度， 也使得吹炼终点的判断严重依赖操作人员的经验和工作态度， 在终点判。

16、 断时会出现由于判断不准导致的欠氧化、 过氧化或欠还原等现象， 影响正常生产， 环保压力 大， 能源利用率低、 成铜品质不合格。 人工经验判断的手法受操作个体、 取样手法、 取样时间 等限制， 致使判断结果有偏差， 产品合格率参差不齐， 且不能使能源利用率最大化， 加大了 冶炼成本。 0004 现有技术中， 还有采用一次性铜水氧浓枪检测法的， 但是基于其一次性的检测， 长 期成本高昂， 且在实际检测中， 经常遇到人工操作不合规造成检测结果不准确的情况。 0005 中国专利CN103667741A中提到通过检测单元分析烟气中的SO2、 O2等浓度， 并以此 判断氧化终点， 但该专利中并未公开烟气。

17、成分浓度与DCS炉膛送风量、 炉膛负压、 送风压力、 烟气温度、 天然气流量、 中心氧流量、 压缩空气流量的数模关系， 无法准确判断终点。 中国专 利CN 109884246A公开了测定阳极炉内SO2、 CO含量的装置及冶炼控制方法， 该专利是先人 工取样判定氧化、 还原终点， 并记录该时刻气体分析仪检测到的SO2含量A、 CO含量B； 在阳极 炉粗铜氧化还原阶段， 当气体分析仪实时测定阳极炉内SO2、 CO含量与目标值A、 B相等时， 则 认为达到氧化还原终点， 停止反应。 该专利一方面需要先借助人工取样判定氧化、 还原终点 得到目标值， 人工判定本身就存在误差； 另一方面阳极炉中的氧化还原。

18、反应会受外界的温 度、 湿度等的影响， 因此根据测定阳极炉内SO2、 CO含量与目标值A、 B相等时， 则认为达到氧 化还原终点是存在误差的。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题是， 克服以上现有技术的缺点： 提供一种铜冶炼阳极 炉氧化还原智能终点判断系统。 0007 本发明的技术解决方案如下： 0008 该终点判断系统用于与烟气分析仪、 用户DCS系统通信连接， 所述终点判断系统包 括信号采集模块、 无线采集模块、 终点分析单元； 说明书 1/7 页 5 CN 111291501 A 5 0009 通过所述信号采集模块采集DCS信号以及烟气分析仪实时检测到的阳极炉内SO2、 O2、。

19、 CO和CO2的浓度值， DCS信号包括炉膛内负压、 天然气流量、 中心氧流量、 压缩空气流量和 N2流量； 0010 所述无线采集模块与阳极炉原料称重系统连接， 用于采集阳极炉原料进料吨数； 0011 所述终点分析单元包括终点判断模型， 所述终点判断模型包括氧化终点SO2浓度 判断模型和还原终点SO2浓度判断模型， 所述氧化终点SO2浓度判断模型和还原终点SO2浓度 判断模型能够根据采集到的所炉膛内负压、 天然气流量、 中心氧流量、 压缩空气流量和N2流 量值， 分析计算得到模拟氧化终点SO2的浓度值和模拟还原终点SO2的浓度值； 当模拟氧化终 点SO2与所述信号采集模块采集到的SO2浓度值。

20、相等时， 终点判断模型则判定达到氧化终点； 当模拟还原终点SO2与所述信号采集模块采集到的SO2浓度值相等时， 终点判断模型则判定 达到还原终点。 0012 进一步地， 所述氧化终点SO2浓度判断模型为： 0013 S1K1x1+K2x2+K3x3+K4x4+K5x5+S1 0014 其中： S1为模拟氧化终点SO2浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流 量、 天然气流量以及阳极炉原料进料吨数的实时值； K1K5为相对应系数， K1K5的大小均 介于0.0100.0之间； S1为根据实验数据分析得到的氧化终点值； 0015 所述终点分析单元根据所述氧化终点SO2浓度判断模型。

21、计算得到S1的值， 当S1与所 述信号采集模块采集到的SO2浓度值相等时， 则判断达到氧化终点； 0016 所述还原终点SO2浓度判断模型为： 0017 S3N1x1+N2x2+N3x3+N4x4+N5x5+S3 0018 其中： S3为模拟还原终点SO2浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流 量、 天然气流量以及阳极炉原料进料吨数的实时值； N1N5为相对应系数， N1N5的大小均 介于0.0100.0之间； S3为根据实验数据分析得到的还原最高点平均值； 0019 所述终点分析单元根据所述还原终点SO2浓度判断模型计算得到S3的值， 当S3与所 述信号采集模块采集到的S。

22、O2浓度值相等时， 则判断达到还原终点。 0020 进一步地， 当x1在-20-45Pa之间， K19.8， x1为其他值时， K1则为10； 0021 当x2在100200N/m3之间， K280.33， x2为其他值时， K2则为100； 0022 当x3在200400N/m3之间， K31.0， x3为其他值时， K3则为0.5； 0023 当x4在780900N/m3之间， K41.2， x4为其他值时， K4则为20； 0024 K5为0.3。 0025 进一步地， 0026 当x1在-20-45Pa之间， N11.02， x1为其他值时， N1则为1； 0027 当x2在10020。

23、0N/m3之间， N22.4， x2为其他值时， N2则为10； 0028 当x3在200400N/m3之间， N32， x3为其他值时， N3则为2.5； 0029 当x4在780900N/m3之间， N41.2， x4为其他值时， N4则为2； 0030 N50.3。 0031 进一步地， 所述终点判断模型还包括还原终点CO浓度判断模型， 所述还原终点CO 浓度判断模型为： 0032 S4L1x1+L2x2+L3x3+L4x4+L5x5+S4 说明书 2/7 页 6 CN 111291501 A 6 0033 其中： S4为模拟还原终点CO浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 。

24、中心氧流 量、 天然气流量以及阳极炉进料吨数的实时值； L1L5为相对应系数， L1L5的大小均介于 0.01.0之间； S4为根据实验数据分析得到的还原终点平均值； 0034 所述终点分析单元根据所述还原终点SO2浓度判断模型、 所述还原终点CO浓度判 断模型分别计算得到S3、 S4的值， 当S3、 S4与所述信号采集模块采集到的SO2、 CO浓度值均相等 时， 则判断达到还原终点。 0035 进一步地， 当x1在-20-45Pa之间， L10.45， x1为其他值时， L1则为0.5； 0036 当x2在100200N/m3之间， L20.48， x2为其他值时， L2则为0.5； 003。

25、7 当x3在200400N/m3之间， L30.08， x3为其他值时， L3则为0.1； 0038 当x4在780900N/m3之间， L40.05， x4为其他值时， L4则为0.1； 0039 L50.031。 0040 进一步地， 所述终点判断模型还包括还原终点烟气温度判断模型， 所述DCS信号还 包括烟气温度； 所述还原终点烟气温度判断模型为： 0041 tC FM(t0+274)4(t1+274)4+T 0042 其中： t为模拟还原终点烟气温度； C为烟气系数， 介于1.031.08之间； 为热辐射 常数； 为烟气与炉膛表面综合热辐射系数； FM为铜液表面积； t0为烟气分析仪测。

26、得的烟气 温度； t1为炉内铜液表面温度； T为温度干扰因素导致的温变， 以下为T的仿真计算： 0043 Tax1+bx2+cx3+dx4 0044 其中： x1x4分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流量、 天然气流量的实时值； abcd 为相对应系数， abcd的大小均介于0.01.0之间； 0045 所述终点分析单元根据所述还原终点SO2浓度判断模型、 所述还原终点CO浓度判 断模型、 所述还原终点烟气温度判断模型分别计算得到S3、 S4、 t的值， 当S3、 S4、 t与所述信号 采集模块采集到的SO2、 CO浓度值、 烟气温度均相等时， 则判断达到还原终点。 0046 进一步地， 。

27、当x1在2045Pa之间时， a0.4， x1为其他值时， a则为1； 0047 当x2在100200N/m3之间时， b0.33， x2为其他值时， b则为0.5； 0048 当x3在200400N/m3之间时， c0.28， x3为其他值时， c则为0.5； 0049 当x4在780900N/m3之间时， d0.17， x4为其他值时， d则为0.5。 0050 进一步地， 所述终点判断模型还包括脱硫终点判断模型， 所述脱硫终点判断模型 为： 0051 S2M1x1+M2x2+M3x3+M4x4+M5x5+S2 0052 其中： S2为模拟脱硫终点值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量。

28、、 中心氧流量、 天然 气流量以及阳极炉原料进料吨数的实时值； M1M5为相对应系数， M1M5的大小均介于0.0 1.0之间； S2为根据实验数据分析得到的还原终点值。 0053 所述终点分析单元根据所述脱硫终点判断模型计算得到S2的值， 当S2与所述信号 采集模块采集到的SO2浓度值相等时， 则判断达到脱硫终点。 0054 进一步地， 当x1在-20-45Pa之间时， M10.98， x1为其他值时， M1则为1； 0055 当x2在100200N/m3之间时， M20.21， x2为其他值时， M2则为0.5； 0056 当x3在200400N/m3之间时， M30.05， x3为其他值。

29、时， M3则为0.5； 0057 当x4在780900N/m3之间时， M40.033， x4为其他值时， M4则为0.5； 说明书 3/7 页 7 CN 111291501 A 7 0058 M5为0.02。 0059 本发明的有益效果是： 0060 1、 本发明通过建立数学模型能精确判断达到氧化终点和还原终点， 判断实时、 高 效、 准确， 减少人工判断误差， 并且提高了铜冶炼产品的合格率， 提高能源利用率， 减少损 耗； 同时大大减少人工劳动强度。 0061 2、 本发明通过SO2浓度、 CO浓度、 烟气温度三者同时判断还原终点， 三线同判， 提高 还原终点判断准确率。 0062 3、 。

30、本发明还通过脱硫终点判断模型来判断是否达到脱硫终点， 辅助判断是否达到 氧化终点、 还原终点， 提高判断准确率。 附图说明 0063 图1为本发明的原理示意图。 具体实施方式 0064 下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明， 但本发明不仅局限于以下具体实 施例。 0065 参照图1， 本发明的铜冶炼阳极炉氧化还原智能终点判断系统用于与烟气分析仪、 用户DCS系统通信连接； 烟气分析仪与分析仪系统连接， 分析仪系统与烟气取样系统连接， 通过烟气分析仪检测阳极炉内SO2、 O2、 CO、 CO2的浓度实时值； 烟气分析仪、 分析仪系统以及 烟气取样系统均为现有技术， 具体可参考中国专利CN10。

31、9797291A。 用户DCS系统用于控制阳 极炉中的反应， 用户DCS系统也为现有技术。 0066 本发明的终点判断系统包括信号采集模块、 无线采集模块、 终点分析单元； 通过信 号采集模块采集DCS信号以及烟气分析仪实时检测到的阳极炉内SO2、 O2、 CO、 CO2的浓度值， DCS信号包括炉膛内负压、 烟气温度、 天然气流量、 中心氧流量、 压缩空气流量、 N2流量； 无线 采集模块与阳极炉原料称重系统连接， 用于采集阳极炉原料进料吨数； 终点分析单元包括 终点判断模型， 终点判断模型包括氧化终点SO2浓度判断模型、 脱硫终点判断模型、 还原终 点SO2浓度判断模型、 还原终点CO浓度。

32、判断模型、 还原终点烟气温度判断模型。 0067 (1)氧化终点判断 0068 在阶段的实验中， 预先模拟出氧化终点SO2的浓度， 加入干扰的因素， 包括炉膛内 负压(大的负压加大带温能力)、 N2流量(冷却气体)、 中心氧流量(影响燃烧程度)、 压缩空气 (影响燃烧程度)与进料吨数等。 通过补偿方程加入人工智能补偿， 得到氧化终点SO2浓度判 断模型， 预判氧化终点SO2浓度值。 0069 S1K1x1+K2x2+K3x3+K4x4+K5x5+S1 0070 其中： S1为模拟氧化终点SO2浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流 量、 天然气流量以及阳极炉原料进料吨数的实。

33、时值； K1K5为相对应系数， K1K5的大小均 介于0.0100.0之间； S1为根据实验数据分析得到的氧化终点值； 0071 当x1在-20-45Pa之间， K19.8， 其他值时K1则为10； 当x2在100200N/m3之间， K2 80.33， 其他值时K2则为100； 当x3在200400N/m3之间， K31.21， 其他值时K3则为0.5； 当 x4在780900N/m3之间， K417.3， 其他值时K4则为20； K5为0.3。 说明书 4/7 页 8 CN 111291501 A 8 0072 终点分析单元根据该模型计算得到S1的值， 当S1与信号采集模块采集到的SO2浓。

34、度 值相等时， 则判断达到氧化终点。 0073 (2)脱硫终点判断 0074 在阶段的实验中， 预先模拟出脱硫终点值， 加入干扰炉温的因素， 包括炉膛内负压 (大的负压加大带温能力)、 N2流量(冷却气体)、 中心氧流量(影响燃烧程度)、 压缩空气(影 响燃烧程度)与进料吨数等。 通过补偿方程加入人工智能补偿， 得到脱硫终点判断模型， 判 断脱硫终点。 0075 S2M1x1+M2x2+M3x3+M4x4+M5x5+S2 0076 其中： S2为模拟脱硫终点值； x1x4分别为负压、 N2、 氧、 天然气、 进料吨数的实时 值； M1M5为相对应系数， 当x1在-20-45Pa之间时， M10。

35、.98， x1为其他值时， M1则为1； 当x2 在100200N/m3之间时， M20.21， x2为其他值时， M2则为0.5； 当x3在200400N/m3之间时， M30.05， x3为其他值时， M3则为0.5； 当x4在780900N/m3之间时， M40.033， x4为其他值 时， M4则为0.5； M5为0.02； S2为根据实验数据分析得到的还原终点值。 0077 终点分析单元根据该脱硫终点判断模型计算得到S2的值， 当S2与信号采集模块采 集到的SO2浓度值相等时， 则判断达到脱硫终点。 0078 (3)还原终点判断 0079 在阶段的实验中， 预先模拟出脱硫终点值， 加。

36、入干扰炉温的因素， 包括炉膛内负压 (大的负压加大带温能力)、 N2流量(冷却气体)、 中心氧流量(影响燃烧程度)、 压缩空气(影 响燃烧程度)与进料吨数等。 通过补偿方程加入人工智能补偿， 得到还原终点烟气温度判断 模型， 判断还原终点。 0080 S3N1x1+N2x2+N3x3+N4x4+N5x5+S3 0081 其中： S3为模拟还原终点SO2浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流 量、 天然气流量以及阳极炉原料进料吨数的实时值； N1N5为相对应系数， N1N5的大小均 介于0.0100.0之间； 当x1在-20-45Pa之间， N11.02， x1为其他值时， 。

37、N1则为1； 当x2在100 200N/m3之间， N22.4， x2为其他值时， N2则为10； 当x3在200400N/m3之间， N32， x3为其 他值时， N3则为2.5； 当x4在780900N/m3之间， N41.2， x4为其他值时， N4则为2； N50.3。 S3为根据实验数据分析得到的还原最高点平均值。 0082 S4L1x1+L2x2+L3x3+L4x4+L5x5+S4 0083 其中： S4为模拟还原终点CO浓度值， x1x5分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流 量、 天然气流量以及阳极炉进料吨数的实时值； L1L5为相对应系数， L1L5的大小均介于 0.01.。

38、0之间； 当x1在-20-45Pa之间， L10.45， x1为其他值时， L1则为0.5； 当x2在100 200N/m3之间， L20.48， x2为其他值时， L2则为0.5； 当x3在200400N/m3之间， L30.08， x3为 其他值时， L3则为0.1； 当x4在780900N/m3之间， L40.05， x4为其他值时， L4则为0.1； L5 0.031。 S4为根据实验数据分析得到的还原终点平均值。 0084 还原终点烟气温度判断模型为： 0085 tC FM(t0+274)4(t1+274)4+T 0086 其中： t为模拟还原终点烟气温度； C为烟气系数， 介于1.。

39、031.08之间； 为热辐射 常数； 为烟气与炉膛表面综合热辐射系数； FM为铜液表面积； t0为烟气分析仪测得的烟气 温度； t1为炉内铜液表面温度； T为温度干扰因素导致的温变， 以下为T的仿真计算： 说明书 5/7 页 9 CN 111291501 A 9 0087 Tax1+bx2+cx3+dx4 0088 其中： x1x4分别为炉膛内负压、 N2流量、 中心氧流量、 天然气流量的实时值； abcd 为相对应系数， abcd的大小均介于0.01.0之间， 当x1在-20-45Pa之间时， a0.4， x1为其 他值时a则为1； 当x2在100200N/m3之间时， b0.33， x2为。

40、其他值时， b则为0.5； 当x3在200 400N/m3之间时， c0.28， x3为其他值时c则为0.5； 当x4在780900N/m3之间时， d0.17， x4为其他值时d则为0.5。 0089 终点分析单元根据该还原终点SO2浓度判断模型、 还原终点CO浓度判断模型、 还原 终点烟气温度判断模型分别计算得到S3、 S4、 t的值， 当S3与信号采集模块采集到的SO2浓度 值、 S4与信号采集模块采集到的CO浓度值、 t与信号采集模块采集到的烟气温度均相等时， 则判断达到还原终点。 0090 举例说明： 将该系统应用到某一公司铜冶炼阳极炉中， 采集到烟气分析仪测得SO2 浓度为6000。

41、0mg/m3， CO浓度为300mg/m3， 烟气温度为610， 用户DCS系统采集到的炉膛内负 压为-40Pa， 天然气流量为800N/m3， 中心氧流量为300N/m3， N2流量为300N/m3， 阳极炉原料进 料为600t； S1为65000； S2为14000； S3为300； S4为300； 根据上述模型进行计算： 0091 S1K1x1+K2x2+K3x3+K4x4+K5x5+S1 0092 (-409.8+30080.33+3001+8001.2+6000.3+65000) 0093 67323.98mg/m3 0094 S1为67323.98mg/m3， 与烟气分析仪测得SO。

42、2浓度60000mg/m3不相等， 则判定未达到 氧化终点。 0095 S2M1x1+M2x2+M3x3+M4x4+M5x5+S2 0096 (-40*0.98+300*0.21+300*0.05+800*0.033+600*0.02+14000) 0097 14077.2mg/m3 0098 S2为14077.2mg/m3， 与烟气分析仪测得SO2浓度60000mg/m3不相等， 则判定未达到 脱硫终点。 0099 S3N1x1+N2x2+N3x3+N4x4+N5x5+S3 0100 (-40*1.02+300*2.4+300*2+800*1.2+600*0.3+4500) 0101 682。

43、3.98mg/m3 0102 S4L1x1+L2x2+L3x3+L4x4+L5x5+S4 0103 -40*0.45+300*0.48+300*0.08+800*0.05+600*0.031+300) 0104 508.6mg/m3 0105 Tax1+bx2+cx3+dx4 0106 0.4(-40)+0.33300+0.28300+0.17800 0107 303 0108 tC FM(t0+274)4(t1+274)4+T 0109 4005.6710-66.0810-82 310(550+274)4-(400+274)4+303 0110 752.84 0111 S3为6823.98mg/m3， 与烟气分析仪测得SO2浓度60000mg/m3不相等； S4为508.6mg/ m3， 与烟气分析仪测得CO浓度300mg/m3不相等； t为752.84， 与烟气温度为610不相等， 则 判定未达到还原终点。 说明书 6/7 页 10 CN 111291501 A 10 0112 以上仅是本发明的特征实施范例， 对本发明保护范围不构成任何限制。 凡采用同 等交换或者等效替换而形成的技术方案， 均落在本发明权利保护范围之内。 说明书 7/7 页 11 CN 111291501 A 11 图1 说明书附图 1/1 页 12 CN 111291501 A 12 。