[發明專利]基于大數據的鋼包內襯材料的預計壽命的預測方法

有效

• 申請號: 202011269958.2
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112597625B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 彭肖仟;馬明;王志強;周輝;雷中興
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵集團耐火材料有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/22;G06Q10/04;G01B11/06;G01J5/00;G06F119/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤

本發明涉及基于大數據的鋼包內襯材料的預計壽命的預測方法，包含以下步驟：采集鋼包內襯耐火材料的原始數據，并將上傳至原始數據存儲服務器保存；對原始數據進行有效性篩選，作為有效數據輸出；將有效數據按時間增序排列，獲得實時數據模型；建立鋼包內襯材料壽命預測模型；將單個包役范圍內的實時數據模型和當前鋼包的使用次數代入鋼包內襯材料壽命預測模型，計算得到預計壽命并輸出。本發明避免了依靠人工經驗進行判包的失誤，提高了判包準確率；避免了所采集的數據浪費和資源浪費；實現了判包數字化、遠程化、無人化，避免了操作人員發生高溫安全事故，且操作過程簡便高效；為高溫冶煉鋼包以及其他冶煉設備向智能化方向發展提供技術指引。

技術領域

本發明涉及于鋼鐵智慧制造技術領域，具體地涉及基于大數據的鋼包內襯材料的預計壽命的預測方法。

背景技術

鋼包又稱鋼水包、盛鋼桶和鋼水罐等，是煉鋼工藝中的極其重要的熱工容器，主要用于盛鋼水以及用于鋼水精煉處理工藝。鋼包由外殼、內襯耐火材料和澆鑄控制機構三部分組成。鋼包內襯耐火材料使用的效果直接影響到鋼包運行安全、周轉效率及鋼水的質量。因此鋼包在使用過程中的安全至關重要。

目前，絕大多數的鋼廠對鋼包內襯耐火材料在高溫使用過程中的狀態判別以及后續的維護均依靠工人經驗現有技術的缺陷在于：

1.但是這種方法誤差相當大；

2.而且操作人員經驗水平參差不齊，最終導致無法準確地判斷鋼包耐火材料的真實殘余厚度。

由上可知，鋼包內襯材料的在線智能監測技術及其大數據的應用技術成為了必然的發展趨勢。

近年來，隨著科技的進步，一些一些鋼包的智能監測的技術研究；經檢索，當前有中國發明專利“一種鋼包內襯狀態實時監測裝置”(專利號CN201911251884.7)、中國實用新型專利“一種鋼包內襯耐火材料蝕損情況在線檢測裝置”(專利號CN201721368428.7)、中國發明專利“一種鋼包內襯耐火材料蝕損情況在線檢測方法及裝置”(專利號CN201710995695.5)、中國實用新型專利“鋼包內襯溫度的測量裝置”(專利號CN201820324223.7)、中國發明專利“鋼包內襯溫度的測量裝置及應用方法”(專利號CN201810194398.5)、中國發明專利“一種利用激光測距儀測量鋼包內部尺寸的設備及其操作方法”(專利號CN201910651188.9)、中國發明專利“一種基于三維掃描儀的鋼包耐火層測厚方法”(專利號CN201510450465.1)；

這些專利采用不同的方法對鋼包的內襯溫度或者鋼包內襯材料厚度進行智能監測，但是其共同的缺陷在于：

1.沒有明確如何應用所監測的數據的方法；

2.所得的大數據沒有得到充分的應用，造成資源浪費。

發明內容

本發明針對上述問題，提供基于大數據的鋼包內襯材料的預計壽命的預測方法，其目的在于解決目前依靠工人經驗判別鋼包引起的周轉安全和資源浪費的問題；提供了一套完整的鋼包內襯材料的預計壽命的預測方法。

為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：

基于大數據的鋼包內襯材料的預計壽命的預測方法，包含以下步驟：

首先，按人工預設的采集頻率，持續采集鋼包內襯耐火材料的原始數據，并將所述原始數據實時上傳至原始數據存儲服務器保存；每個所述原始數據包含鋼包內襯耐火材料的實時厚度、鋼包外殼溫度和時間戳；

然后，調取數據庫中所有的所述原始數據，對所述原始數據進行有效性篩選，剔除所有無效的所述原始數據，將剩下的所述原始數據作為有效數據輸出；

再然后，在數據分析系統中，按所述時間戳將所述有效數據按時間增序排列，獲得實時數據模型；

接下來，建立鋼包內襯材料壽命預測模型；