申请/专利权人：东北大学

申请日：2024-01-09

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117540583B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.09#公开

摘要：本发明公开一种基于水冷管水温差的高炉炉底内衬侵蚀形貌识别方法，涉及计算机辅助智能冶炼装备检测领域。利用炉底水冷管的热流量拟合得到炉底热流密度分布函数表达式；利用对流换热边界置换方法等效计算炉底内衬底面的对流传热系数；构造炉底初始侵蚀边界；所述初始侵蚀边界由若干个侵蚀控制点组成；根据炉底初始侵蚀边界采用炉底侵蚀边界搜索方法计算炉底实际侵蚀边界。本发明能够实现无热电偶测温点或测温盲区炉底侵蚀诊断，进而丰富炉底侵蚀诊断方法，可有效维护和管理高炉的正常运行，对延长高炉寿命，提高炉缸安全性和耐久性具有重要意义。

主权项：1.一种基于水冷管水温差的高炉炉底内衬侵蚀形貌识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：利用炉底水冷管的热流量通过拟合得到炉底热流密度分布函数表达式；步骤1.1：根据热流密度分布的轴对称特征，在炉底平面直角坐标系中建立炉底热流密度分布函数；所述炉底平面直角坐标系，在炉底平面上以炉缸中心为原点坐标，水平方向为x轴，与之垂直的竖直方向为y轴；所述炉底水冷管有U型直排、单管直排两种形式；步骤1.2：根据炉底热流密度分布函数计算炉底单侧水冷管热流量系数Qi；所述炉底单侧水冷管热流量系数Qi为炉底热流密度函数在冷却面积上的积分；步骤1.3：获取炉底水冷管实测水温差，并根据炉底水冷管实测水温差计算炉底水冷管热流量QiT；第i根炉底水冷管的炉底水冷管热流量QiT计算公式为：QiT＝CwMwiΔTi10式中，Cw为水的比热容，Mwi为第i根炉底水冷管的水流量，ΔTi为第i根炉底水冷管的实测水温差；步骤1.4：根据炉底水冷管热流量QiT等于炉底单侧水冷管热流量系数Qi，建立方程组求解系数aj；令QiT＝Qi，建立方程组： 其矩阵形式为：[A]{a}＝{QT}12式中，{QT}为热流量列阵，{QT}＝Q1TQ2T···QNTT；{a}为热流密度函数系数列阵，{a}＝a1a2···aMT；A为拟合系数矩阵，步骤1.5：将系数aj代入炉底热流密度分布函数，得到炉底热流密度分布函数表达式；步骤2：利用对流换热边界置换方法等效计算炉底内衬底面的对流传热系数；步骤3：构造炉底初始侵蚀边界；所述初始侵蚀边界由若干个侵蚀控制点组成；步骤4：根据炉底初始侵蚀边界采用炉底侵蚀边界搜索方法计算炉底实际侵蚀边界；步骤4.1：将侵蚀控制点Vm投影至内衬底面上点的热流密度实测拟合值qmT作为核定参数，根据炉底初始侵蚀边界建立初始侵蚀边界有限元模型并仿真其传热过程，得到初始侵蚀边界中侵蚀控制点Vm投影至内衬底面上点的热流密度的仿真值qmC；步骤4.2：设置单个搜索步长为a；步骤4.3：从初始侵蚀搜索步长距离开始并以单个搜索步长为步进进行搜索，对比侵蚀控制点Vm投影至内衬底面上点的热流密度的仿真值qmC与步骤3.1中得到的侵蚀控制点Vm投影至内衬底面上点的热流密度实测拟合值qmT，计算相对差|δm|； 步骤4.4：当相对差|δm|不属于合理区间e时，若热流密度的仿真值qmC小于热流密度实测拟合值qmT，则对应的侵蚀控制点向上移动一个单个搜索步长a并返回步骤4.2继续进行搜索计算；若热流密度的仿真值qmC大于热流密度实测拟合值qmT，则对应的侵蚀控制点向下移动一个单个搜索步长a并返回步骤4.2继续进行搜索计算；当相对差|δm|均属于合理区间e时，停止搜索计算，得到炉底实际侵蚀边界。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东北大学 一种基于水冷管水温差的高炉炉底内衬侵蚀形貌识别方法

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