[发明专利]一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置及方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置，其特征在于：该装置包括耐火内衬、填缝料、冷却设备、高炉炉壳、分布式光纤、光纤传感测温系统和高炉炉缸温度数据库；

所述耐火内衬呈圆环状，向外依次覆有填缝料、冷却设备和高炉炉壳；

所述耐火内衬上开设有槽，沿高炉炉缸圆周和高度方向铺设有分布式光纤；

所述分布式光纤的始端与末端与光纤传感测温系统进行连接；

所述光纤传感测温系统与高炉炉缸温度数据库连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算装置，其特征在于：所述分布式光纤沿耐火内衬周向至少铺设2环。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤测温的高炉内衬厚度计算装置，其特征在于：所述分布式光纤沿耐火内衬高度方向铺设多层。

4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤测温的高炉内衬厚度计算装置，其特征在于：所述槽的位置位于耐火内衬上表面。

5.一种基于分布式光纤测温的高炉炉衬厚度计算方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)在高炉炉缸内衬上面开槽，沿高炉炉缸圆周、高度方向铺设分布式光纤；

2)将分布式光纤始端与末端与光纤传感测温系统进行连接；

3)光纤传感测温系统采集沿光纤路径的炉缸内衬温度T_ij、T_ij’，并将温度T_ij、T_ij’存储到高炉炉缸温度数据库中；

4)初始化炉缸内衬最高温度T_max；

5)从高炉炉缸温度数据库中提取每层光纤测温点的温度数据T_ij、T_ij’；

6)将提取的光纤温度数据T_ij与初始化炉缸内衬最高温度T_max进行比较；

7)当T_ij＞T_max时，将T_ij数据赋值给T_max；

8)导入高炉炉缸耐材参数、高炉炉缸设计参数及光纤布置参数，利用傅里叶传热公式计算光纤测温点间的热流强度q_ij；

9)根据得到的热流强度q_ij及1150℃等温线计算得到炉缸内衬的厚度S_ij；

10)根据计算得到的炉缸内衬厚度S_ij绘制炉缸内衬侵蚀线，包括绘制圆周方向内衬侵蚀线和高度方向内衬侵蚀线；

11)当T_ij≤T_max时，炉缸内衬未侵蚀，不进行计算，直接到步骤10)绘制炉缸内衬侵蚀线；

12)最后在线实时显示炉缸内衬侵蚀线，指导高炉生产和操作；

13)重复步骤5)～步骤12)，不断反复计算炉缸内衬侵蚀厚度，实现动态监测炉缸内衬厚度的变化。

6.根据权利要求5所述的一种基于分布式光纤测温的高炉内衬厚度计算方法，其特征在于：所述分布式光纤沿高炉内衬周向至少铺设2环；所述分布式光纤沿高炉内衬高度方向铺设多层。

7.根据权利要求6所述的一种基于分布式光纤测温的高炉内衬厚度计算方法，其特征在于：所述分布式光纤沿周向、高度方向铺设的空间分辨率小于0.5m。

8.根据权利要求5所述的一种基于分布式光纤测温的高炉内衬厚度计算方法，其特征在于：所述开槽的位置位于所述高炉内衬上表面。