一種高爐爐缸侵蝕偏差監測方法

2023-06-29 08:05:01 2

一種高爐爐缸侵蝕偏差監測方法
【專利摘要】一種高爐爐缸侵蝕偏差監測方法，涉及鋼鐵冶煉高爐爐襯侵蝕的在線監控，尤其涉及一種使用電腦程式進行高爐爐缸侵蝕偏差監測的方法，包括以下步驟：構建高爐模型；根據爐壁材料和形狀，劃分爐缸爐底計算區域；獲取爐牆和冷卻壁的各傳感器溫度；計算爐缸爐底侵蝕模型，確定爐體測溫點計算溫度；計算爐體外邊界節點的溫度；利用爐牆和冷卻壁實測溫度進行爐缸侵蝕收斂條件判斷；利用計算結果進行爐缸侵蝕分析和監測報警。本發明綜合利用爐體溫度傳感器和冷卻壁壁體溫度傳感器進行偏差監測，能夠解決現有的侵蝕監控計算方法容易因爐牆溫度傳感器損壞而造成計算失效，以及直接利用冷卻壁溫度傳感器進行侵蝕計算，計算結果誤差大的問題。
【專利說明】一種高爐爐缸侵蝕偏差監測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼鐵冶煉高爐爐襯侵蝕的在線監控，尤其涉及一種使用電腦程式進行高爐爐缸侵蝕偏差監測的方法。
【背景技術】
[0002]在高爐生產操作過程中，高爐爐缸區域對高爐壽命具有決定性作用。在高爐生產過程中，高爐爐缸區域始終處於不斷侵蝕凝固過程中，其次為了追求高產及低成本往往會加劇爐缸的侵蝕，隨著侵蝕的發展，爐缸側壁厚度就會不斷變薄，側壁厚度到了界限高爐就要停產大修，這也代表著高爐一代壽命的結束，如果侵蝕監控不準確，不能及時採取相應對策，就有可能發生惡性生產事故。近年鋼鐵界也發生幾起高爐爐缸燒穿爆炸等惡性事故，損失都超過I億人民幣，甚至發生人身傷害事故，給人民生命財產都帶來了巨大損失。隨著近年來鋼鐵業的發展，國內陸續新建了幾十座大型高爐，實際上大多數鋼企更多具備對小高爐生產實踐，對大型高爐爐缸側壁厚度控制缺乏生產實踐，不易掌握爐缸侵蝕控制方法，從而更易發生相關事故。傳統的侵蝕監控計算方法是單純利用爐牆熱電偶進行計算，但是爐牆熱電偶容易損壞，一旦損壞就不容易修復，傳統的侵蝕計算就會因誤差過大而失效。
[0003]現在的大高爐爐底爐缸侵蝕計算的數學模型表述為數學方程
【權利要求】
1.一種高爐爐缸侵蝕偏差監測方法，其特徵在於所述的高爐爐缸侵蝕偏差監測方法包括以下步驟: SlOO)獲取高爐結構參數及各傳感器配置參數，構建爐缸爐底侵蝕模型； S200)根據爐體耐火材料和形狀，劃分爐缸爐底計算區域，確定區域邊界元素和計算節佔.S300)按照監測循環周期獲取各爐體和壁體溫度傳感器的溫度； S400)根據爐缸爐底侵蝕模型確定爐缸和爐底各測溫點的爐體計算溫度； S500)根據壁體溫度傳感器位置鄰近的爐體計算溫度，確定壁體溫度傳感器位置所對應的爐體外邊界節點的溫度； S600)利用爐體和冷卻壁壁體實測溫度進行爐缸侵蝕收斂條件判斷； S700)利用計算結果進行爐缸侵蝕分析和監測報警。
2.根據權利要求1所述的高爐爐缸侵蝕偏差監測方法，其特徵在於所述的步驟S500包括以下動作: S520)若爐體溫度傳感器i和壁體溫度傳感器j位於同一個縱截面上，根據公式
3.根據權利要求1所述的高爐爐缸侵蝕偏差監測方法，其特徵在於所述步驟S600根據收斂條件
Σ Tit-TiJ2+ Σ Tjt-Tjc 12< ε (5) 對所述的爐缸爐底侵蝕模型迭代計算，直至各測溫點的溫度計算值與步驟S300獲取的各爐體和壁體溫度傳感器的溫度實測值的偏差滿足預定精度要求，其中，Ti。為爐體測溫點i的計算溫度，Tit為爐體測溫點i的爐體溫度傳感器的實測溫度，Tj。為冷卻壁壁體測溫點j的計算溫度，Tjt為冷卻壁壁體測溫點j的壁體溫度傳感器的實測溫度，ε為根據預定精度要求確定的允許誤差值。
4.根據權利要求1、2或3所述的高爐爐缸侵蝕偏差監測方法，其特徵在於所述步驟S300包括判定並標記溫度傳感器失效的動作，若爐體測溫點1-Ι的溫度傳感器失效，所述步驟S500使用鄰近爐體測溫點i的有效爐體測溫點i_2，取代失效的爐體測溫點1-Ι，進行外邊界節點j的溫度和熱流強度的計`算，從而保證計算結果滿足收斂條件。
【文檔編號】G06F17/50GK103866061SQ201210553581
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優先權日:2012年12月18日
【發明者】陳賀林 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司