[發(fā)明專利]一種煉鋼連鑄過程中鋼包防泄漏預(yù)警方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010744290.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN111815072B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡振偉;孟紅記;趙樹茂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q10/0635;G06T17/00;G08B21/18;G06F119/08;G06F119/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發(fā)明提供一種煉鋼連鑄過程中鋼包防泄漏預(yù)警方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。該方法，包括：獲取鋼包外表面溫度信息；提取缺陷部位溫度值，反算求解內(nèi)襯厚度；根據(jù)求解的內(nèi)襯厚度，對(duì)經(jīng)歷的工藝環(huán)節(jié)設(shè)置權(quán)重系數(shù)以求解侵蝕速率；同時(shí)根據(jù)強(qiáng)度力學(xué)原理計(jì)算內(nèi)襯外緣不破裂的最小安全厚度，進(jìn)而預(yù)測(cè)使用壽命；結(jié)合所述最小安全厚度、侵蝕速率以及工藝環(huán)節(jié)參數(shù)，建立鋼包全生命周期漏鋼風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，得到量化風(fēng)險(xiǎn)值確定泄漏風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。本發(fā)明建立全生命周期防泄漏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，評(píng)估當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)值，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)配包、提高周轉(zhuǎn)率及延長(zhǎng)使用壽命有重要指導(dǎo)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種煉鋼連鑄過程中鋼包防泄漏預(yù)警方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

鋼包是鋼鐵冶金領(lǐng)域內(nèi)典型的高溫熔融金屬儲(chǔ)運(yùn)容器，其耐火材料受到鋼渣、鋼液、氬氣、氧氣等多種熱流體反復(fù)的化學(xué)侵蝕和物理沖刷，如處置不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致鋼液泄露等大型生產(chǎn)安全事故。

鋼包泄漏防控技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)鋼包壁耐火材料熔損行為的精確解析與對(duì)于泄露先導(dǎo)信號(hào)的精確獲取。然而，現(xiàn)有研究成果及技術(shù)在這兩方面均存在缺陷，器壁耐材蝕損機(jī)理多集中于化學(xué)反應(yīng)或沖刷等的單一作用，而沒有考慮儲(chǔ)運(yùn)容器生命周期工藝經(jīng)歷，無法精確解析蝕損演變進(jìn)程，也就無法建立器壁表面溫度與殘厚的關(guān)聯(lián)模型，更無法準(zhǔn)確預(yù)知器壁耐材殘厚；泄漏防控的另一方面是對(duì)器壁表面溫度的精確獲取，現(xiàn)行的單一紅外測(cè)溫等技術(shù)以及溫度數(shù)據(jù)融合技術(shù)的缺失，無法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境，也就無法準(zhǔn)確獲取器壁溫度；由于上述關(guān)鍵技術(shù)沒有真正得以解決，致使目前應(yīng)用的基于聲發(fā)射的、基于紅外測(cè)溫的等鋼包泄漏預(yù)警技術(shù)還無法滿足冶金企業(yè)的實(shí)際需求，還不得不采用定期下線修護(hù)制度，且泄露事故時(shí)有發(fā)生。建立以高溫熔融金屬儲(chǔ)運(yùn)容器器壁耐材蝕損機(jī)理解析為基礎(chǔ)的、融合精確器壁表面溫度獲取、處理、矯正技術(shù)，以及預(yù)警決策的泄漏綜合防控系統(tǒng)勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種煉鋼連鑄過程中鋼包防泄漏預(yù)警方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種煉鋼連鑄過程中鋼包防泄漏預(yù)警方法，包括：

S1、獲取鋼包外表面溫度信息；

S2、提取缺陷部位溫度值，反算求解內(nèi)襯厚度；

S3、根據(jù)求解的內(nèi)襯厚度，對(duì)經(jīng)歷的工藝環(huán)節(jié)設(shè)置權(quán)重系數(shù)以求解侵蝕速率；同時(shí)根據(jù)強(qiáng)度力學(xué)原理計(jì)算內(nèi)襯外緣不破裂的最小安全厚度，進(jìn)而預(yù)測(cè)使用壽命；

S4、結(jié)合所述最小安全厚度、侵蝕速率以及工藝環(huán)節(jié)參數(shù)，建立鋼包全生命周期漏鋼風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，得到量化風(fēng)險(xiǎn)值確定泄漏風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

進(jìn)一步地，所述步驟S1還包括：對(duì)獲取的鋼包外表面溫度信息進(jìn)行修正，獲取準(zhǔn)確的鋼包外表面溫度信息。

進(jìn)一步地，所述步驟S2具體包括：

S21、提取渣線區(qū)、透氣磚及水口區(qū)易漏鋼部位的外表面溫度，同時(shí)建立包壁、包底三維傳熱模型；

S22、埋置熱電偶校正所述包壁、包底三維傳熱模型的精度；

S23、以鋼包外表面實(shí)測(cè)溫度值與計(jì)算值之差作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)導(dǎo)熱反問題理論反算求解內(nèi)襯厚度，得到T-d關(guān)系曲線并擬合出方程。

進(jìn)一步地，所述步驟S3具體包括：

S31、考慮鋼包周轉(zhuǎn)過程的復(fù)雜性與多樣性，確定同一工藝條件下不同參數(shù)值引起的侵蝕速率比例，對(duì)已埋偶的鋼包記錄工藝環(huán)節(jié)參數(shù)；

S32、根據(jù)步驟S2中得到的T-d關(guān)系曲線求解各工藝環(huán)節(jié)下的侵蝕速率；

S33、在空包時(shí)測(cè)量?jī)?nèi)襯厚度，驗(yàn)證校準(zhǔn)權(quán)重系數(shù)，同時(shí)根據(jù)強(qiáng)度力學(xué)原理計(jì)算內(nèi)襯外緣不破裂的最小安全厚度，進(jìn)而預(yù)測(cè)使用壽命。