(1)成果简介
本成果用于冶炼工艺过程中高温熔融金属成分的在线快速遥测,矿冶集团北矿检测研制了落地式和壁挂式两类分析仪器。仪器基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)和大口径望远系统技术,采用壁挂式和落地式两种设计,方便客户根据现场工况条件进行选择,系统探测头部分采用恒温式设计,并内置检测距离自动调节、烟气粉尘防护、人员安全防护等功能。仪器可覆盖钢铁、铜、镍、铅、锌等行业冶炼过程多节点工艺控制流程。
(2)主要性能指标及适用条件范围
主要性能指标:a) 单次测量时间:≤1min;b) 可测量元素原子序数:≥Li;c) 可同时测量元素种类:≥7种;d) 最小检出限(LOD):≤10ppm。适用条件范围:可用于熔融状态矿产品中元素含量的在线分析,如炼钢炉中钢水的C、P、S等元素检测;还可用于连铸钢坯的在线检测。在煤炭行业可实现煤质的快速检测,对煤中常见元素进行定量分析。采用非接触式遥测的检测方式,测试距离为1~5m,满足多种工况环境,激光器脉冲宽度为纳秒量级,光谱仪具有高分辨率、宽光谱范围等特点。
(3)成果应用情况
本成果广泛应用于钢铁、铜、镍、铅、锌等行业的火法冶炼工艺过程控制,在白银有色集团和南国铜业开展落地应用。其中在白银有色第三冶炼厂的应用实现了高温熔融体粗锌、入炉烧结块的成分在线检测。
(4)成果展示
图1 冶炼工艺在线激光光谱分析仪外观图
图2 冶炼工艺在线激光光谱分析仪现场使用图