基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统及方法，方法包括以下步骤：将待判定冶金炉的炉型参数输入到温度处理器中；温度采集器在线采集冶金炉某一部位的金属炉壳温度并传输至温度处理器；对温度采集器采集的冶金炉某一部位的金属炉壳温度进行校准，得到校准后的温度T；温度处理器根据校准后的温度T与预先设定的预警温度T

【技术实现步骤摘要】
基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统及方法
本专利技术涉及冶金
，尤其涉及基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统及方法。
技术介绍
转炉安全运行是钢铁企业生产顺行的必要保障，在炼钢过程中，转炉炉衬耐火材料会随着冶炼而不断侵蚀，给炼钢生产带来极大的安全隐患，因此在生产过程中需要对转炉炉衬耐火材料安全性进行检测和维护。转炉炉衬耐火材料发生安全隐患的区域主要有转炉炉底、转炉兑铁侧、转炉出钢侧，尤其是底吹供气元件位置与炉底接缝位置，以及废钢、铁水冲击区。目前，国内各大钢铁企业采用的转炉炉衬安全的判定方法主要为：通过测量杆在高温状态下人工测量转炉内衬工作层实际厚度，掌握内衬工作层实际蚀损情况；通过预先埋于转炉炉衬内的热电偶，在线测量转炉炉壳温度，进而通过炉壳温度进行炉衬侵蚀厚度的测量，得到冶金炉炉衬的安全情况。然而，上述人工测量法为非在线测量法，不能实现在线测量；热电偶测量炉壳温度法虽然可以实现炉壳温度测量，但是热电偶的安装与稳定性限制了该技术的应用。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统及方法，用以解决现有冶金炉炉衬安全的判定方法不能实现在线测量和由于热电偶的安装与稳定性而限制技术应用的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定方法，包括以下步骤：步骤S1：将待判定冶金炉的炉型参数输入到温度处理器中；步骤S2：温度采集器在线采集冶金炉某一部位的金属炉壳温度并传输至温度处理器；步骤S3：对步骤S2温度采集器采集的冶金炉某一部位的金属炉壳温度进行校准，得到校准后的温度T；步骤S4：温度处理器根据校准后的温度T与预先设定的预警温度T0给出温度预警；步骤S5：温度处理器给出炉衬维护建议。所述炉型参数包括公称容量，永久层、工作层、金属炉壳的材质与厚度。所述步骤S3包括以下步骤：步骤S301：得到温度校准参数；步骤S302：应用温度校准参数对步骤S2采集的金属炉壳温度进行校准。温度处理器将不同炉内温度下测得的原始炉衬的实际温度测量值和数据包中存储的对应炉内温度下的原始炉衬的温度数值进行对比，采用数值拟合的方式得到相应的温度校准参数。温度处理器根据数据包中存储的不同炉内温度不同的温度采集时间下冶金炉不同部位的金属炉壳温度和步骤S301得到的温度校准参数，对步骤S2采集的某一部位的金属炉壳温度进行校准。预警温度T0＝T始+T安，超过预警温度T0则进行温度预警；其中T始为冶金炉金属炉壳初始温度，T安为安全温度。根据校准后的温度T与预警温度T0之差，设定温度梯度ΔT，T＝T0+NΔT，其中N为梯级级数，表示超出预警温度T0的程度。采用温度预警云图的形式进行温度预警，根据设定的温度梯度ΔT对超过预警温度的部分进行梯度显示，不同温度梯度内以不同温度值对应的颜色进行表征，颜色越深，对应温度梯级级数越高。炉衬维护建议根据温度梯级级数N的变化而不同，温度梯级级数越高，其对应的炉衬维护建议越直接。一种基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统，包括温度采集器和温度处理器；所述温度采集器在线采集冶金炉某一部位的金属炉壳温度并传输至温度处理器；所述温度处理器用于接收待判定冶金炉的炉型参数，以及根据各炉内温度下原始炉衬的实际温度测量值和数据包中存储的原始炉衬的温度得到温度校准参数，并利用该温度校准参数对温度采集器采集的冶金炉某一部位的金属炉壳温度进行校准，然后根据校准后的温度T和预先设定的预警温度T0以及温度梯度ΔT，以温度预警云图的形式给出温度预警，并提供炉衬维护建议。本专利技术有益效果如下：本专利技术从冶金炉金属炉壳温度角度预警炉衬安全，在转炉冶炼或者倾动过程中实现冶金炉金属炉壳温度在线测量，根据炉衬厚度与金属炉壳温度的匹配关系来进行温度预警，在实现炉衬安全监测的同时，不仅可以有效缩短甚至消除现有方法的炉衬测量时间，而且可以提供可视化的效果，有效提高冶炼效率。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统示意图；图2为基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定方法流程图；图3为基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定方法的炉底温度预警云图示意图。附图标记：(1)冶金炉；(2)温度采集器；(3)温度处理器；1-温度测量窗口；2-预警温度区域；3-梯级级数为1的温度区间；4-梯级级数为2的温度区间；5-梯级级数为3的温度区间。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。本专利技术实施例提供了基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定系统，如图1所示，包括温度采集器和温度处理器。所述温度采集器为红外热像仪，采用非接触式温度测量，在线采集冶金炉某一部位的金属炉壳温度并传输至温度处理器，温度采集时间包括冶金炉倾动及等待在内的冶金炉生产冶炼全过程，温度采集区域包括炉底、炉身、炉帽等处的金属炉壳温度；进一步地，冶金炉吹氧冶炼过程中，温度采集区域为冶金炉兑铁侧炉底至熔池液面高度区间的正面炉身区域；出钢过程，温度采集区域为冶金炉炉底；出钢结束溅渣前，温度采集区域为冶金炉兑铁侧炉身与冶金炉出钢侧炉身；溅渣结束后，温度采集区域为冶金炉炉底、冶金炉兑铁侧炉身、冶金炉出钢侧炉身。本实施例所述系统选择的红外热像仪型号为VarioCAMHDhead880，搭配60mm红外镜头，热灵敏度(NETD)：30mK@30℃，测温精度：+/-1.5K或+/-1.5％。所述温度处理器用于接收待判定冶金炉的炉型参数，以及根据各炉内温度下原始炉衬的实际温度测量值和数据包中存储的原始炉衬的温度数值拟合出温度校准参数，并利用该温度校准参数对温度采集器采集的冶金炉某一部位的金属炉壳温度进行校准，然后根据校准后的温度T和预先设定的预警温度T0以及温度梯度ΔT，以温度预警云图的形式给出温度预警，并提供炉衬维护建议。根据本专利技术的一个优选实施例，提供了基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定方法，如图2所示，包括以下步骤：步骤S1：将待判定冶金炉的炉型参数输入到温度处理器中。具体地，所述炉型参数包括公称容量，永久层、工作层、金属炉壳的材质与厚度等。步骤S2：温度采集器在线采集冶金炉某一部位的金属炉壳温度并传输至温度处理器。在相同的炉内温度下，不同的温度采集时间，由于炉衬侵蚀程度的不同，所采集的冶金炉不同部位的金属炉壳温度也不同，本实施例针对某一炉内温度下某一温度采集时间对某一处的金属炉壳温度进行预警。步骤S3：对步骤S2温度采集器采集的冶金炉某一部位的金属炉壳温度进行校准，得到校准后的温度T。具体地，所述步骤S3包括以下步骤：步骤S301：得到温度校准参数；具体地，将不同炉内温度下测得的原始炉衬的实际温度测量值输入温度处理器，温度处理器从数据包中自动选择对应炉内温度下的原始炉衬的温度数值并与原始炉衬的实际温度测量值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将待判定冶金炉的炉型参数输入到温度处理器中；步骤S2：温度采集器在线采集冶金炉某一部位的金属炉壳温度并传输至温度处理器；步骤S3：对步骤S2温度采集器采集的冶金炉某一部位的金属炉壳温度进行校准，得到校准后的温度T；步骤S4：温度处理器根据校准后的温度T与预先设定的预警温度T

【技术特征摘要】
1.一种基于温度预警机制的冶金炉炉衬安全的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将待判定冶金炉的炉型参数输入到温度处理器中；步骤S2：温度采集器在线采集冶金炉某一部位的金属炉壳温度并传输至温度处理器；步骤S3：对步骤S2温度采集器采集的冶金炉某一部位的金属炉壳温度进行校准，得到校准后的温度T；步骤S4：温度处理器根据校准后的温度T与预先设定的预警温度T0给出温度预警；步骤S5：温度处理器给出炉衬维护建议。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉型参数包括公称容量，永久层、工作层、金属炉壳的材质与厚度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：步骤S301：得到温度校准参数；步骤S302：应用温度校准参数对步骤S2采集的金属炉壳温度进行校准。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，温度处理器将不同炉内温度下测得的原始炉衬的实际温度测量值和数据包中存储的对应炉内温度下的原始炉衬的温度数值进行对比，采用数值拟合的方式得到相应的温度校准参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，温度处理器根据数据包中存储的不同炉内温度不同的温度采集时间下冶金炉不同部位的金属炉壳温度和步骤S301得到的温度校准参数，对步骤S2采集的某一部位的金属炉壳温度进行校准。6.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，赵舸，杨利彬，董睿，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11