一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110453034A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910790901.8(22)申请日2019.08.26(71)申请人北京北科神州亿立冶金材料研究所地址102300北京市门头沟区石龙经济开发区永安路20号1号楼14层1单元1402室(72)发明人张丽英(74)专利代理机构北京知呱呱知识产权代理有限公司11577代理人管士涛(51)Int.Cl.C21C5/46(2006.01)G06N3/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置及方法(57)摘要本发明实施例公开了一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置及方法，所述装置包括：温度传感器、总接线盒、数据收集装置和数据处理装置，所述温度传感器埋设在转炉炉衬内，温度传感器通过补偿导线与总接线盒连接，总接线盒对温度传感器数据进行转换并向外发送，所述数据收集装置接收总接线盒发送的数据，所述数据处理装置与数据收集装置连接，数据处理装置对数据进行分析处理，展示转炉炉衬的各项指标。本发明解决了现有转炉炉衬的温度和侵蚀状态不能在线实时监测问题。CN110453034ACN110453034A权利要求书1/2页1.一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置，其特征在于，所述装置包括：温度传感器、总接线盒、数据收集装置和数据处理装置，所述温度传感器埋设在转炉炉衬内，温度传感器通过补偿导线与总接线盒连接，总接线盒对温度传感器数据进行转换并向外发送，所述数据收集装置接收总接线盒发送的数据，所述数据处理装置与数据收集装置连接，数据处理装置对数据进行分析处理，展示转炉炉衬的各项指标。2.如权利要求1所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置，其特征在于，所述温度传感器外包裹有保护套管，温度传感器埋入转炉炉衬内，温度传感器的顶端接触转炉内的砖衬，在转炉炉壳与炉衬之间设置弧形缓冲圈，温度传感器通过补偿导线与总接线盒连接，补偿导线外侧被钢管包裹，进行保护。3.如权利要求1所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置，其特征在于，所述总接线盒安装在转炉耳轴区域，总接线盒与转炉炉壳之间设置有垫板，总接线盒外侧安装保护壳，保护壳上开设有补偿导线入口，总接线盒内设置有数模转换器和信号发射装置，信号发射装置包括无线发射装置和有线传输装置，所述数模转换器与温度传感器通过补偿导线连接，所述信号发射装置与数模转换器连接，信号发射装置将转换后的数据发送至数据收集装置。4.如权利要求1所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置，其特征在于，所述数据收集装置内设置有存储器，数据收集装置收集的数据在存储器中进行储存。5.如权利要求1所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置，其特征在于，所述数据处理装置与数据收集装置连接，数据处理装置对数据进行分析处理，处理结果通过显示装置进行展示，所述数据处理装置为计算机。6.一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的方法，其特征在于，所述方法为：温度传感器采集转炉炉衬的温度信息，根据转炉渣皮、炉衬和炉壳温度场建立反问题数学模型；根据不同温度下对应的转炉炉衬渣皮厚度、炉衬残余厚度和侵蚀厚度对反问题数学模型进行深度学习训练；训练完成后，将温度传感器采集的温度信息录入反问题数学模型，利用“最速梯度算法”求解反问题数学模型；输出炉衬渣皮厚度、炉衬残余厚度、侵蚀厚度，计算出炉壳温度、转炉热量损失、废钢融化进程和渣钢液面高度；显示装置显示分析处理结果，数据处理装置根据转炉炉衬侵蚀厚度进行自动诊断，转炉炉衬厚度低于设定阈值则发出预警信息，实现转炉炉衬在线实时监测预警。7.如权利要求6所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的方法，其特征在于，所述反问题数学模型建立后，采集转炉炉衬的温度，利用激光测厚仪和转炉大修过程中采集的炉衬残剩厚度、渣皮厚度、侵蚀厚度，校验反问题数学模型进行训练学习，实现根据转炉炉衬温度对炉衬残剩厚度、渣皮厚度、侵蚀厚度进行预测。8.如权利要求6所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的方法，其特征在于，所述废钢融化进程计算，通过建立废钢融化数学模型，耦合渣皮、炉衬及炉壳的温度场信息，计算废钢融化过程对炉衬内边界温度的影响，建立废钢融化数学模型与炉衬内边界温度的DNN算法，根据测得的炉衬边界温度利用DNN算法计算废钢融化进程。2CN110453034A权利要求书2/2页9.如权利要求6所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的方法，其特征在于，所述渣钢液面高度通过添加的铁水量、废钢融化量及造渣剂量相加进行计算。10.如权利要求6所述的一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的方法，其特征在于，所述反问题数学模型输出预测炉衬渣皮厚度、炉衬残余厚