[发明专利]一种高炉炉缸炉底侵蚀包络面确定方法

权利要求书

1.一种高炉炉缸炉底侵蚀包络面确定方法，其特征在于，包括：

步骤一：配置计算模型的参数，其特征具体为：建立计算模型中的局部圆柱坐标系；对计算模型中的关键位置进行标定，设定温度监控节点；通过选取计算模型的径向切面的方式对计算模型进行计算域分割；设定计算模型的步长调整算法；对计算模型进行网格划分；

步骤二：设定所述计算模型中温度监控节点的监控温度；

步骤三：根据所述计算模型建立一维温度传递模型，标定所述一维温度传递模型的延伸方向，设定初始温度，在计算域内进行迭代计算；对迭代计算中的一维温度误差进行判断，判断其是否满足第一收敛条件及第一调整条件，并根据步长调整算法结束迭代或设定下一次迭代的位置移动增量步长；获得第一迭代计算结果，并将所述第一迭代计算结果对应的节点位置设定为二维温度传递模型的边界参数；所述一维温度误差为ΔT_i'＝T′_ci-T′_mi，其中，ΔT_i'为一维温度传递模型中温度监控节点i点的计算温度T′_ci与对应的监控温度T′_mi之差；

步骤四：在步骤三的基础上构建二维温度传递模型的网格模型，加载内部温度场参量，建立二维温度传递模型，切换输入端节点，在计算域内进行迭代计算；对迭代计算中的内部二维温度误差进行判断，判断其是否满足第二收敛条件及第二调整条件，并根据第二收敛条件及第二调整条件结束迭代或设定下一次迭代的参数；选取迭代完成的节点中与温度监控节点距离最近的节点作为第二迭代计算结果，将第二迭代计算结果设定为三维温度传递模型的边界参数；所述二维温度误差为[ΔT]_θ＝[T″_c]_θ-[T″_m]_θ，其中，[ΔT]_θ为二维温度传递模型中位于θ角的计算域内的计算温度[T″_c]_θ与对应的监控温度[T″_m]_θ之差；

步骤五：在步骤四的基础上，利用角度差值法进行计算域的映射，确定侵蚀切面厚度，建立三维温度传递模型的内部面，在计算域内进行迭代计算；对迭代计算中的三维温度误差进行判断，判断其是否满足第三收敛条件及第三调整条件，并根据第三收敛条件及第三调整条件结束迭代或设定下一次迭代的参数；选取迭代完成的节点中与温度监控节点距离最近的节点作为第三迭代计算结果；所述三维温度误差为[ΔT″′]＝[T″′_c]-[T″′_m]，其中，[ΔT″′]为三维温度传递模型中内部面的计算温度[T″′_c]与对应的监控温度[T″′_m]之差；

步骤六：根据所述第三迭代计算结果生成高炉炉缸炉底侵蚀包络面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定计算模型的步长调整算法具体为：在预设的初始步长的基础上进行计算模型的迭代计算，根据其计算值的收敛结果结束迭代或设定位置移动增量步长；

其中，所述根据其计算值的收敛结果结束迭代或设定位置移动增量步长具体为：

若所述计算值满足收敛条件，则结束迭代计算；

若所述计算值未满足收敛条件且数值大于温度传递模型允许误差，则设定位置移动增量步长为原步长的α倍，重新进行上一步迭代计算，其中，α小于1；

若所述计算值未满足收敛条件且数值小于温度传递模型允许误差的负值，则设定位置移动增量步长为原步长的β倍，继续进行下一步迭代计算，其中，β大于1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一收敛条件为：

所述第一调整条件为：

或

其中，ε为一维模型允许误差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二收敛条件为：

和ΔT_i＞0；

所述第二调整条件为：或

其中，η₁为二维模型允许总误差，η₂为二维模型单点允许误差。