[发明专利]一种高炉炉缸内铁水温度测量的方法

权利要求书

1.一种高炉炉缸内铁水温度测量的方法，其特征在于，在炉缸内设有多层 耐火材料，在每层耐火材料中均分布若干测温热电偶，所述测量方法包括以下 步骤：

步骤1，获取高炉炉缸结构的几何参数，利用几何参数在电脑软件里搭建高 炉炉缸三维传热模型，并将耐火材料中各个测温热电偶所处的位置设置成各个 关键点；

步骤2，获取高炉炉缸中每层耐火材料的材料密度、导热系数、对流系数， 根据每层耐火材料的材料密度、导热系数、对流系数在软件中对高炉炉缸三维 传热模型进行参数设置，测量记录每个测温热电偶的实际测量值；

步骤3，假设一个高炉炉缸内的铁水温度T_in；

步骤4，将铁水温度T_in作为热源加载到高炉炉缸三维传热模型上；

步骤5，根据传热学原理，利用有限元分析的方法，计算高炉炉缸三维传热 模型中各关键点位置处的温度，即计算出各个测温热电偶的求解值温度；

步骤6，将各个测温热电偶处的求解值温度与实际测量值进行比较，用误差 来修正高炉炉缸内铁水的最初假设温度。

2.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸内铁水温度测量的方法，其特征在 于：所述每个测温热电偶的实际测量值，分别记为T′₁、T′₂……T′_n；所述每个测 温热电偶的求解值温度，分别记为T₁、T₂……T_n；

利用公式计算误差：

式中，E为误差；n表示炉缸内测温热电偶的总数；T_i表示所求解出的第i个 测温热电偶的理论值；T′_i表示第i个测温热电偶的实际测量值；

若误差E＜预先设定的误差ε，则输出炉缸内铁水温度，认为此时的炉缸底 部温度等于炉缸内铁水温度；若误差E≥预先设定的误差ε，则修改炉缸内铁水 温度T_in的假设值，并将修改后的铁水温度值重新加载到高炉炉缸三维传热模型。

3.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸内铁水温度测量的方法，其特征在 于，所述高炉炉缸三维传热模型为：

∂∂x(kx∂T∂x)+∂∂y(ky∂T∂y)+∂∂z(kz∂T∂z)=0]]>

式中，x,y,z分别是空间直角坐标系的三个方向；k_x、k_y、k_z分别为x,y,z方 向上的导热系数；表示求偏导数；分别表示在x、y、z方向上的 偏导数；表示在温度T对x的偏导数；表示在温度T对y的偏导数；表 示在温度T对z的偏导数。

4.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸内铁水温度测量的方法，其特征在 于：在步骤4中，将铁水温度T_in作为热源加载到高炉炉缸三维传热模型上；其 中，边界条件为，T(x,y,0)＝T_out，T_out指高炉炉缸的底部温度，即高炉炉缸底部接 触空气的外表面温度；T(x,y,z₀)＝T_in，z＝z₀指高炉炉缸内表面接触铁水位置的纵 坐标，T_in指铁水的温度；x、y分别为空间直角坐标系的横轴坐标和纵轴坐标。