基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法技术

本发明专利技术公开了一种基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法，包括以下步骤：基于若干个测温探头测量高导热内衬外壁面的温度；构建沿炉墙厚度方向上的非稳态导热正问题模型，预设所述非稳态导热正问题模型的参数以及初始熔池温度，求解高导热内衬外壁面的温度；构建目标函数对所述高导热内衬外壁面的测量温度和求解温度进行反问题求解，获得温度差值；预设收敛条件，当所述温度差值不满足所述收敛条件时，对初始熔池温度进行迭代，直至满足收敛条件，获得熔池温度反演结果。本发明专利技术能通过高温熔炼炉内熔池温度的测量，监控炉内熔炼状况，提前避免运行异常影响产品质量，减少能源浪费。少能源浪费。少能源浪费。

【技术实现步骤摘要】
基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法


[0001]本专利技术属于高温熔炼炉温度检测
，特别是涉及一种基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法。

技术介绍

[0002]熔炼炉是一种利用高温将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，产出粗金属或金属富集物和炉渣的冶金设备。在金属冶炼过程中，炉内温度是一个至关重要的参数，温度的高低直接反映了冶炼过程的反应程度，是进行冶炼过程诊断与过程控制的重要基础。
[0003]高温熔炼炉熔炼时内部温度较高，高温熔炼过程非常复杂，因此熔炼炉内的高温测量一直是温度检测领域的难点。现有的熔炼炉测温热电偶主要由人工操作测温，当不需要测温时，需要工人将其拉出，如果工人遗忘，会造成热电偶和保护套的损坏，对生产效率与产品质量都有较大影响。同时由于长期受到熔融金属冲刷和腐蚀，保护套管和偶丝极易损坏，使用寿命短，更换较为频繁，维护工劳动强度大，高温烫伤风险高。非接触式的测温方法，如辐射式测温技术，有着测温上限高、速度快等优点，但是由于红外测温仪价格较贵，并且对环境要求较高，测量过程中容易受被测物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法，其特征在于，包括以下步骤：基于若干个测温探头测量高导热内衬外壁面的温度；构建沿炉墙厚度方向上的非稳态导热正问题模型，预设所述非稳态导热正问题模型的参数以及初始熔池温度，求解高导热内衬外壁面的温度；构建目标函数对所述高导热内衬外壁面的测量温度和求解温度进行反问题求解，获得温度差值；预设收敛条件，当所述温度差值不满足所述收敛条件时，对初始熔池温度进行迭代，直至满足收敛条件，获得熔池温度反演结果。2.根据权利要求1所述的基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法，其特征在于，所述若干个测温探头安装在熔炼炉炉墙高导热内衬与保温材料之间。3.根据权利要求1所述的基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法，其特征在于，非稳态导热正问题模型的方程组如下所示：边界条件边界条件初始条件T(x,0)＝f(x)0＜x＜L式中，h1为炉内熔池的对流换热系数，h2为熔炼炉外壁空气的换热系数，k为固体材料的导热系数，α为固体材料的热扩散系数，T
a
为空气温度，T
f
(t)为熔池温度。4.根据权利要求1所述的基于导热反问题的高温熔炼炉熔池温度监测和反演方法，其特征在于，求解高导热内衬外壁面的温度的过程包括：预设初始熔池温度，将所述初始熔池温度代入所述非稳态导热正问题模型中；预设时间步长和空间步长，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜泽毅，傅晓钰，汤宇澄，张欣茹，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：