[发明专利]转炉炉衬耐火材料安全性的实时在线监测系统与方法

权利要求书

1.一种转炉炉衬耐火材料安全性的实时在线监测系统，其特征在于，包括测温单元、数据传送单元、数据处理单元和输出单元，

其中所述测温单元具有热温仪，实时采集转炉炉壳温度，并通过数据传送单元传送给数据处理单元；

所述数据处理单元具有模型模块和计算模块；其中所述模型模块具有转炉炉型模块和炉衬参数模块，根据所测转炉的炉型和炉衬参数进行设置；所述计算模块具有传热原理公式和经验修正公式，根据设置的所述转炉炉型模块和炉衬参数模块，通过传热原理公式和经验修正公式，将所述测温单元采集的炉壳温度转化成转炉炉衬耐火材料的厚度；

所述输出单元输出所述数据处理单元的处理结果；

所述数据处理单元还包括安全鉴定模块和专家模块，其中所述安全鉴定模块具有转炉炉衬耐火材料的原始状态厚度，所述安全鉴定模块结合所述计算模块的计算结果计算出转炉炉衬耐火材料厚度变化幅度，并给出炉况判断；所述专家模块具有冶炼经典案例数据库，结合所述炉况判断给出安全生产指导意见；

所述经验修正公式包括修正1、修正2和修正3，其中修正1为：H₁＝K×2.04×(T₁-T₂)-1765，修正2为：H₂＝K×2586ln(T₁-T₂)-17654，修正3为：其中：T₁为炉内温度，T₂炉壳温度，H₁、H₂和H₃为炉衬耐火材料厚度，K为与温度有关的修正系数，K为0.92～1.10；所述转炉炉役为前期，前一炉转炉炉况为优时，经验修正公式选择修正1；所述转炉炉役为前期，前一炉转炉炉况为良时，经验修正公式选择修正2；所述转炉炉役为前期，前一炉转炉炉况为差时，经验修正公式选择修正3；所述转炉炉役为中役，前一炉转炉炉况为优或良时，经验修正公式选择修正2；所述转炉炉役为中役，前一炉转炉炉况为差时，经验修正公式选择修正3；所述转炉炉役为后役，前一炉转炉炉况为优或良时，经验修正公式选择修正2；所述转炉炉役为后役，前一炉转炉炉况为差时，经验修正公式选择修正3。

2.根据权利要求1所述转炉炉衬耐火材料安全性的实时在线监测系统，其特征在于，所述测温单元实时采集转炉炉壳温度的采集区域包括：转炉炉底、转炉兑铁侧炉身和转炉出钢侧炉身。

3.根据权利要求2所述转炉炉衬耐火材料安全性的实时在线监测系统，其特征在于，所述测温单元实时采集转炉炉壳温度的采集区域包括：转炉吹氧冶炼过程中，采集区域为转炉兑铁侧炉底至熔池液面高度区间的正面炉身区域；出钢过程，采集区域为转炉炉底；出钢结束溅渣前，采集区域为转炉兑铁侧炉身与转炉出钢侧炉身；溅渣结束后，采集区域为转炉炉底、转炉兑铁侧炉身、转炉出钢侧炉身。

4.根据权利要求1所述转炉炉衬耐火材料安全性的实时在线监测系统，其特征在于，所述热温仪位置固定，根据转炉炉体的摇动情况获取视角内区域的炉壳温度。

5.一种采用如权利要求1-4任一所述转炉炉衬耐火材料安全性的实时在线监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)设置转炉炉型模块和炉衬参数模块；

(2)用测温单元实时采集转炉炉壳温度，并通过数据传送单元传送给数据处理单元；

(3)数据处理单元的计算模块根据传热原理公式和经验修正公式将转炉炉壳温度计算为转炉炉衬耐火材料厚度；

所述方法还包括：输入转炉原始炉衬耐火材料厚度，将转炉炉衬耐火材料厚度通过安全鉴定模块与转炉的原始炉衬耐火材料厚度比较计算出转炉炉衬耐火材料厚度变化幅度，并给出炉况判断；将所述炉况判断通过专家模块给出安全生产指导意见。

6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述经验修正公式为根据转炉炉役不同时期和前一炉转炉炉况对传热原理公式修正所得。

7.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述转炉炉衬耐火材料厚度变化幅度为增长，且增长幅度大于200mm，所述转炉炉况判断为炉衬上涨；所述转炉炉衬耐火材料厚度变化幅度小于100mm，所述转炉炉况判断为炉况优；所述转炉炉衬耐火材料厚度变化幅度为减少且减少幅度大于100mm同时小于200mm或者变化幅度为增长且增长幅度在100-200mm之间，所述转炉炉况判断为炉况良；所述转炉炉衬耐火材料厚度变化幅度为减少，且减少幅度大于200mm，所述转炉炉况判断为炉况差。