CN105506305A - 用于铜精炼的燃烧控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铜精炼的燃烧控制方法及控制系统，方法为：整个精炼过程中通入纯氧对天然气进行燃烧，还原过程中，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时，打开空气管道通入空气对天然气进行燃烧，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和低于爆炸下限时，关闭空气管道，仅通入纯氧对天然气进行燃烧。系统，包括烧枪、氢气传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器和控制燃烧方式的远程控制装置。本发明在铜精炼的还原过程中适时通入空气对天然气进行燃烧，增加惰性气体的保护，还能降低废气的温度，防止进入地下烟道的废气发生爆炸，具有控制方便、自动化程度高的优点。

Description

用于铜精炼的燃烧控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及铜精炼技术领域，具体地，涉及一种用于铜精炼的燃烧控制方法及控制系统。

背景技术

紫杂铜精炼过程中，精炼炉产生的废气通过地下烟道入地后流出厂房，但在紫杂铜精炼过程中产生的废气中含有未燃烧的可燃性气体和氧气，达到爆炸条件后容易爆炸。可燃性气体主要为氢气和一氧化碳。表1为这两种气体的爆炸极限：

表1氢气和一氧化碳爆炸极限表

铜的精炼过程主要包括加料、氧化、还原和浇注4个阶段；现有技术中，通常采用纯氧-天然气的燃烧方式对紫杂铜进行精炼，整个过程中仅通入纯氧对天然气进行燃烧。表2为纯氧-天然气的燃烧方式还原期间对地下烟道中几种气体浓度进行了6次测量的测量数据：

表2纯氧-天然气的燃烧方式还原期间几种气体的浓度表

气体名称

测量1

测量2

测量3

测量4

测量5

测量6

氧气

5.7％

8.10％

20.9％

6.4％

1.1％

20.5％

一氧化碳

6.7％

12.70％

0

17.1％

31.9％

0.01％

氢气

9.2％

6.20％

0

6.9％

7.6％

0.08％

二氧化碳

16％

50.8％

0.36％

35.6％

39.8％

0.67％

从表2可以看出，纯氧燃烧虽然具有节能和减小废气排放量等优点，但是相比于空气助燃少了惰性气体(如氮气)的保护，还原期间一氧化碳和氢气多数时间均在爆炸浓度范围内，极易发生爆炸。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于铜精炼的燃烧控制方法，在还原过程中适时通入空气对天然气进行燃烧，增加惰性气体的保护，防止进入地下烟道的废气发生爆炸；本发明还提供了对应的用于铜精炼的燃烧控制系统。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

用于铜精炼的燃烧控制方法，整个精炼过程中通入纯氧对天然气进行燃烧，还原过程中，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时，打开空气管道通入空气对天然气进行燃烧，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和低于爆炸下限时，关闭空气管道，仅通入纯氧对天然气进行燃烧。本方案中，在铜精炼的还原过程中，根据地下烟道中氢气、二氧化碳和一氧化碳三种气体的浓度和对燃烧方式进行控制，在浓度和等于或高于爆炸下限时通入空气对天然气进行燃烧，增加惰性气体的保护，还能降低废气的温度，防止进入地下烟道的废气发生爆炸；在浓度和低于爆炸下限时，停止通入空气对天然气进行燃烧，保证较好的还原效果，做到在有效解决爆炸问题的同时对还原作业影响最小。

作为本发明的进一步改进，所述仅通入纯氧对天然气进行燃烧时，通入的纯氧与天然气的流量比为2.1:1～2.2:1。

进一步，所述仅通入纯氧对天然气进行燃烧时，通入的纯氧与天然气的流量比为2.15:1，既保证天然气的充分燃烧，又不会产生过多的氧气影响氧化亚铜的还原。

作为本发明的又一改进，所述通入空气对天然气进行燃烧时，通入的空气、纯氧、天然气的流量比为39.5:2.15:1，既能在浓度和达到或高于爆炸下限时防止发生爆炸，又不会过多的降低炉内的热量，避免影响还原反应效果的效率。

用于铜精炼的燃烧控制系统，包括烧枪、用于测量氢气浓度的氢气传感器、用于测量一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、用于测量二氧化碳浓度的二氧化碳传感器和控制燃烧方式的远程控制装置；所述烧枪具有纯氧管道、空气管道和天然气管道，所述空气管道上设置有控制空气管道导通和关闭的控制阀；所述远程控制装置包括用于计算氢气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和的第一燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第一浓度检测模块和对控制阀进行控制的空气管道控制模块；所述氢气传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器设置在地下烟道内，第一燃爆气体浓度计算模块具有三个输入端，三个输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器一一对应相连；第一浓度检测模块的输入端与第一燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与空气管道控制模块相连，用于在氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时控制空气管道控制模块打开控制阀，低于爆炸下限时控制空气管道控制模块关闭控制阀。

进一步，所述第一燃爆气体浓度计算模块包括加法器A1和加法器A2，氢气传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器中的其中两种传感器的输出端各连接到加法器A1的一个输入端上，另一种传感器的输出端连接到加法器A2的一个输入端上；加法器A2的另一个输入端连接加法器A1的输出端，加法器A2的输出端为第一燃爆气体浓度计算模块的输出端。

进一步，所述第一浓度检测模块包括比较器U1、提供浓度上限阈值的第一分压电路；所述第一分压电路由电阻R1、电阻R2串联构成，电阻R1连接电源VCC，电阻R2接地，比较器U1的反向输入端连接在电阻R1和电阻R2的公共端上、正向输入端连接第一燃爆气体浓度计算模块的输出端，比较器U1的输出端连接空气管道控制模块的输入端。

进一步，所述控制阀采用电磁阀，所述空气管道控制模块包括三极管Q1、限流电阻R3和第一继电器，三极管Q1的基极连接第一浓度检测模块的输出端，集电极连接电源VCC，限流电阻R3一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接第一继电器的线圈；第一继电器的两个触点一个连接电磁阀的电源，另一个连接电磁阀的线圈。

进一步，所述远程控制装置还包括控制除尘设备的电机的变频器的电机频率控制模块，所述电机频率控制模块的输入端连接第一浓度检测模块的输出端，输出端连接变频器。

进一步，上述用于铜精炼的燃烧控制系统还包括控制除尘设备的电机的变频器的除尘控制装置，所述除尘控制装置包括用于计算氢气、一氧化碳和二氧化碳的浓度和的第二燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第二浓度检测模块和电机频率控制模块；第二燃爆气体浓度计算模块具有三个输入端，三个输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器一一对应相连，第二浓度检测模块的输入端与第二燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与电机频率控制模块相连，所述电机频率控制模块的输出端连接变频器。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明在铜精炼过程中适时通入空气对天然气进行助燃，增加了惰性气体的含量，提高混合气体爆炸下限，防止地下烟道中的废气发生爆炸；

2、本发明在两种燃烧方式的流量控制中，既保证天然气的充分燃烧，又不会影响氧化亚铜的还原反应的效果和效率；

3、本发明控制方便、自动化程度高。

附图说明

图1是实施例1中的用于铜精炼的燃烧控制系统的结构框图；

图2是实施例3中的用于铜精炼的燃烧控制系统的结构框图；

图3是实施例4中的用于铜精炼的燃烧控制系统的结构框图；

图4是远程控制装置的一种具体实施例的电路图；

图5为几种常见气体混合后的爆炸极限图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

用于铜精炼的燃烧控制方法，整个精炼过程中通入纯氧对天然气进行燃烧，还原过程中，根据地下烟道中氢气、二氧化碳和一氧化碳三种气体的浓度和还通入空气对天然气进行燃烧(此时，同时通入空气和纯氧对天然气进行燃烧)，具体地：当氢气、二氧化碳、一氧化碳三种气体的浓度和等于或高于爆炸下限时，打开空气管道通入空气对天然气进行燃烧，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和低于爆炸下限时，关闭空气管道，仅通入纯氧对天然气进行燃烧。空气和纯氧均为助燃气体。

本发明中所述的爆炸下限是指氢气、二氧化碳、一氧化碳构成的混合气体发生爆炸的最低浓度，低于该最低浓度，则混合气体不会发生爆炸，而达到该浓度则可能发生爆炸并且随着混合气体的浓度的升高爆炸风险越大。

①采用纯氧助燃时

天然气主要成分为甲烷，仅通入纯氧对天然气进行燃烧时的燃烧方程为：

CH₄+2O₂＝CO₂+2H₂O

设纯氧流量为Xm³/h，天然气流量为Ym³/h。因天然气含有乙烷、丙烷等气体，发明人在长期的试验和实践中发现，为了保证天然气燃烧充分的可靠性，加上仪器精度的制约，生产过程中氧燃比调节为X：Y＝2.1:1～2.2:1。氧燃比过高，富余的氧气将会影响氧化亚铜的还原，进而影响整炉铜液的含氧量；氧燃比过低，将会导致天然气燃烧不充分，造成燃料的浪费。

本实施例中，上述仅通入纯氧对天然气进行燃烧(以下称“纯氧燃烧”)时，通入的纯氧与天然气的流量比为2.15:1。燃烧方程为：

CH₄+2.15O₂＝CO₂+0.15O₂+2H₂O。

这样，既能保证天然气的充分燃烧，又不会产生过多的氧气影响氧化亚铜的还原。

从烟气成分检测数据看出，炉内的燃烧反应中氧气饱和，地下烟道中的氧气全来源于助燃氧气，炉内气体含量比例为O₂：a％，CO：b％，H₂：c％，CO₂：d％,其他气体：e％。假定进入地下烟道的气体占总气体的比例与高温气体体积膨胀比的乘积为K，则，纯氧燃烧时地下烟道中气体总流量Q为：

$Q=\frac{0.15YK}{a\%}---\left(1\right);$

纯氧燃烧时，地下烟道内爆炸下限最低的测量点的气体成分如表3所示：

表3纯氧燃烧时爆炸下限最低的测量点的气体成分

②通入空气时

在铜精炼的还原过程中，通入空气和纯氧对天然气进行燃烧(以下称“混合燃烧”)时，天然气和纯氧流量不变，设进管空气流量为Zm³/h，从表2可以看出纯氧已有富余，所以通入的空气全部进入地下烟道，有：

混合燃烧时地下烟道中气体总流量Q'＝Q+Z×K(2)；

因地下烟道中会有外部空气进入，且其最后会排入空气中，所以按地下烟道中烟气最高温爆炸下限来计算。因数据较小或难以检测，计算时忽略混合气体中二氧化硫和氮氧化物，空气按氧气和氮气混合物计算。

通入空气后，因一氧化碳、氢气、二氧化碳来源与助燃气体无关(空气中二氧化碳量忽略)，所以其流量近似与纯氧燃烧中气体流量相等，在表3的基础上，新的地下烟道成分如表4所示：

表4混合燃烧时地下烟道中爆炸下限最低的测量点的气体成分

将烟气中可燃性气体与惰性气体分为一氧化碳与二氧化碳、氢气与氮气两组，根据表4计算：

(1)一氧化碳与二氧化碳

CO₂与CO的体积百分比之和：V1＝978Y/(Z+13.64Y)(3)；

体积百分比之比：CO₂与CO的体积百分比为1.25；

图5中横坐标代表惰性气体与可燃气体的含量比，纵坐标代表爆炸极限。一氧化碳与二氧化碳中，二氧化碳为惰性气体，一氧化碳为可燃气体。根据二氧化碳和一氧化碳的体积百分比，由图5可以看出，一氧化碳与二氧化碳混合气爆炸下限α为：一氧化碳与二氧化碳的体积比达到32％，即α＝32％。

(2)氢气与氮气

氢气的体积百分比为：V2＝104Y/(13.64Y+Z)(4)；

根据表1，氢气爆炸下限β为4％。

因为烟道中气体最高温度Tmax为1000℃左右，所以氢气、一氧化碳和二氧化碳混合气体爆炸下限Vmin为：

$V\min =\frac{1}{\frac{V1}{\mathrm{\α}}+\frac{V2}{\mathrm{\β}}}*\[1-8*{10}^{-4}*(Tmax-25)\]\left(\%\right)---\left(5\right);$

代入V1、V2、β、α的值后，Vmin的计算式如下：

$V\min =\frac{100}{\frac{978Y}{32*(Z+13.64Y)}+\frac{104Y}{4*(Z+13.64Y)}}*\[1-8*{10}^{-4}*(1000-25)\]\left(\%\right)---\left(6\right);$

计算得：

$V\min =\frac{704\×(Z+13.64Y)}{1080Y}\left(\%\right)---\left(7\right);$

欲防止爆炸的发生，只需让一氧化碳、二氧化碳、氢气的混合气体的体积分数比在爆炸下限之下，即：V1+V2＜100*Vmin(8)；

即

$\frac{978Y+104Y}{Z+13.64Y}<\frac{704(Z+13.64Y)}{1810}---\left(9\right);$

计算得到：

Z>39.1Y；

考虑到空气过多，进入地下烟道的气体流量随之增大，炉内的热量减小。实际生产中Z/Y取值为39.5，即空气流量、天然气流量、氧气流量比例为：

Z:Y:X＝39.5:1:2.15。

下面介绍本实施例中使用的用于铜精炼的燃烧控制系统，该系统用于执行上述的用于铜精炼的燃烧控制方法。

如图1所示，用于铜精炼的燃烧控制系统，包括烧枪、用于测量氢气浓度的氢气传感器、用于测量一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、用于测量二氧化碳浓度的二氧化碳传感器和控制燃烧方式的远程控制装置。所述烧枪具有纯氧管道、空气管道和天然气管道，所述空气管道上设置有控制空气管道导通和关闭的控制阀；纯氧管道用于通入纯氧，空气管道用于通入空气，天然气管道用于通入天然气。

所述远程控制装置包括用于计算氢气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和的第一燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第一浓度检测模块、对控制阀进行控制的空气管道控制模块以及对第一燃爆气体浓度计算模块、第一浓度检测模块、空气管道控制模块进行综合控制的微处理器，该微处理器可以采用一般的CPU、单片机、FPGA等可编程装置；所述氢气传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器设置在地下烟道内，第一燃爆气体浓度计算模块具有三个输入端，三个输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器一一对应相连(即一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器各连接到一个输入端上)，接收3种传感器检测到的气体浓度并计算出氢气、一氧化碳、二氧化碳3种气体的浓度和；第一浓度检测模块的输入端与第一燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与空气管道控制模块相连，用于在氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时控制空气管道控制模块打开控制阀，低于爆炸下限时控制空气管道控制模块关闭控制阀；所述空气管道控制模块的输出端与控制阀相连，用于在氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时，打开控制阀，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和低于爆炸下限时，关闭控制阀。本实施例中，控制阀采用电磁阀，控制阀打开时，空气管道接通，烧枪通入空气，空气和纯氧同时作为助燃气体对天然气进行燃烧，此时是混合燃烧模式；电磁阀关闭时空气管道关闭，烧枪停止通入空气，仅通入纯氧进行燃烧，此时是纯氧燃烧模式。

本实施例中，在铜精炼的还原过程中，根据地下烟道中氢气、二氧化碳和一氧化碳的浓度，在氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时通入空气对天然气进行燃烧，增加惰性气体的保护，还能降低废气的温度，防止进入地下烟道的废气发生爆炸。在氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和低于爆炸下限时，停止通入空气对天然气进行燃烧，保证较好的还原效果。本实施例中通过通入空气在两种燃烧方式中切换，确保氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和不会长时间、持续地超过爆炸下限，防止发生爆炸。并不一直采用空气助燃可以防止空气降低炉内温度，保证良好的还原效果和还原效率。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中对远程控制装置进行进一步改进：

如图4所示，所述第一燃爆气体浓度计算模块包括加法器A1和加法器A2，氢气传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器中的其中两种传感器的输出端各连接到加法器A1的一个输入端上，另一种传感器的输出端连接到加法器A2的一个输入端上；加法器A2的另一个输入端连接加法器A1的输出端，加法器A2的输出端为第一燃爆气体浓度计算模块的输出端。本实施例中，氢气传感器、一氧化碳传感器连接到加法器A1的两个输入端上，使加法器A1对氢气浓度Vh2和一氧化碳浓度Vco进行求和计算，加法器A2对加法器A1的计算结果与二氧化碳传感器采集的二氧化碳浓度Vco2进行求和计算，并输出给第一浓度检测模块。本实施例中的加法器A1和A2都采用同相加法器。实际应用中，在氢气传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器的输出端还可以设计一些信号调理电路，例如但不限于滤波电路、放大电路对浓度信号进行调理后再送入加法器中。

所述第一浓度检测模块包括比较器U1、提供浓度上限阈值的第一分压电路；所述第一分压电路由电阻R1、电阻R2串联构成，电阻R1连接电源VCC，电阻R2接地，比较器U1的反向输入端连接在电阻R1和电阻R2的公共端上、正向输入端连接第一燃爆气体浓度计算模块的输出端，比较器U1的输出端即第一浓度检测模块的输出端，其与空气管道控制模块的输入端相连。在第一分压电路中，电阻R2上分得的电压即为设定的浓度阈值，对应于爆炸下限。实际使用中，第一分压电路中的两个电阻可以由其中一个电阻或全部电阻采用可变电阻，以根据需要调整浓度阈值。

所述控制阀采用电磁阀，所述空气管道控制模块包括三极管Q1、限流电阻R3和第一继电器，三极管Q1的基极连接第一浓度检测模块的输出端，集电极连接电源VCC，限流电阻R3一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接第一继电器的线圈；第一继电器的两个触点一个连接电磁阀的电源，另一个连接电磁阀的线圈。

本实施例中，远程控制装置的工作原理如下：

加法器A1和A2计算出氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和，

(1)当浓度和小于爆炸上限时，比较器U1正向输入端上的电压值小于R2上的电压值，比较器U1输出低电平信号，三极管Q1截止，电磁阀的线圈不通电，电磁阀不工作，空气管道关闭；

(2)浓度大于和爆炸上限时，比较器U1正向输入端上的电压值大于R2上的电压值，比较器U1输出高电平信号，三极管Q1导通，电磁阀的线圈通电，电磁阀工作，烧枪空气管道打开通入空气。

本实施例中，第一燃爆气体浓度计算模块、第一浓度检测模块、空气管道控制模块实现了根据氢气、二氧化碳和一氧化碳的浓度控制烧枪空气管道的打开和关闭，从而实现了燃烧方式的控制。

实际应用中，控制阀还可以进一步采用开度可调式阀门，空气管道控制模块可以多设置几个比较器进行浓度和比较和阀门开度的控制，从而通过控制阀门的开度来调节空气流量来实现对炉内温度和气体的微调，提高产品质量。

实施例3：

一般在地下烟道的出口端设置有除尘设备，该除尘设备设置由电机提供工作电源工作，除尘设备的电机频率采用变频器控制：本实施例中，在实施例1或实施例2的基础上，还对远程控制装置还进行如下改进：

如图2所示，所述远程控制装置还包括控制变频器的电机频率控制模块，所述电机频率控制模块的输入端连接第一浓度检测模块的输出端，电机频率控制模块出端连接变频器。

本实施例中，电机频率控制模块就为一个开关电路，如图4所示，电机频率控制模块采用三极管开关电路，包括三极管Q2和限流电阻R4，三极管Q2的基极连接第一浓度检测模块的输出端，集电极连接电源VCC，限流电阻R4一端连接三极管Q1的发射极，另一端输出变频器控制信号Vout。当氢气、一氧化碳和二氧化碳三种气体的浓度和等于或超过爆炸下限时，三极管Q2导通，开关电路输出高电平信号给变频器，变频器调高电机的频率，从而加大烟道抽力，使地下烟道中的烟气流速加快，减少烟气在高温区的“逗留”时间，尽快通入后续的烟气冷却系统，达到防爆目的。当浓度和低于爆炸下限时，三极管Q2截止，开关电路输出低电平信号给变频器，变频器调低电机的频率，烟道抽力恢复正常。变频器的结构和原理为现有技术，本实施例中不再赘述。

实施例4：

一般在地下烟道的出口端设置有除尘设备，该除尘设备设置由电机提供工作电源工作，除尘设备的电机频率采用变频器控制，本实施例在实施例1或实施例2的基础上，对远程控制装置还进行如下改进：

如图3所示，用于铜精炼的燃烧控制系统，还包括控制变频器的除尘控制装置，所述除尘控制装置包括用于计算氢气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和的第二燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第二浓度检测模块、电机频率控制模块；以及对第二燃爆气体浓度计算模块、第二浓度检测模块、电机频率控制模块进行综合管理的微控制器，该微控制器可以采用一般的CPU、单片机、FPGA等可编程装置；第二燃爆气体浓度计算模块具有三个输入端，三个输入端分别与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器一一对应相连(即一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器连接到不同的输入端上)，第二浓度检测模块的输入端与第二燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与电机频率控制模块相连；所述电机频率控制模块的输出端连接变频器，用于在氢气、一氧化碳、二氧化碳三种气体的浓度和等于或高于爆炸下限时通过控制变频器调高电机频率，在浓度和低于爆炸下限时通过变频器调低电机频率，以便当氢气、一氧化碳、二氧化碳三种气体的浓度和高于超过爆炸下限时，加大烟道抽力，使地下烟道中的烟气流速加快，减少烟气在高温区的“逗留”时间，尽快通入后续的烟气冷却系统，达到防爆目的。

本实施例中的第二燃爆气体浓度计算模块的结构同实施例2中第一燃爆气体浓度计算模块的结构，第二浓度检测模块同实施例2中第一浓度检测模块计算模块的结构，电机频率控制模块同实施例3中的电机频率控制模块，本实施例中不再赘述其具体结构。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.用于铜精炼的燃烧控制方法，整个精炼过程中通入纯氧对天然气进行燃烧，其特征在于，还原过程中，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时，打开空气管道通入空气对天然气进行燃烧，当氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和低于爆炸下限时，关闭空气管道，仅通入纯氧对天然气进行燃烧。

2.根据权利要求1所述的用于铜精炼的燃烧控制方法，其特征在于，所述仅通入纯氧对天然气进行燃烧时，通入的纯氧与天然气的流量比为2.1:1~2.2:1。

3.根据权利要求2所述的用于铜精炼的燃烧控制方法，其特征在于，所述仅通入纯氧对天然气进行燃烧时，通入的纯氧与天然气的流量比为2.15:1。

4.根据权利要求1所述的用于铜精炼的燃烧控制方法，其特征在于，所述通入空气对天然气进行燃烧时，通入的空气、纯氧、天然气的流量比为39.5:2.15:1。

5.用于铜精炼的燃烧控制系统，包括烧枪，其特征在于，还包括用于测量氢气浓度的氢气传感器、用于测量一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、用于测量二氧化碳浓度的二氧化碳传感器和控制燃烧方式的远程控制装置；

所述烧枪具有纯氧管道、空气管道和天然气管道，所述空气管道上设置有控制空气管道导通和关闭的控制阀；

所述远程控制装置包括用于计算氢气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和的第一燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第一浓度检测模块和对控制阀进行控制的空气管道控制模块；所述氢气传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器设置在地下烟道内，第一燃爆气体浓度计算模块具有三个输入端，三个输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器一一对应相连；第一浓度检测模块的输入端与第一燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与空气管道控制模块相连，用于在氢气、二氧化碳、一氧化碳的浓度和等于或高于爆炸下限时控制空气管道控制模块打开控制阀，低于爆炸下限时控制空气管道控制模块关闭控制阀。

6.根据权利要求5所述的用于铜精炼的燃烧控制系统，其特征在于，

所述第一燃爆气体浓度计算模块包括加法器A1和加法器A2，氢气传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器中的其中两种传感器的输出端各连接到加法器A1的一个输入端上，另一种传感器的输出端连接到加法器A2的一个输入端上；加法器A2的另一个输入端连接加法器A1的输出端，加法器A2的输出端为第一燃爆气体浓度计算模块的输出端。

7.根据权利要求5所述的用于铜精炼的燃烧控制系统，其特征在于，

所述第一浓度检测模块包括比较器U1、提供浓度上限阈值的第一分压电路；所述第一分压电路由电阻R1、电阻R2串联构成，电阻R1连接电源VCC，电阻R2接地，比较器U1的反向输入端连接在电阻R1和电阻R2的公共端上、正向输入端连接第一燃爆气体浓度计算模块的输出端，比较器U1的输出端连接空气管道控制模块的输入端。

8.根据权利要求5所述的用于铜精炼的燃烧控制系统，其特征在于，所述控制阀采用电磁阀，所述空气管道控制模块包括三极管Q1、限流电阻R3和第一继电器，三极管Q1的基极连接第一浓度检测模块的输出端，集电极连接电源VCC，限流电阻R3一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接第一继电器的线圈；第一继电器的两个触点一个连接电磁阀的电源，另一个连接电磁阀的线圈。

9.根据权利要求5至8任一所述的用于铜精炼的燃烧控制系统，其特征在于，所述远程控制装置还包括控制除尘设备的电机的变频器的电机频率控制模块，所述电机频率控制模块的输入端连接第一浓度检测模块的输出端，输出端连接变频器。

10.根据权利要求5至8任一所述的用于铜精炼的燃烧控制系统，其特征在于，还包括控制除尘设备的电机的变频器的除尘控制装置，所述除尘控制装置包括用于计算氢气、一氧化碳和二氧化碳的浓度和的第二燃爆气体浓度计算模块、判断浓度和是否超过爆炸下限的第二浓度检测模块和电机频率控制模块；第二燃爆气体浓度计算模块具有三个输入端，三个输入端与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氢气传感器一一对应相连，第二浓度检测模块的输入端与第二燃爆气体浓度计算模块的输出端相连，输出端与电机频率控制模块相连，所述电机频率控制模块的输出端连接变频器。