一种冶金工业氧气控制系统的制作方法

本发明涉及炼钢炼铁企业中的氧气供给，具体为一种冶金工业氧气控制系统。

背景技术：

1、冶金工业中的氧气控制系统是至关重要的，因为氧气在冶金工艺中用于控制燃烧、氧化和熔化过程。传统的氧气控制系统通常涉及使用气瓶或气体管道来提供氧气，这些系统采用手动或半自动方式来监测和控制氧气流量和浓度。

2、现有的冶金工业氧气控制系统存在以下缺陷：1、传统系统通常需要操作员进行手动干预来调整氧气供应，这可能导致不稳定的氧气浓度；2、传统系统可能无法实现高度精确的氧气控制，这在某些冶金工艺中是至关重要的；3、使用气瓶和高压气体管道涉及潜在的危险，如气体泄漏和安全风险。

3、本发明提供了一种创新的冶金工业氧气控制系统，旨在克服现有技术的不足之处。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种冶金工业氧气控制系统，解决了冶金工业氧气控制系统的效率、精度和安全性的问题，有助于提高工业生产的质量和可持续性。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种冶金工业氧气控制系统，包括；

3、氧气储存和输送系统，包括氧气储存罐、气化器和输送管道；

4、所述氧气储存罐包括氧气储罐、双壁结构和隔热层，所述氧气储存罐与气化器相连；

5、所述气化器为高效热交换器并连接到输送管道；

6、节能氧气发生系统，包括膜分离器和压力摩擦吸附器；

7、智能流量控制系统，根据冶金反应需求自动调整氧气供应流量；

8、混合气体控制系统，允许动态调整不同气体的比例，以适应不同冶金反应的需求；

9、高精度氧气传感器；

10、实时数据分析模块，包括数据采集系统和数据分析和预测系统；

11、远程监控和控制功能模块，包括远程虚拟现场操作系统和自动化诊断和维护系统；

12、可再生能源集成模块，包括太阳能光伏板系统和风力涡轮机系统；

13、所述太阳能光伏板系统，用于太阳能供电；所述风力涡轮机系统，用于提供风能供电。

14、优选的，所述高选择性膜分离器与混合气体控制系统相连，所述高选择性膜分离器采用多孔聚合物或金属有机框架(mof)材料。

15、优选的，所述智能流量控制系统与输送管道和混合气体控制系统相连。

16、优选的，所述混合气体控制系统与气化器和高精度氧气传感器相连。

17、优选的，所述气化器内部包括多级热交换器，用于回收废热，所述高精度氧气传感器配备自动校准功能，用于定期校准传感器。

18、优选的，所述数据采集系统与高精度氧气传感器相连，用于实时采集传感器数据；所述数据分析和预测系统为过程控制系统(pcs)，用于预测反应变化并提前采取控制措施。

19、优选的，所述膜分离器为高选择性膜分离器，用以提高氧气纯度；所述压力摩擦吸附器，用于降低废气排放。

20、优选的，所述远程虚拟现场操作系统用于操作员远程监控和操作系统；所述自动化诊断和维护系统为设备健康监测系统(cmms)和预测性维护系统(pdm)，用于提供自动化诊断建议。

21、一种冶金工业氧气控制系统的使用方法，包括以下步骤：

22、s1、氧气储存和输送系统准备

23、确保氧气储存罐内有足够的液态氧气，打开气化器，使其准备好将液态氧气转化为气态氧气，验证输送管道的连接，确保没有泄漏；

24、s2、智能流量控制系统设置

25、根据具体的冶金反应需求，设置智能流量控制系统，以确定所需的氧气供应流量；

26、s3、混合气体控制系统调整

27、根据反应的需要，动态调整不同气体的比例，以适应不同冶金反应的需求，同时确保混合气体控制系统与气化器和高精度氧气传感器相连接；

28、s4、氧气传感器监控

29、确保高精度氧气传感器正常运行，实时监测氧气浓度，以确保与所需浓度一致；

30、s5、数据采集和分析

31、通过数据采集系统实时收集高精度氧气传感器的数据，使用数据分析和预测系统，通过过程控制系统进行数据分析，以预测反应的变化；

32、s6、远程监控和控制

33、使用远程虚拟现场操作系统，操作员可以远程监控和操作系统，自动化诊断和维护系统提供自动化诊断建议，以确保系统的正常运行和维护；

34、s7、可再生能源集成

35、太阳能光伏板系统和风力涡轮机系统提供可再生能源供电，降低能源消耗并减少环境影响。

36、本发明提供了一种冶金工业氧气控制系统。具备以下有益效果：

37、1、本发明通过智能流量控制系统和混合气体控制系统，确保实时、精确、可调的氧气供应，以满足不同冶金反应的需求，这可以大大提高冶金工业生产的效率。

38、2、本发明采用高选择性的膜分离器技术，可以提高氧气的纯度。这对于需要高纯度氧气的冶金反应，如金属提取、熔炼和焊接等工艺非常重要，同时通过高精度氧气传感器和数据采集系统，实时监测氧气浓度，这有助于准确掌握反应过程的动态变化，提前发现问题，以及调整控制参数。

39、3、本发明通过数据分析和预测系统可以分析大量的实时数据，优化冶金反应的控制参数，提高产量，减少能源消耗，并降低废弃物产生；通过远程虚拟现场操作系统，操作员可以从远程位置监控和操作系统，提高操作的便捷性和安全性。

40、4、本发明利用太阳能光伏板系统和风力涡轮机系统，可以降低能源成本，减少碳足迹，使冶金工业更环保，同时通过智能流量控制系统和混合气体控制系统的精确调控有助于减少能源浪费，使能源成本降低，提高冶金工业的竞争力。

技术特征：

1.一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，所述高选择性膜分离器与混合气体控制系统相连，所述高选择性膜分离器采用多孔聚合物或金属有机框架(mof)材料。

3.根据权利要求1所述的一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，所述智能流量控制系统与输送管道和混合气体控制系统相连。

4.根据权利要求1所述的一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，所述混合气体控制系统与气化器和高精度氧气传感器相连。

5.根据权利要求1所述的一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，所述气化器内部包括多级热交换器，用于回收废热，所述高精度氧气传感器配备自动校准功能，用于定期校准传感器。

6.根据权利要求1所述的一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，所述数据采集系统与高精度氧气传感器相连，用于实时采集传感器数据；所述数据分析和预测系统为过程控制系统(pcs)，用于预测反应变化。

7.根据权利要求1所述的一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，所述膜分离器为高选择性膜分离器，用以提高氧气纯度；所述压力摩擦吸附器，用于降低废气排放。

8.根据权利要求1所述的一种冶金工业氧气控制系统，其特征在于，所述远程虚拟现场操作系统用于操作员远程监控和操作系统；所述自动化诊断和维护系统为设备健康监测系统(cmms)和预测性维护系统(pdm)，用于提供自动化诊断建议。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种冶金工业氧气控制系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及炼钢炼铁企业中的氧气供给领域，公开了一种冶金工业氧气控制系统，包括氧气储存和输送系统、节能氧气发生系统、智能流量控制系统、混合气体控制系统、高精度氧气传感器、实时数据分析模块、远程监控和控制功能模块和可再生能源集成模块。本发明通过智能流量控制系统和混合气体控制系统，确保实时、精确、可调的氧气供应，以满足不同冶金反应的需求，这可以大大提高冶金工业生产的效率，同时通过高精度氧气传感器和数据采集系统，实时监测氧气浓度，这有助于准确掌握反应过程的动态变化，提前发现问题，以及调整控制参数，利用太阳能光伏板系统和风力涡轮机系统，可以降低能源成本，减少碳足迹，使冶金工业更环保。

技术研发人员：詹永寿,胡涛
受保护的技术使用者：鹰潭市远大气体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11