[發明專利]對冶金設施中的耐火元件的狀況進行跟蹤和評估的系統

在審

• 申請號: 202010554228.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN112098071A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 安東尼奧·法維阿;丹尼斯·胡安;科朗坦·皮卡德;帕特里克·阿努爾夫;艾瑞克·馬丁;簡·梅內里奇
• 申請（專利權）人: 維蘇威集團有限公司
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003;G06F16/901;G06K17/00;G06N3/04;G06N3/08;G06N20/00
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

用于對冶金設施中的可更換的耐火元件的狀況進行跟蹤和評估的系統，包括：a)多個可識別的冶金容器(1)，例如鋼包，其中所述可識別的冶金容器中的每一個包括可移除的耐火元件(1p)例如滑動閘閥板；b)多個備用耐火元件(1r)，其中每個備用耐火元件包括機器可讀取的識別標簽(1t)，該機器可讀取的識別標簽包括耐火元件識別數據；c)讀取站(2)，例如RFID工作臺，以讀取定位在該讀取站(2)的讀取區(21)內的備用耐火元件(1d)的機器可讀取的識別標簽(1t)；d)耐火元件狀況工具(3)，以便對與所述冶金容器(1)中的任何一個聯接的耐火元件的狀況進行評估；e)監測單元(4)，該監測單元可連接至讀取站(2)和耐火元件狀況工具(3)。

技術領域

本發明涉及一種用于對冶金設施(包括冶金容器例如鋼包)中的可更換的耐火元件例如滑動閘閥板的狀況進行跟蹤和評估的系統。

背景技術

在冶金設施中，許多耐火元件是在苛刻條件下進行操作的，并且隨著時間的推移而磨損，因此必須對其進行頻繁更換。這種要頻繁更換的耐火元件的一個示例是滑動閘閥板。

滑動閘閥是本領域眾所周知的。滑動閘閥用于控制從上游冶金容器向下游容器澆注的熔融金屬的流量。例如，從熔爐到鋼包，從鋼包到中間包，或者從中間包到鑄錠模。例如，US-A-0311902或US-A-0506328公開了布置在澆鑄鋼包底部的滑動閘閥，其中使設有通孔的成對的耐火滑動閘閥板相對于彼此滑動。當澆注孔口對齊或部分重疊時，熔融金屬可以流過滑動閘閥(“澆鑄通道”打開)，而當澆注孔口之間沒有重疊時，熔融金屬的流動完全停止(“澆鑄通道”關閉)。澆注孔口的部分重疊允許通過對熔融金屬流進行節流來調節熔融金屬的流量。盡管滑動閘閥在過去的幾十年中已經有了相當大的改進，但原理保持不變，即一塊板相對于另一塊板滑動以控制兩塊板的通孔之間的重疊水平。

JP 2008221271公開了一種用于對冶金容器中的滑動閘閥板的磨損狀態進行評估的設備。這種設備允許檢查滑動閘閥板中是否有過度磨損的跡象，從而向操作者提供關于滑動閘閥是否必須通過更換其滑動閘閥板來進行翻新的指示。然而，該現有技術的設備不能實現一旦已將滑動閘閥板放置在冶金容器中就對其進行跟蹤。盡管這種滑動閘閥板可以具有載有識別號的標簽，但是一旦將熔融金屬澆注到冶金容器中，這種標簽就會被破壞或變得幾乎無法讀取。因此，現有技術的這種設備允許做出關于是否必須更換一組滑動閘閥板的及時決定，但是不能實現收集和存儲每個滑動閘閥板的歷史磨損數據，并且例如將這些歷史數據與滑動閘閥板的制造特征相關聯、典型地與滑動閘閥板的批號或識別號相關聯。為了增加對耐火元件的生產過程對其使用性能的影響的了解，期望有一種允許將耐火元件的歷史狀況數據與其制造特征和金屬生產參數(與耐火元件在金屬鑄造過程中的使用有關)相關聯的系統。

文件WO 2005/007325公開了不同的方法，用于例如通過對滑動閘閥的孔口的理論節流率和實際節流率進行比較來客觀地確定滑動閘閥的耐火板是否可以重復使用或應當進行處置。然而，所描述的方法難以實施，這是因為其需要在金屬鑄造過程中對若干參數例如熔融金屬通過滑動閘閥的瞬時流量進行測量，以便推斷滑動閘閥的孔口的實際節流率。所述方法還需要根據物理定律來計算熔融金屬的理論瞬時流量，因此需要在冶金容器、滑動閘閥和熔融金屬之間的力學相互作用的精確物理模型。由于在金屬鑄造過程中的物理測量不完善以及用于對穿過滑動閘閥的理論熔融金屬流量進行計算的模型的近似性，因此在該現有技術文件中描述的方法同時難以實施并且準確性有限。此外，沒有公開用于使不同板組的狀況數據的收集以及將所述狀況數據存儲在計算機存儲器中自動化的方法或系統。

文件WO 2010/057656公開了一種用于對冶金系統的系統或部件的特定數據進行主動跟蹤的監測系統和方法。該方法使用RFID標簽，該標簽固定于冶金設施的各個部件或系統，因此不適用于耐火元件例如滑動閘閥板，所述耐火元件要承受由熔融金屬引起的熱應力、機械應力和化學應力。放置在滑動閘閥板上的RFID標簽確實不能抵抗金屬鑄造操作，因此不能用于跟蹤使用中的滑動閘閥板。此外，該文件沒有公開用于對耐火元件例如滑動閘閥板的狀況進行實際評估的任何系統或方法。

發明內容