[發明專利]基于溫降模型的高爐出鐵口鐵水溫度的連續檢測方法在審

申請號：	201410238949.5	申請日：	2014-05-30
公開（公告）號：	CN103981317A	公開（公告）日：	2014-08-13
發明（設計）人：	胡非;桂衛華;陽春華;謝永芳;其他發明人請求不公開姓名	申請（專利權）人：	中南大學
主分類號：	C21B7/24	分類號：	C21B7/24;C21B5/00
代理公司：	北京路浩知識產權代理有限公司 11002	代理人：	李迪
地址：	410083 ***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于模型高爐出鐵鐵水溫度連續檢測方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及煉鐵技術領域，更具體涉及基于溫降模型的高爐出鐵口鐵水溫度的連續檢測的方法。

背景技術

高爐是當前主要的工業煉鐵裝置。維持安全、穩定、順行的爐況，能夠保證高爐的長壽、高產、優質、低耗，對國民經濟的增長及節能降耗減排目標的達成具有重要意義。爐溫是衡量高爐爐況的重要參數，過高或過低的爐溫均會導致爐況不順。爐溫低，鐵水物理熱不足，爐缸熱儲備不夠，不僅鐵水質量差，且容易造成嚴重的爐缸凍結事故。爐溫高，爐缸煤氣流太過旺盛，導致懸料、崩料等爐況故障，嚴重影響高爐的技術經濟指標，如焦比上升、排放上升等。因而，實現爐溫的在線檢測對于保證高爐的穩定順行具有指導意義。

爐溫指的是爐缸內鐵水溫度。由于高爐是一個密閉裝置，其內部高溫、高粉塵、密閉等惡劣環境，給爐缸內鐵水溫度的直接檢測造成了困難。目前能夠獲得的鐵水溫度是在出鐵一段時間后利用紅外測溫儀或者快速熱電偶測量得到的。快速熱電偶的測溫原理是接觸式熱傳導，測量鐵水溫度時，需人工手持測溫槍插入鐵水中，考慮到安全、經濟等問題，通常測量點選在撇渣器附近。但鐵水從爐缸流到撇渣器時已經發生了熱損失，測得的鐵水溫度必定低于爐缸內的鐵水溫度。紅外測溫儀基于輻射傳熱的機理，能夠實現出鐵口附近鐵水溫度的遠距離測量，但煉鐵現場環境惡劣，存在大量的粉塵、煙霧，阻礙了電磁波的輻射，造成測量得到的溫度數值偏小且不穩定。

專利CN201110342024.1，名稱為“高爐鐵水測溫設備”，該專利揭示了一種高爐鐵水測溫設備，通過引入隔離器組件、控制組件和輸出組件，智能控制測溫過程，能提高測溫效率，減少快速熱電偶的消耗。但該專利提及的設備本質上沒有實現完全自動化，需人工給測溫槍安裝快速熱電偶，耗費人力，沒有達到連續測量的目的。且因測量點在撇渣器附近，而鐵水流至撇渣器的過程存在大量熱損失，測得的溫度與爐缸內鐵水溫度相差較大。

專利CN200910050563.0，名稱為“鐵水溫度連續測量的專用輔助裝置及鐵水溫度連續測量系統”，該專利涉及一種鐵水溫度連續測量的專用輔助裝置，能實現鐵水溫度的連續測量，避免了紅外測溫儀測溫時因出鐵現場惡劣環境的干擾而出現的溫度偏低或不穩定的缺陷。但該專利過于理想，無法在實際中應用。這是因為遮光管太短，起不到除塵的作用；太長，則不僅會給現場操作帶來不便，而且易受噴濺鐵花的侵蝕。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題就是高爐鐵水溫度檢測需人工參與，間斷不連續，耗材多，測溫值不穩定的問題，提供一種基于溫降模型的高爐出鐵口鐵水溫度的連續檢測方法。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于溫降模型的高爐出鐵口鐵水溫度的連續檢測方法，該方法包括步驟：

根據鐵水溝底部所埋n對熱電偶的測溫數據，應用熱傳導和對流傳熱機理，結合鐵水溝底部材料的導熱系數、厚度，鐵水與材料間的對流傳熱系數等，計算出鐵水溝各位置處的鐵水溫度；

分析鐵水從出鐵口流到撇渣器全段過程的熱損失，基于能量守恒原理，建立鐵水溫度隨鐵水溝的溫降模型；

根據上述溫降模型，結合熱電偶的測溫數據，利用最小二乘算法辨識出鐵口處的鐵水溫度。

優選地，所述熱電偶對數n是自然數，其范圍為1-20。

(三)有益效果

本發明實現了所埋熱電偶處對應鐵水溫度的實時測量，進而實現了出鐵口處鐵水溫度的實時測量。

附圖說明