[发明专利]一种高炉炉衬中的耐火材料温度的估算监测方法

说明书

本申请提供了一种高炉炉衬中的耐火材料温度的估算监测方法，寻找高炉的炉壳的外表面上温度偏高的区域，然后焊接热电阻测温装置；然后计算预埋的热电偶与热电阻测温装置的所测温度之间的温度差ΔT；然后计算热电偶与热电阻测温装置的测温点之间的直线距离L₀，然后获得耐火材料的导热系数λ，根据公式Q＝λ×ΔT/L₀，计算出热流强度Q；通过热流强度Q，反推估算出距离热电阻测温装置的测温点的不同直线距离L的炉衬耐火材料的温度T，T＝(Q×L/λ)+T1；利用热电阻测温装置对炉壳上温度偏高的区域能直观的进行监测与预警，还能通过导热模型对炉衬中的不同深度的耐火材料温度进行估算、监测与预警，避免了炉缸与炉底烧穿等重大事故发生。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是涉及一种高炉炉衬中的耐火材料温度的估算监测方法。

背景技术

高炉生产实现高效与长寿一直是高炉炼铁的重要课题，延长高炉寿命可以节约大修费用，以及减少大修期间的产量损失。高炉的寿命受诸多因素影响，如炉型设计、耐火材料质量等因素，但所有这些因素在投产前已经定型。投产后，炉缸与炉底是影响高炉寿命的重要因素，原因是在高炉冶炼过程中，高炉的炉缸与炉底的工作条件尤其恶劣，炉缸与炉底的被侵蚀、破坏的速度十分迅速，且不能像高炉其他部位那样在生产过程中修补，可以说高炉的炉龄长短主要取决于炉缸与炉底的耐火材料的侵蚀状况。因此，及时了解和控制高炉的炉缸与炉底的侵蚀情况，避免发生严重侵蚀或烧穿等重大事故发生，成为高炉炼铁的重中之重。

传统的热电偶测温传感器都是砌筑在高炉的炉衬的耐火材料之中，受机械变形或自身质量等问题影响一旦损坏无法更换，从而无法获知炉衬中的耐火材料的实时的实际温度，不能全时、实时、全方位地对高炉进行监控。

因此，如何利用现有的、剩余能正常工作的热电偶测温传感器所测的温度数据，去估算没有安装热电偶测温传感器的耐火材料的温度，以及去估算之前安装了但是热电偶测温传感器已经损坏了的耐火材料的温度，及时了解和控制高炉的炉缸与炉底的侵蚀情况，避免发生严重侵蚀或烧穿等重大事故发生，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉炉衬中的耐火材料温度的估算监测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高炉炉衬中的耐火材料温度的估算监测方法，包括以下依次进行的步骤：

1)寻找高炉的炉壳的外表面上温度偏高的区域，然后在炉壳的外表面上温度偏高的区域焊接热电阻测温装置，且将热电阻测温装置输出的电信号传送给PLC系统；

2)获取高炉炉衬中预埋的热电偶的所测温度，计算预埋的热电偶的所测温度与后期焊接的热电阻测温装置的所测温度之间的温度差ΔT；

根据高炉砌筑图纸获取炉衬内预埋的热电偶的预埋位置及长度，计算热电偶的测温点与热电阻测温装置的测温点之间的直线距离L₀；

3)通过查询获得高炉炉衬的耐火材料的导热系数λ，然后根据物体导热计算公式Q＝λ×ΔT/L₀，计算出此部位的热流强度Q；

4)通过计算出的热流强度Q，反推估算出距离热电阻测温装置的测温点的不同直线距离L的炉衬耐火材料的温度T，T＝(Q×L/λ)+T1，T1为热电阻测温装置所测的温度。

优选的，在炉壳的外表面上温度偏高的区域焊接至少三个热电阻测温装置，至少三个热电阻测温装置环绕包围着预埋的热电偶，计算预埋的热电偶与每一个热电阻测温装置之间的热流强度Q，然后将全部的热流强度取平均值，获得热流强度平均值Q_平均；

然后通过计算出的热流强度平均值Q_平均，反推估算出距离热电阻测温装置的测温点的不同直线距离L的炉衬耐火材料的温度T，T＝(Q_平均×L/λ)+T1。