[发明专利]一种基于炉壳测温来监测炉缸侵蚀状况的智能监测系统

权利要求书

1.一种基于炉壳测温来监测炉缸侵蚀状况的智能监测系统，其特征在于：该系统包括精细化建模模块、数据采集模块、炉壳温度预警值计算模块、炉缸侵蚀计算模块和客户端模块；其中精细化建模模块负责充分考虑能量传递过程，建立整个能量体系，炉壳温度预警值计算模块负责计算合理的炉壳温度，并监测炉壳温度状态，炉缸侵蚀计算模块负责基于炉壳温度监测炉缸侵蚀状态，客户端模块负责将计算结果以图像的形式在客户端中显示出来。

2.根据权利要求1所述的基于炉壳测温来监测炉缸侵蚀状况的智能监测系统，其特征在于：精细化建模模块建立包括保护层、炉衬、填料、冷却壁体、水冷通道、填充料、炉壳在内的完整的能量体系，针对每块冷却壁区域，从炉壳到炉内按照实际尺寸进行三维精细化物理建模得到精细化物理模型。

3.根据权利要求1所述的基于炉壳测温来监测炉缸侵蚀状况的智能监测系统，其特征在于：炉壳温度预警值计算模块以精细化建模模块和数据采集模块为基础，具体实现步骤如下：

Step1基于精细化建模模块建立的精细化物理模型，建立静态的“正问题”温度场精细化计算模型，实现不同炉缸剩余厚度下的温度场计算；

Step2建立“反问题”温度场计算模型，计算不同等级残厚下的炉壳温度预警值，实现炉壳温度在线预警功能。

4.根据权利要求1所述的基于炉壳测温来监测炉缸侵蚀状况的智能监测系统，其特征在于：炉缸侵蚀计算模块基于精细化建模模块建立的精细化物理模型和炉壳温度预警值计算模块，具体实现步骤如下：

Step1基于已经建立的精细化模型，以传热学为基础，根据能量守衡原理建立柱坐标系下的控制微分方程，采用有限元的方法进行离散，得到柱坐标系下的非稳态温度场离散方程通式；

Step2根据炉缸炉底边界条件和砌筑结构，对整个模型自动进行网格划分，获得每个节点的参数，为计算温度场做准备；

Step3以炉壳温度预警值计算和温度场计算为基础，建立动态侵蚀结厚条件下的温度场计算模型，并系统建立炉缸侵蚀监测系统。

5.根据权利要求1所述的基于炉壳测温来监测炉缸侵蚀状况的智能监测系统，其特征在于：客户端模块通过三维重构高炉炉缸砌筑结构，生成侵蚀形貌三维分布图，将炉缸侵蚀计算的结果以三维图像的形式进行直观展示，包括完整三维温度场、冷却水流场、炉壳面温度场及冷却壁体温度场。