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高温作业容器侵蚀程度监控方法


技术摘要:
本发明提供一种高温作业容器侵蚀程度监控方法,包括:获取布置于待测容器上的测温点的温度;根据测温点的温度和测温点的位置的二维平面坐标,形成关于测温点的位置和温度的三维空间坐标;以预设标准温度,平行于二维平面坐标对温度维度进行切片,得到温度切面;根据温  全部
背景技术:
对于高温物料,通常需要采用特制的容器进行盛放,由于位于容器内的物料温度 过高,会对容器的器壁进行侵蚀,例如冶炼、冶金、连铸等工艺中使用的容器,以连铸过程 中,使用的盛钢水容器为例。 盛钢水容器内盛有大量高温钢水,包壁热面会被逐渐侵蚀变薄,异常情况一旦发 生烧穿会带来严重的生产事故。盛钢水容器可以包括高炉和转炉,更典型的为钢包(大包) 和中间包。以中间包为例,连铸在大包开浇后,中间包内存有大量钢水进行连铸浇钢的过 渡,当中间包使用时间过长或者中间包耐火材料砌筑有缺陷,会对中间包壁耐火材料造成 严重的侵蚀,当达到一定程度会出现烧穿包壁的严重生产事故,对浇钢人员和其他生产设 备造成烧伤和损害,既有可能威胁到生产人员的生命,同时会带来巨大的经济损失。尤其现 有不断压缩成本的情况下,大包和中间包都希望能实现尽可能多的使用率,加剧了烧穿的 可能。 目前的解决方法,一般采用提高耐火材料质量、提高砌筑质量,从管理上防止过度 使用,生产过程中注意观察包壁发红、变形和钢水表面异常波动等。通过提高耐火材料质 量、提高砌筑质量具有降低烧穿的几率,防止过度使用可以有效降低烧穿几率,在生产过程 中观察重要点能有效防止烧穿发生。 但上述现有的手段都无法定量的检测烧穿的过程,无法精确的预测包壁变薄到烧 穿的过程和所处的阶段,虽然能降低和防止烧穿发生,却无法彻底杜绝烧穿意外发生,更无 法实现在保证不烧穿的情况下,最大化盛钢水容器的使用寿命。
技术实现要素:
鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种高温作业容器侵蚀程度监控方法,以解 决目前的无法彻底杜绝高温作业容器烧穿意外发生,更无法实现在保证容器不烧穿的情况 下,最大化高温作业容器的使用寿命等问题。 本发明提供一种高温作业容器侵蚀程度监控方法,包括: 获取布置于待测容器上的测温点的温度; 根据所述测温点的温度和所述测温点的位置的二维平面坐标,形成关于所述测温 点的位置和温度的三维空间坐标; 以预设标准温度,平行于所述二维平面坐标对温度维度进行切片,得到温度切面; 根据所述温度切面的参数变化,对与所述温度切面所对应的待测容器的位置进行 侵蚀程度预测; 根据所述侵蚀程度预测的结果,按照预定警示规则,进行警示提示。 4 CN 111579592 A 说 明 书 2/7 页 此外,优选的方案是,所述测温点的温度通过热电偶或红外设备或热电偶与红外 设备结合的方式获得。 此外,优选的方案是,在以预设标准温度,平行于所述二维平面坐标对温度维度进 行切片之前,还包括: 在所述三维空间坐标上,以所述测温点的位置为依据进行细分空间节点; 根据所述测温点的温度,以插值法获取所述细分空间节点的温度值; 建立所述细分空间节点的三维空间坐标的相邻节点关系,使每个所述细分空间节 点均有上、下、左、右四个相邻的细分空间节点。 此外,优选的方案是,所述插值法为线性插值法。 此外,优选的方案是,根据所述温度切面的参数变化,对与所述温度切面所对应的 待测容器的位置进行侵蚀程度预测包括: 以预设周期为时间间隔获取所述温度切面上的细分空间节点; 如果相邻的预设周期的前一预设周期对应的温度切面上的细分空间节点在后一 预设周期对应的温度切面上出现的量达到预设连续温度切面判定值大于等于M,则将后一 预设周期对应的温度切面作为连续温度切面; 对所述连续温度切面进行时序跟踪,获取连续跟踪数大于等于N个预设周期的连 续温度切面; 按照获取连续温度切面的时间顺序,对大于等于N个连续温度切面的参数变化进 行分析,得到所述连续温度切面所对应的所述待测容器的位置的侵蚀程度预测的结果。 此外,优选的方案是,对所述连续温度切面进行时序跟踪,包括: 以上一预设周期的温度切面的细分空间节点中的中心节点为跟踪起点,实施对本 预设周期的温度切面的跟踪; 当所述跟踪起点的温度小于所述标准温度时,停止跟踪所述本预设周期的温度切 面; 当所述跟踪起点的温度不小于所述标准温度时,以所述跟踪起点为基点从与其相 邻区域内的细分空间节点中选取温度大于所述标准温度的细分空间节点,从而得到本预设 周期的温度切面。 此外,优选的方案是,所述连续温度切面的参数包括:切面的面积、切面的平均半 径、切面内各细分空间节点的平均温度和切面内细分空间节点的最高温度。 此外,优选的方案是,所述预定警示规则包括器壁烧穿预警规则;其中,所述器壁 烧穿预警规则为: 在连续跟踪数大于等于N个预设周期内,当所述连续温度切面的参数变化为:切面 的面积、切面的平均半径、切面内各细分空间节点的平均温度和切面内细分空间节点的最 高温度全部呈增大趋势时,给出器壁烧穿预警的警示提示。 此外,优选的方案是,所述预定警示规则包括器壁烧穿报警规则;其中, 所述器壁烧穿报警规则为: 在连续跟踪数大于等于N个预设周期内,当所述连续温度切面的参数变化为:切面 内各细分空间节点平均温度的增大速率和切面内细分空间节点最高温度的增大速率都呈 增大趋势时,给出器壁烧穿报警的警示提示。 5 CN 111579592 A 说 明 书 3/7 页 此外,优选的方案是,所述M等于50%;和/或,所述N等于10。 从上面的技术方案可知,本发明提供的高温作业容器侵蚀程度监控方法,通过在 待测容器的侧壁布置测温点进行测温的基础上,构造测温点位置和测温点温度的三维空间 坐标,以预设标准温度对三维空间坐标进行平切,形成温度切面,跟踪此温度切面的参数变 化来定量分析待测容器的侧壁的变化和实时预测烧穿异常的发生;能够定量化待测容器的 侧壁厚度变化,预测异常烧穿的发生;以及最大化待测容器的使用寿命,在杜绝生产事故发 生的前提下提高经济效益。 为了实现上述以及相关目的,本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特 征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而,这些方面指示的仅仅 是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外,本发明旨在包括所有这些方面以 及它们的等同物。 附图说明 通过参考以下结合附图的说明,并且随着对本发明的更全面理解,本发明的其它 目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中: 图1为根据本发明实施例的高温作业容器侵蚀程度监控方法的流程示意图。 图2为根据本发明实施例的关于测温点位置和温度的三维空间坐标图; 图3为根据本发明实施例的测温点、空间细分节点及温度切面的俯视图; 图4为根据本发明实施例的温度切面的平均半径统计图; 图5为根据本发明实施例的中间包底部平均温度随时间的变化趋势图; 图6为根据本发明实施例的第1预设周期对应的温度切面图; 图7为根据本发明实施例的第7预设周期对应的温度切面图; 图8为根据本发明实施例的第9预设周期对应的温度切面图。 在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
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