一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置及方法，属于高炉技术领域。该装置包括耐火内衬、填缝料、冷却设备、高炉炉壳、分布式光纤、光纤传感测温系统和高炉炉缸温度数据库；本发明专利技术基于光纤测温原理，通过在工业炉窑内衬中分别沿炉窑内衬的周向、高度方向铺设光纤，就可以利用光纤中各个散射区获得的瑞利、拉曼、布里渊散射光获得对应散射区对应位置的温度，相邻测温点距离最低可达毫米级；同时利用传热学原理，计算高炉炉缸内衬的热流强度和残余厚度，从而可代替传统热电偶温度监测方式，实现对高炉炉缸内衬温度及残余厚度的24小时定位内衬异常侵蚀点，从而降低了高炉的安全生产风险，为高炉的高效安全生产提供了保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置及方法
本专利技术属于高炉
，涉及一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置及方法。
技术介绍
高炉作为目前现代炼铁的主要方法，高炉产铁量占世界炼铁总产量的90％以上，是目前最高效、低耗、环境友好的主导炼铁设备。但近年来国内外高炉频繁出现其内衬烧穿的事故，以及遭受炉缸内衬炭砖发生异常侵蚀的困扰，有的高炉甚至投产1年到2年就被烧穿，高炉的生产寿命大大缩减，严重威胁高炉的安全生产，给企业造成巨大的经济损失。因此实时监控高炉内衬的厚度，防止高炉被烧穿，对于高炉生产和操作有着极为重要的意义。高炉是一个环境极其恶劣的黑匣子，目前针对高炉炉缸主要依靠布置在高炉内衬中的热电偶对内衬温度进行监控，并根据热电偶温度及传热模型来推算高炉炉缸的内衬厚度。但受炉壳开孔个数的安全限制，圆周方向热电偶一般都间隔1m～3m，因此温度监测个数有限，不足以对炉缸周向实施全覆盖的检测，得到的炉缸内衬残余厚度监测存在较大监测盲区，无法实现对高炉内衬厚度进行全方位、全覆盖的监测，给高炉生产带来极大的安全隐患。因此，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置，其特征在于：该装置包括耐火内衬、填缝料、冷却设备、高炉炉壳、分布式光纤、光纤传感测温系统和高炉炉缸温度数据库；/n所述耐火内衬呈圆环状，向外依次覆有填缝料、冷却设备和高炉炉壳；/n所述耐火内衬上开设有槽，沿高炉炉缸圆周和高度方向铺设有分布式光纤；/n所述分布式光纤的始端与末端与光纤传感测温系统进行连接；/n所述光纤传感测温系统与高炉炉缸温度数据库连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置，其特征在于：该装置包括耐火内衬、填缝料、冷却设备、高炉炉壳、分布式光纤、光纤传感测温系统和高炉炉缸温度数据库；
所述耐火内衬呈圆环状，向外依次覆有填缝料、冷却设备和高炉炉壳；
所述耐火内衬上开设有槽，沿高炉炉缸圆周和高度方向铺设有分布式光纤；
所述分布式光纤的始端与末端与光纤传感测温系统进行连接；
所述光纤传感测温系统与高炉炉缸温度数据库连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置，其特征在于：所述分布式光纤沿耐火内衬周向至少铺设2环。


3.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤测温的高炉内衬厚度计算装置，其特征在于：所述分布式光纤沿耐火内衬高度方向铺设多层。


4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤测温的高炉内衬厚度计算装置，其特征在于：所述槽的位置位于耐火内衬上表面。


5.一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)在高炉炉缸内衬上面开槽，沿高炉炉缸圆周、高度方向铺设分布式光纤；
2)将分布式光纤始端与末端与光纤传感测温系统进行连接；
3)光纤传感测温系统采集沿光纤路径的炉缸内衬温度Tij、Tij’，并将温度Tij、Tij’存储到高炉炉缸温度数据库中；
4)初始化炉缸内衬最高温度Tmax；
5)从高炉炉缸温度数据库中提取每层光纤测温点的温度数据Tij、Tij’；
6)将提取的光纤温度数据Tij与初始化炉缸内衬最高温度Tmax进行比较；
7)当Tij＞Tmax时，将Tij数据赋值给Tmax；
8)导入高炉炉缸耐材参数、高炉炉缸设计参数及光纤布置参数，利用傅里叶传热公式计算光纤测温点间的热流强度qij；
9)根据得到的热流强度qij及1150℃等温线计算得到炉缸内衬的厚度Sij；
10)根据计算得到的炉缸内衬厚度Sij绘制炉缸内衬侵蚀线，包括绘制圆周方向内衬侵蚀线和高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵运建，牛群，邹忠平，许俊，钟星立，王刚，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50