CN105102915A - 用于确定尤其是冶金炉的阀门的状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定尤其是包含熔融金属的炉(10)的阀门的状态的方法。在所述过程中，所述阀门(20)的所述耐火内衬的数据，比如材料、壁厚度、安装类型等等，被检测或测量且被评估。然后所述数据被采集且存储在数据结构里。基于至少一些所述测量的或确定的数据或参数根据所述数据结构生成计算模型，并且利用计算和后续分析，通过所述计算模型评估所述数据或参数。因此，除了测量之外，还可对冶金炉进行相关的或必有的确定过程和后续分析，从而确定在所述炉已经被使用之后所述炉的阀门的耐火内衬的当前状态。

Description

用于确定尤其是冶金炉的阀门的状态的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于确定尤其是冶金炉的阀门的状态的方法。

背景技术

存在多种用于阀门的和炉的，尤其是冶金熔炉的，耐火内衬的构造的计算方法，其中确定的数据或经验值被转换为数学模型。由于这些数学模型不能足够准确地检测冶金炉使用的有效磨损机制或者没有考虑这种机制，所以用数学方法确定耐火内衬的状态和阀门的状态的可能性以及该内衬的维护工作是非常受限的，即，仍然必须手动地做出关于炉或其阀门的耐火内衬，例如转炉的耐火内衬的使用周期的决定。

根据公开WO-A-03/081157，在一种用于测量在冶金炉，例如电弧炉，的壁和/或基部区域中的耐火内衬的残余厚度的方法中，所述确定的所测数据之后被用于修复已被确认的磨损区域。在该方法中，位于用于修复该内衬的操纵器上的测量单元被带到冶金炉上或冶金炉内的测量位置中，并且此后在其壁和/或基部区域中测量该内衬的残余厚度。通过与炉寿命开始时测量的内衬的当前轮廓比较确定其磨损，然后在此基础上对耐火内衬进行修复。但是，利用这种方法，也不可能对炉内衬进行综合确定。

根据公开WO-A-2007/107242，公开了一种用于利用扫描器系统确定冶金熔炉的壁厚或内衬磨损的方法，该扫描器系统通过检测空间上的固定参考点来确定该扫描器系统的位置和朝向并与该熔炉的位置对准从而无接触地感测内衬表面。在该方法中使用垂直参照系并且通过倾斜传感器测量两个轴线相对于水平面的倾斜。通过所述扫描器测量的数据可被转换到垂直坐标系内，因此，所述熔炉的所述内衬的相应的当前状态的自动测量是可行的。

发明内容

基于这些已知的计算方法或者测量方法，本发明的目的是设计一种一开始所提到的那种类型的方法，通过这种方法，冶金炉的所述阀门的所述耐火内衬的使用寿命及其过程可被优化，并且为了这个目的的手动决策被减少或几乎被消除。

根据本发明，这个目的通过权利要求1所述特征被实现。

根据本发明的方法规定：采集相应炉的数据并将其存储在数据结构中，以及根据尤其是阀门的耐火内衬的全部测得和确定的数据或参数生成计算模型，通过该计算模型用计算和随后的分析来评估这些数据或参数。

利用根据本发明的这种方法，对于冶金炉来说，不仅可确定测量值以识别在该炉被使用之后该炉的阀门的耐火内衬的当前状态，而且还可执行相关的或必有的确定过程以及后续分析，据此不仅实现了对所述阀门的这个耐火内衬的优化，还任选地优化了熔融体的整个工艺步骤，该熔融体被注入到该炉内并在该炉内被处理。

从属权利要求中限定了本发明框架内的这种方法的额外有利细节。

附图说明

本发明的示例性实施例及额外优势通过附图在下面被更详细地描述。所述图显示：

图1带有阀门的冶金炉的纵向截面图。

具体实施方式

本方法尤其涉及冶金炉。作为示例性实施例，一个这样的炉10的截面在图1中示出。在这个例子中，所述炉是转炉10，转炉本身已知是用于生产钢。转炉10基本上由金属壳体15、耐火内衬12、阀门20和可联接至气体供应(没被详述)的气体清扫塞17、18组成。

在操作中被倒入到所述转炉10的熔融金属被冶金处理，例如，通过喷吹法(它将不会在此被详述)。通常，若干所述转炉10在钢厂同时被使用以生产钢，并且每个转炉的数据都将被记录。

所述阀门20被配置在所述转炉10的侧上区域，并且被用于排放已经被处理过的所述熔融金属。所述阀门20由阀门通道21、形成阀门通道的套筒形阀门块22、和金属排放端口24构成。毋庸置疑，这个阀门可被配置为与所示出的阀门不同。

原则上，所述方法可被用于不同的冶金炉，诸如，例如电炉，鼓风炉，钢水包，非铁金属领域的炉，比如熔铝炉，铜阳极炉或是类似炉。

所述方法的特征也在于它可同样地被用于各种不同的炉。因此，例如，工作中的所有转炉和任选地所有包的所述阀门的所述耐火内衬可被确定，其中相同的熔融体首先在转炉中被处理，然后被倒入钢水包中。

首先，所述转炉10的每个阀门20的所有所述数据被采集且存储在数据结构里。所述阀门20被细分成多个组。

为了以组为单位测量所述磨损，最先在新耐火内衬上进行，新耐火内衬中所述阀门块22的规格尺寸是已知的。另外，记录所使用的所述阀门块22和任何研钵或类似所用物的材料和材料性能。

对于标记为生产的另外一组，在所述相应的转炉10的使用周期中进行数据记录，比如熔融体的总量、温度、所述熔融体或所述炉渣的组成以及所述熔融体或所述炉渣的厚度、出钢次数、温度曲线、处理时间和/或冶金参数，冶金参数例如是所述熔融体的特定添加。根据转炉的类型，只有一些或者所有前述生产数据被记录。

特别地，本发明的特征在于所述出钢次数被主要用于计算模型的重复计算和分析。利用所述出钢次数测量值，可得出关于磨损和额外因素的非常可靠的结论，额外因素比如是随所述耐火阀门块的不断增加的使用时间的改变。

在使用所述转炉10后，有利的是分段地进行对所述阀门20中的所述耐火内衬的内部直径的测量。本文中，在一定次数的出钢之后测量所述内衬12的壁厚就足够了。

此后可确定其它过程参数，诸如将熔融金属注入熔炉或使该熔融金属从熔炉排出的方式。

根据本发明，计算模型由至少一些所述测量的和确定的数据或参数生成，通过所述计算模型，这些数据或参数通过计算和后续分析被评估。

通过根据本发明生成的计算模型，所述阀门20的耐火内衬的最大使用周期、所述壁厚、所述材料和/或所述维修数据可被优化，或反过来说，用于处理所述熔融体的所述工艺步骤可被优化。根据这些分析，本发明中有时可做出关于所述阀门20的所述耐火内衬的进一步使用需要或不需要修复的决定。不再需要或仅在有限程度上需要对阀门20的耐火内衬的使用周期和要确定的其它值的人工经验解释，所述其它值例如是壁厚、材料选择等。

有利地，所述阀门20被细分为若干部分，比如，细分成在所述容器内部里的入口、在所述阀门通道21里的若干部分、以及在所述排放端口24上的出口。

利用所述计算模型，所述阀门20中的所述若干部分被单独地或彼此独立地评估。这样的优势在于可对应地考虑所述内衬的不同负载。

在所述计算模型生成前或期间，在记录所述数据之后检查该数据的貌似合理性，并且如果有一个或多个值缺失或异常，所述异常值被相应的校正或删除。优选是一个一个地检查该数据，此后该数据被存储为汇集的、有效的数据组。

有利地，从所述测量的或确定的数据或参数中选择少量数据或参数以进行重复计算或分析，这取决于经验值或通过计算方法进行。借助算法对用于重复计算或分析的测量的或是确定的数据或参数进行这种选择，所述算法比如是随机特征选择。

所述数据被用于统计目的或是用于在后记录，所述在后记录用于生产误差的重构等。

作为本发明的另一个优势，通过分析(例如是回归分析)根据一定数量出钢之后的所述阀门20的耐火内衬的测量值对所述计算模型进行改变，由此可计算或模拟磨损，同时考虑采集的且结构化的数据。这种改变的计算模型还特别适合用于测试目的，以测试或模拟工艺步骤或做出具体改变。

本发明通过上述示例性实施例被充分地显示。毋庸置疑，本发明也可通过其他变型被实现。

Claims (11)

1.一种用于确定尤其是冶金炉的阀门的状态的方法，其中所述阀门(20)的耐火内衬的数据，比如材料、壁厚、安装类型等等，被检测或测量且被评估，其特征在于

每个炉(10)的下述测量的或是确定的数据被采集且存储在数据结构里，也就是

所述阀门(20)的至少所述耐火内衬的最初耐火构造，如材料、材料性能、阀门块(22)的壁厚和/或作为维护数据的注射材料；

在使用中的生产数据，比如熔融体的总量、温度、所述熔融体或炉渣的组成以及所述熔融体或所述炉渣的厚度、出钢次数、温度曲线、处理时间和/或冶金参数；

额外工艺参数，比如将熔融金属注入到所述炉或从所述炉排出的方式；

由至少一些所述测量的或是确定的数据或参数生成计算模型，通过所述计算模型，这些数据或参数通过计算和后续分析被评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述出钢次数主要被考虑以用于通过所述计算模型进行重复计算或分析，这取决于经验值或通过计算方法进行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述数据被记录后检查该数据的貌似合理性，并且如果一个或多个值缺失或异常，异常的值相应地被校正或是被删除。

4.根据前述权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于优选地一个一个地检查所述数据，此后所述数据被存储为汇集的、有效的数据组。

4.根据前述权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于从所述测量的或是确定的数据或参数中选择少量数据或参数以用于所述重复计算或分析，这取决于经验值或通过计算方法进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于用于所述重复计算或分析的测量的或是确定的数据或参数的这种选择是通过算法进行的，所述算法例如是随机特征选择。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于所述数据用于统计目的或是用于在后数据记录。

7.根据前述权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于通过所述生成的计算模型做出关于进一步使用需要或不需要修复所述阀门(20)的所述耐火内衬的决定。

8.根据前述权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于通过分析，比如回归分析，根据所述熔融体从所述炉的出钢次数的测量值改变所述计算模型，由此可计算所述磨损并同时考虑被采集的且结构化的数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述模型被用于测试目的，从而测试或模拟所述磨损之后的工艺步骤，以及在此基础上对实际操作做出具体改变。

10.根据前述权利要求1到9中任一项所述的方法，其特征在于所述阀门(20)包括阀门通道(21)和套筒形阀门块(22)，所述套筒形阀门块(22)形成所述阀门通道且由耐火材料制成。