[发明专利]高炉炉缸炭砖残厚的计算方法

权利要求书

1.一种高炉炉缸炭砖残厚的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、收集高炉炉缸热电偶布置位置及温度数据，将靠近高炉中心的所述热电偶的插入深度记为H₃，并对所述热电偶的温度数据进行预处理；

S2、将炉缸残余炭砖沿炉缸径向方向分为完好层、脆化层和渗铁层，分别获取各区域层的导热系数λ₁、λ₂、λ₃，并将所述各区域层的残余厚度分别记为L₁、L₂、L₃；

S3、基于高炉炉缸径向热通量相等原理并结合所述热电偶的不同插入深度，通过耦合计算判断所述炭砖完好层厚度L₁与靠近高炉中心的所述热电偶插入深度H₃的大小关系，根据判断结果分别进行不同情况下的所述完好层厚度L₁的计算；

S4、以1150℃为炉缸热面温度临界点，907℃为脆化层与渗铁层分界温度点，分别计算所述脆化层厚度L₂和所述渗铁层厚度L₃，以得到所述炭砖的残余厚度L。

2.根据权利要求1所述的高炉炉缸炭砖残厚的计算方法，其特征在于：步骤S1中，所述炉缸中分别设置了至少三个不同插入深度的热电偶1、2、3，所述插入深度的计算起始点以所述炭砖靠近炉壳方向的起始点开始计算，所述插入深度分别为H₁、H₂、H₃，且H₁H₂H₃，所述热电偶1、2、3的温度数据分别为T₁、T₂、T₃；所述热电偶的温度数据预处理为将温度不符合T₃T₂T₁的数据进行剔除。

3.根据权利要求1所述的高炉炉缸炭砖残厚的计算方法，其特征在于：步骤S3中，所述耦合计算是指采用T₁和T₂、T₂和T₃结合的方式，以λ₁作为导热系数计算热通量差异值s以判断完好层厚度L₁与H₃的关系。

4.根据权利要求3所述的高炉炉缸炭砖残厚的计算方法，其特征在于：若s大于预设差异值a，则认为L₁H₃；若s小于预设差异值a，则认为L₁H₃；所述热通量差异值s的计算公式如下：

其中，q₂₁为L₂到L₁的热通量，q₃₂为L₃到L₂的热通量。

5.根据权利要求4所述的高炉炉缸炭砖残厚的计算方法，其特征在于：q₂₁与q₃₂的计算公式如下：

6.根据权利要求4所述的高炉炉缸炭砖残厚的计算方法，其特征在于：当L₁H₃时，L₁和L₂的计算公式如下：

7.根据权利要求4所述的高炉炉缸炭砖残厚的计算方法，其特征在于：当L₁H₃时，表明炭砖残存状态良好，取L₁＝H₃计算，得到残余炭砖脆化层L₂的最小长度，L₂最小长度计算公式如下：