文/徐 勇 程利振 金泽志 潘从元 贾军伟 ( 1.合肥金星机电科技发展有限公司；.铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司；3.工业图像处理与分析安徽省重点实验室）

冶炼过程自动化是冶金工业领域的发展趋势，包括多目标实时优化、全面闭环控制、在线连续测量等。冶金成分控制与生产效率、冶炼能耗、产品品质和设备安全等息息相关，冶炼全流程经济生产的核心在于冶金成分的在线连续测量和优化控制。

目前，冶炼过程中冶金成分得测量主要采用化学分析法、X 射线荧光法（XRF）、光电光谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）等离线检测方法。由于需要取样和制样，检测结果具有一定的滞后性，造成原料混料配比时无法实时反馈成分信息，生产过程无法快速调整工艺参数，制约了生产精细化程度的提升，影响了炉况稳定性和冶炼受控程度，进而增加了冶炼能源消耗和生产成本。而且，受熔体喷溅和高温烟气等影响，高温熔体的人工取样过程也存在一定安全风险。因此，优化冶炼过程中冶金成分的在线检测技术成为目前冶炼领域的迫切需求。

激光诱导击穿光谱（laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）技术是一种新型的成分检测技术，由于具有可实时原位在线检测、可多元素同时快速检测、适应不同的检测环境能力强以及可远程非接触检测等优点，被誉为元素分析检测领域的“超级巨星”。由于其独特的优势，LIBS 技术已成功应用于冶金、资源勘探、太空探索和材料分选等领域，是目前国际元素分析检测领域研究的热点，也是目前唯一可以实现高温熔体成分直接在线检测的技术。……