对冶金设施中的耐火元件的状况进行跟踪和评估的系统技术方案

对冶金设施中的耐火元件的状况进行跟踪和评估的系统，包括：a)多个可识别的冶金容器(1)，例如钢包，其中所述可识别的冶金容器中的每一个包括可移除的耐火元件(1p)例如滑动闸阀板；b)多个备用耐火元件(1r)，其中每个备用耐火元件包括机器可读取的识别标签(1t)，该机器可读取的识别标签包括耐火元件识别数据；c)读取站(2)，例如RFID工作台，以读取定位在该读取站(2)的读取区(21)内的备用耐火元件(1d)的机器可读取的识别标签(1t)；d)耐火元件状况工具(3)，以便对与所述冶金容器(1)中的任何一个联接的耐火元件的状况进行评估；e)监测单元(4)，该监测单元可连接至读取站(2)和耐火元件状况工具(3)。状况工具(3)。状况工具(3)。

【技术实现步骤摘要】
对冶金设施中的耐火元件的状况进行跟踪和评估的系统


[0001]本申请涉及一种用于对冶金设施(包括冶金容器例如钢包)中的可更换的耐火元件例如滑动闸阀板的状况进行跟踪和评估的系统。

技术介绍

[0002]在冶金设施中，许多耐火元件是在苛刻条件下进行操作的，并且随着时间的推移而磨损，因此必须对其进行频繁更换。这种要频繁更换的耐火元件的一个示例是滑动闸阀板。
[0003]滑动闸阀是本领域众所周知的。滑动闸阀用于控制从上游冶金容器向下游容器浇注的熔融金属的流量。例如，从熔炉到钢包，从钢包到中间包，或者从中间包到铸锭模。例如，US
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0311902或US
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0506328公开了布置在浇铸钢包底部的滑动闸阀，其中使设有通孔的成对的耐火滑动闸阀板相对于彼此滑动。当浇注孔口对齐或部分重叠时，熔融金属可以流过滑动闸阀(“浇铸通道”打开)，而当浇注孔口之间没有重叠时，熔融金属的流动完全停止(“浇铸通道”关闭)。浇注孔口的部分重叠允许通过对熔融金属流进行节流来调节熔融金属的流量。尽管滑动闸阀在过去的几十年中已经有了相当大的改进，但原理保持不变，即一块板相对于另一块板滑动以控制两块板的通孔之间的重叠水平。
[0004]JP 2008221271公开了一种用于对冶金容器中的滑动闸阀板的磨损状态进行评估的设备。这种设备允许检查滑动闸阀板中是否有过度磨损的迹象，从而向操作者提供关于滑动闸阀是否必须通过更换其滑动闸阀板来进行翻新的指示。然而，该现有技术的设备不能实现一旦已将滑动闸阀板放置在冶金容器中就对其进行跟踪。尽管这种滑动闸阀板可以具有载有识别号的标签，但是一旦将熔融金属浇注到冶金容器中，这种标签就会被破坏或变得几乎无法读取。因此，现有技术的这种设备允许做出关于是否必须更换一组滑动闸阀板的及时决定，但是不能实现收集和存储每个滑动闸阀板的历史磨损数据，并且例如将这些历史数据与滑动闸阀板的制造特征相关联、典型地与滑动闸阀板的批号或识别号相关联。为了增加对耐火元件的生产过程对其使用性能的影响的了解，期望有一种允许将耐火元件的历史状况数据与其制造特征和金属生产参数 (与耐火元件在金属铸造过程中的使用有关)相关联的系统。
[0005]文件WO 2005/007325公开了不同的方法，用于例如通过对滑动闸阀的孔口的理论节流率和实际节流率进行比较来客观地确定滑动闸阀的耐火板是否可以重复使用或应当进行处置。然而，所描述的方法难以实施，这是因为其需要在金属铸造过程中对若干参数例如熔融金属通过滑动闸阀的瞬时流量进行测量，以便推断滑动闸阀的孔口的实际节流率。所述方法还需要根据物理定律来计算熔融金属的理论瞬时流量，因此需要在冶金容器、滑动闸阀和熔融金属之间的力学相互作用的精确物理模型。由于在金属铸造过程中的物理测量不完善以及用于对穿过滑动闸阀的理论熔融金属流量进行计算的模型的近似性，因此在该现有技术文件中描述的方法同时难以实施并且准确性有限。此外，没有公开用于使不同板组的状况数据的收集以及将所述状况数据存储在计算机存储器中自动化的方法或系统。
[0006]文件WO 2010/057656公开了一种用于对冶金系统的系统或部件的特定数据进行主动跟踪的监测系统和方法。该方法使用RFID标签，该标签固定于冶金设施的各个部件或系统，因此不适用于耐火元件例如滑动闸阀板，所述耐火元件要承受由熔融金属引起的热应力、机械应力和化学应力。放置在滑动闸阀板上的RFID标签确实不能抵抗金属铸造操作，因此不能用于跟踪使用中的滑动闸阀板。此外，该文件没有公开用于对耐火元件例如滑动闸阀板的状况进行实际评估的任何系统或方法。

技术实现思路

[0007]本申请的目的是提供一种用于对冶金设施中的可更换的耐火元件的状况进行跟踪和评估的系统，以便洞悉耐火元件的历史磨损数据，该历史磨损数据与所述耐火元件的制造特征和金属生产参数相关联，与在金属铸造过程中耐火元件的使用有关。
[0008]具体地，本申请涉及一种用于对冶金设施中的可更换的耐火元件的状况进行跟踪和评估的系统，该系统包括：
[0009]a)多个可识别的冶金容器，例如钢包，其中所述可识别的冶金容器中的每一个包括可移除的耐火元件例如滑动闸阀板；
[0010]b)多个备用耐火元件，其中每个备用耐火元件包括机器可读取的识别标签，该机器可读取的识别标签包括耐火元件识别数据；
[0011]c)读取站，例如RFID工作台，以便读取定位在读取站的读取区内的备用耐火元件的机器可读取的识别标签；
[0012]d)耐火元件状况工具，以便对与所述冶金容器中的任何一个联接的耐火元件的状况进行评估；
[0013]e)监测单元，该监测单元可连接至该读取站和该耐火元件状况工具，其中该监测单元被配置为：
[0014]i.从该耐火元件状况工具接收与所述冶金容器之一联接的至少一个耐火元件的状况数据；
[0015]ii.接收所述冶金容器的识别数据；
[0016]iii.将所述状况数据与所述冶金容器的识别数据相关联地存储在耐火状况数据库中；
[0017]iv.基于所述状况数据(“通过或不通过”)决定是否必须更换该耐火元件，并且在必须更换该耐火元件(“不通过”)的情况下，该监测单元被配置为：
[0018]a.确定从该读取站接收的耐火元件识别数据对应于对所述至少一个耐火元件进行更换的备用耐火元件的识别数据；
[0019]b.在该耐火状况数据库中将所述耐火元件识别数据与所述冶金容器 (1)的识别数据相关联。
[0020]在有利的实施例中，该监测单元包括人机接口或HMI，所述HMI被配置为通知操作人员是否必须更换该耐火元件。
[0021]在有利的实施例中，当必须更换耐火元件时，该HMI被配置为请求操作人员确认该读取站接收到的耐火元件识别数据对应于对所述至少一个耐火元件进行更换的备用耐火元件的识别数据。
[0022]在有利的实施例中，每个冶金容器包括机器可读取的标签，并且该监测单元被配置为当该冶金容器处于该监测单元的检测区中时读取这种机器可读取的标签。
[0023]在有利的实施例中，
[0024]i.该监测单元被配置为在默认情况下在该耐火状况数据库中将放置在该读取站的读取区中的备用耐火元件的耐火元件识别数据与位于该监测单元的检测区中的冶金容器的识别数据相关联；
[0025]ii.该HMI被配置为以便该操作人员可以修改默认关联。
[0026]在有利的实施例中，该监测单元操作机器人系统，该机器人系统被配置为执行至少一些以下操纵：操纵备用耐火元件，将备用耐火元件放置在该读取站的读取区中，从该冶金容器中移除用过的耐火元件，将备用耐火元件联接至该冶金容器，将该耐火元件状况工具与该冶金容器联接和解除联接。
[0027]在有利的实施例中，该读取站是RFID工作台，并且备用耐火元件包括RFID标签。
[0028]在有利的实施例中，在放置在钢包闸上的二维条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对冶金设施中的耐火元件的状况进行跟踪和评估的系统，其特征在于所述系统包括：a)多个可识别的冶金容器(1)，其中所述可识别的冶金容器中的每一个都包括可移除的耐火元件(1p)，所述耐火元件(1p)包括滑动闸阀板；b)多个备用耐火元件，其中每个备用耐火元件都包括机器可读取的识别标签(1t)，所述机器可读取的识别标签包括耐火元件识别数据；c)读取站(2)，所述读取站(2)被配置为能够读取定位在所述读取站(2)的读取区(21)内的备用耐火元件的所述机器可读取的识别标签(1t)；d)耐火元件状况工具(3)，所述耐火元件状况工具(3)被配置为能够对与所述冶金容器(1)中的任何一个冶金容器联接的耐火元件的状况进行评估，其中所述耐火元件状况工具是板状况工具，以便所述耐火元件状况工具能够对与冶金容器(1)的滑动闸阀(1v)联接的滑动闸阀板的状况数据进行测量，所述滑动闸阀(1v)包括从所述滑动闸阀(1v)的外壁突出的下水口(1n)，所述滑动闸阀(1v)被配置为能够通过使至少两个滑动闸阀板相对于彼此滑动而在打开构型与关闭构型之间切换，当所述滑动闸阀(1v)处于所述打开构型时，所述下水口(1n)与所述冶金容器(1)的铸造通道处于流体连通状态，所述板状况工具包括：i.主体(44)，所述主体包括封闭器(9)，用于至少部分地封闭所述下水口(1n)；ii.包括压力调节器(6)的气体注入装置，所述气体注入装置被配置为能够在目标压力下通过所述封闭器(9)将气体注入到所述下水口(1n)中；iii.气体流量测量装置(7)，所述气体流量测量装置(7)被配置为能够对由所述气体注入装置注入的气体的流量进行测量；iv.控制器(8)，所述控制器通信地连接至所述气体流量测量装置(7)，并且被配置为能够接收与所述滑动闸阀板的相对位置有关的输入数据；e)监测单元(4)，所述监测单元包括至少一个电子处理器，并且所述监测单元能够连接至所述读取站(2)和所述耐火元件状况工具(3)，其中所述监测单元(4) 被配置为能够将所述状况数据与所述冶金容器(1)的识别数据相关联地存储在耐火状况数据库中，并且在必须更换所述耐火元件(1p)的情况下，能够在所述耐火状况数据库中将从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼奥，
申请(专利权)人：维苏威集团有限公司，
类型：新型
国别省市：