[发明专利]一种高炉冷却系统的冷却效果的计算机标定方法

权利要求书

1.一种高炉冷却系统的冷却效果的计算机标定方法，其特征在于，所述方法采用高炉冷却强度或冷却效率对高炉冷却系统的冷却效果进行标定；

所述冷却强度是通过理想条件下冷却壁的热面温度与实际条件下冷却壁的热面温度的温度比值来计算；

采用所述冷却强度对高炉冷却系统的冷却效果进行标定时，将高炉冷却系统视为多层平板传热；包括如下步骤：

步骤1，测量高炉冷却系统的参数；

步骤2，利用步骤1中测量得到的参数，计算高炉冷却系统在理想条件下冷却壁的热面温度T_ideal；

步骤3，利用步骤1中测量得到的参数，计算高炉冷却系统在实际条件下冷却壁的热面温度T_actual；

步骤4，计算所述高炉冷却系统的冷却强度：将步骤2和步骤3得到的T_ideal和T_actual计算所述温度比值，最终得到所述高炉冷却系统的冷却强度；

所述步骤2的具体内容是：

步骤2.1，采用单电偶法或者双电偶法并结合式(3)计算理想条件下高炉在沿着径向方向的热流强度q_ideal：设定在理想条件下冷却壁中冷却水的进水温度T’_进和出水温度相等，高炉中铁水到冷却水之间的总热阻R_A为：

其中，1/α₁为炉内铁水与砖衬之间的对流换热过程的热阻，∑L_i/λ_ι为炉衬、填料层和光面冷却壁的热阻之和，1/α₂为冷却水与冷却壁管壁之间的对流换热过程的热阻；

将理想条件下的出水温度、铁水温度和铁水到冷却水之间的总热阻代入式(3)，得到：

其中，△T_A为铁水温度和冷却水出水温度之差；

计算得到理想条件下高炉在沿着径向方向的热流强度q_ideal；

步骤2.2，计算理想条件下冷却壁的热面温度T_ideal：设定q_ideal恒定，高炉中铁水到冷却壁热面的总热阻R_B为：将进水温度、热流强度和铁水到冷却壁热面的总热阻代入式(3)，得到：

其中，△T_B为铁水温度和理想条件下冷却壁的热面温度之差；

计算得到所述高炉冷却系统在理想条件下冷却壁的热面温度T_ideal。

2.根据权利要求1所述的一种高炉冷却系统的冷却效果的计算机标定方法，其特征在于，所述冷却强度采用公式表示如下：

其中，I为冷却强度，T_ideal为理想条件下的高炉冷却壁的热面温度，单位为K，T_actual为实际条件下的高炉冷却壁的热面温度，单位为K。

3.根据权利要求1所述的一种高炉冷却系统的冷却效果的计算机标定方法，其特征在于，所述多层平板传热中，假设在传热过程中，各个层的导热系数不变；则其传热公式为：

其中，q为热流强度，λ为导热系数，x为平行但相反于热流传递的方向，为热流传递方向的温度梯度，△T为两介质之间的温差，R为两介质及两介质之间的平板的总热阻。

4.根据权利要求1所述的一种高炉冷却系统的冷却效果的计算机标定方法，其特征在于，步骤3的具体内容是：检测在实际条件下冷却壁中冷却水的出口温度T_出，实际条件下的进水温度与理想条件下的进水温度数值相同；依照所述步骤2的计算过程，计算得到所述高炉冷却系统在实际条件下冷却壁的热面温度T_actual。

5.根据权利要求1所述的一种高炉冷却系统的冷却效果的计算机标定方法，其特征在于，所述冷却效果是通过实际条件下高炉冷却系统带走的热量与理想条件下高炉冷却系统带走的热量的热量比值；采用公式表示如下：

其中，η为冷却效率，Q_actual为实际条件下高炉冷却系统带走的热量，单位为J；Q_ideal为理想条件下冷却系统带走的热量，单位为J。