CN113866207A - 一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法及系统，涉及冶金设备检测技术领域，所述方法通过鱼雷罐罐体的历史表面温度及耐火材料的历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，将鱼雷罐罐体任意位置的当前表面温度输入鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，便可得到鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备检测技术领域，尤其涉及一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法及系统。
背景技术
鱼雷罐是将高温液态铁水由高炉运输到炼钢车间时的容器，主要由内部的耐火材料和钢质外壳组成。鱼雷罐使用过程中内部的耐火材料会不断被铁水侵蚀，耐火材料侵蚀过多时，铁水可能会烧穿耐火材料及钢质外壳而流出，造成重大安全事故，所以当耐火材料被侵蚀到一定部位时，就必须重新砌筑耐火材料。当然，如果耐火材料侵蚀不严重就进行修砌，会造成不必要的经济损失。
这就要求准确检测鱼雷罐耐火材料的剩余厚度，以便于判断耐火材料是否达到需要进行重新砌筑的程度，若未达到则无需重新砌筑，若达到则需重新砌筑，使得既可以避免耐火材料烧穿也可以避免不必要的修砌。
发明内容
本发明实施例通过提供一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法，解决了如何检测鱼雷罐罐体耐火材料剩余厚度的技术问题，可得到鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法，包括：
获取鱼雷罐罐体的历史表面温度及所述耐火材料的历史厚度；
根据所述历史表面温度及所述历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型；
获取鱼雷罐罐体上任意位置的当前表面温度；
将所述当前表面温度输入所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
优选的，所述根据所述历史表面温度及所述历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，包括：
根据所述历史表面温度及所述历史厚度计算鱼雷罐罐体的单位表面热损失；
根据所述单位表面热损失及相关的边界条件建立所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型。
优选的，所述将所述当前表面温度输入所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度之后，所述方法还包括：
若所述剩余厚度小于预设厚度阈值，则获取鱼雷罐罐体的视频及图像信号；
根据所述视频及图像信号定位鱼雷罐罐体上的待修砌位置，所述待修砌位置对应的所述剩余厚度小于所述预设厚度阈值。
另一方面，本发明还提供如下技术方案：
一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统，包括：
处理器，用于获取鱼雷罐罐体的历史表面温度及所述耐火材料的历史厚度；还用于根据所述历史表面温度及所述历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型；
温度检测装置，用于获取鱼雷罐罐体上任意位置的当前表面温度；
所述处理器还用于将所述当前表面温度输入所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
优选的，所述处理器还用于根据所述历史表面温度及所述历史厚度计算鱼雷罐罐体的单位表面热损失；
所述处理器还用于根据所述单位表面热损失及相关的边界条件建立所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型。
优选的，所述温度检测装置还用于若所述剩余厚度小于预设厚度阈值，则获取鱼雷罐罐体的视频及图像信号；
所述处理器还用于根据所述视频及图像信号定位鱼雷罐罐体上的待修砌位置，所述待修砌位置对应的所述剩余厚度小于所述预设厚度阈值。
优选的，所述温度检测装置包括红外热像仪。
优选的，鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统还包括罐号识别装置，用于识别鱼雷罐的罐号。
另一方面，本发明还提供如下技术方案：
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法。
另一方面，本发明还提供如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被执行时实现上述任一鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过鱼雷罐罐体的历史表面温度及耐火材料的历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，将鱼雷罐罐体任意位置的当前表面温度输入鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，便可得到鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法的流程图；
图2为本发明的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法的另一流程图；
图3为本发明的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法及系统，解决了如何检测鱼雷罐罐体耐火材料剩余厚度的技术问题。
本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法，如图1所示，包括：
步骤S1，获取鱼雷罐罐体的历史表面温度及耐火材料的历史厚度；
步骤S2，根据历史表面温度及历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型；
步骤S3，获取鱼雷罐罐体上任意位置的当前表面温度；
步骤S4，将当前表面温度输入鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
步骤S1中，历史表面温度为当前时刻之前的鱼雷罐罐体表面温度，历史厚度为当前时刻之前的耐火材料厚度。在任意时刻，鱼雷罐罐体的每个位置都对应一个表面温度以及一个耐火材料的厚度。一般某个位置耐火材料侵蚀的越严重，此位置对应的表面温度越高。鱼雷罐罐体每个位置的表面温度及耐火材料的厚度构成一条历史数据，在当前计算耐火材料的剩余厚度前，可获取大量这样的历史数据。
步骤S2中，由于鱼雷罐罐体每个位置的表面温度及耐火材料的厚度互相关联，某个位置的表面温度越高、此位置的耐火材料的厚度越小，这样可根据大量的历史表面温度及历史厚度数据建立表面温度与耐火材料剩余厚度之间的关系式，这样在当前时刻，知道某个位置的表面温度之后，便可根据建立的关系式知道耐火材料剩余厚度。无论以何种方式获得上述历史数据，在当前计算耐火材料的剩余厚度时，上述两种数据均当做已知。
具体的，步骤S2包括：根据历史表面温度及历史厚度计算鱼雷罐罐体的单位表面热损失；根据单位表面热损失及相关的边界条件建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型。其中，某个位置对应的历史表面温度及历史厚度计算得到此位置对应的单位表面热损失，因为有鱼雷罐罐体任意位置的历史表面温度及历史厚度，则可获得大量的单位表面热损失数据，最后可根据大量的单位表面热损失数据及相关的边界条件建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型用以反映鱼雷罐罐体表面温度与耐火材料剩余厚度之间的关系。
在建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型后，当前计算耐火材料的剩余厚度时，获得鱼雷罐罐体某个位置的当前表面温度后，便可通过步骤S4计算得到此位置耐火材料的剩余厚度。
这样本实施例通过鱼雷罐罐体的历史表面温度及耐火材料的历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，将鱼雷罐罐体任意位置的当前表面温度输入鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，便可得到鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
本实施例中，得到鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度并不是最终目的，还需判断鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度是否达到需要进行重新砌筑的程度，并在某个位置的耐火材料需要进行重新砌筑时定位此位置。为此，如图2所示，在步骤S4之后，鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法还包括：
步骤S5，若剩余厚度小于预设厚度阈值，则获取鱼雷罐罐体的视频及图像信号；
步骤S6，根据视频及图像信号定位鱼雷罐罐体上的待修砌位置，待修砌位置对应的剩余厚度小于预设厚度阈值。
其中，鱼雷罐罐体上某个位置对应的剩余厚度小于预设厚度阈值，代表此位置的耐火材料需要进行重新砌筑。鱼雷罐罐体的视频及图像信号可显示整个鱼雷罐罐体的外形，若某个位置对应的剩余厚度小于预设厚度阈值，此位置便可在视频及图像信号中被标注出来，根据视频及图像信号中的标注可找到标注对应的鱼雷罐罐体上的部位。
本实施例的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法可应用于处于运动状态的鱼雷罐的检测，由于多个鱼雷罐罐车会连续经过，在判断某个鱼雷罐的耐火材料需要进行重新修砌时，需要确定具体是哪个鱼雷罐需要进行重新修砌。为此，本实施例在步骤S4之后，鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法还包括：若剩余厚度小于预设厚度阈值，则获取鱼雷罐的罐号。这样便可通过罐号确定需要进行重新修砌的鱼雷罐。
本实施例还提供一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统，如图3所示，包括：
处理器，用于获取鱼雷罐罐体的历史表面温度及耐火材料的历史厚度；还用于根据历史表面温度及历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型；
温度检测装置，用于获取鱼雷罐罐体上任意位置的当前表面温度；
处理器还用于将当前表面温度输入鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
这样本实施例的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测装置通过鱼雷罐罐体的历史表面温度及耐火材料的历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，将鱼雷罐罐体任意位置的当前表面温度输入鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，便可得到鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
进一步的，处理器还用于根据历史表面温度及历史厚度计算鱼雷罐罐体的单位表面热损失；处理器还用于根据单位表面热损失及相关的边界条件建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型。其中，某个位置对应的历史表面温度及历史厚度计算得到此位置对应的单位表面热损失，因为有鱼雷罐罐体任意位置的历史表面温度及历史厚度，则可获得大量的单位表面热损失数据，最后可根据大量的单位表面热损失数据及相关的边界条件建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型用以反映鱼雷罐罐体表面温度与耐火材料剩余厚度之间的关系。
进一步的，温度检测装置还用于若剩余厚度小于预设厚度阈值，则获取鱼雷罐罐体的视频及图像信号；处理器还用于根据视频及图像信号定位鱼雷罐罐体上的待修砌位置，待修砌位置对应的剩余厚度小于预设厚度阈值。这样在某个位置的耐火材料需要进行重新砌筑时可通过鱼雷罐罐体的视频及图像信号定位此位置。
本实施例中，温度检测装置可为红外热像仪，红外热像仪用于获取当前表面温度、视频及图像信号。红外热像仪可包括高性能的红外焦平面探测器、广角镜头和双仓防护罩，广角镜头可以根据现场安装位置需要设计角度，满足在安装位置可以完整拍摄整个鱼雷罐罐体，实现一次安装并无需后期调整红外热像仪的位置，双仓防护罩可以保护红外热像仪在室外使用时不受天气影响，盛装铁水的鱼雷罐罐车经过红外热像仪时，红外热像仪自动测量鱼雷罐罐体表面温度并拍摄整个鱼雷罐罐体的视频及图像信号，然后经通信设备将测量的数据输送至带存储设备的处理器。容易想到，单个红外热像仪无法覆盖整个鱼雷罐罐体，为了全面覆盖整个鱼雷罐罐体，红外热像仪需要有两套并分别置于鱼雷罐运行轨道的两侧。
进一步的，本实施例的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统还包括罐号识别装置，用于识别鱼雷罐的罐号。这样在检测连续通过的鱼雷罐罐车时可通过罐号确定需要进行重新修砌的鱼雷罐。罐号识别装置具体可包括RFID无源电子标签卡、阅读器和天线，RFID无源电子标签卡安装于每一个鱼雷罐罐体上，阅读器和天线固定安装于某个检测位置，RFID无源电子标签卡需先将其自身的代码标记为对应鱼雷罐罐号相一致的号码，固定于朝向天线一侧的鱼雷罐或鱼雷罐罐车车体上，当盛装铁水的鱼雷罐车经过天线时，天线接收RFID无源电子标签卡信号，通过阅读器进行识别，信号通过通信设备接入带存储设备的处理器。
进一步的，本实施例的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统还包括安装支架，安装支架根据现场需求安装于固定位置，用于安装红外热像仪、罐号识别装置中的阅读器和天线。安装支架可为两个且分别置于鱼雷罐运行轨道的两侧，用于分别安装两套红外热像仪。
进一步的，本实施例的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统还包括显示装置及声光报警装置，显示装置用于显示鱼雷罐罐体的视频及图像信号，以及显示被标注的位置，声光报警装置用于在判断鱼雷罐罐体需要进行重新修砌时进行报警，以提醒工作人员。
基于与前文所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法同样的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法的任一方法的步骤。
其中，总线架构(用总线来代表)，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将包括由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和接收器和发送器之间提供接口。接收器和发送器可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器负责管理总线和通常的处理，而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法所采用的电子设备，故而基于本发明实施例中所介绍的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法所采用的电子设备，都属于本发明所欲保护的范围。
基于与上述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法同样的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质被执行时实现上述任一鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法，其特征在于，包括：
获取鱼雷罐罐体的历史表面温度及所述耐火材料的历史厚度；
根据所述历史表面温度及所述历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型；
获取鱼雷罐罐体上任意位置的当前表面温度；
将所述当前表面温度输入所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
2.如权利要求1所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法，其特征在于，所述根据所述历史表面温度及所述历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，包括：
根据所述历史表面温度及所述历史厚度计算鱼雷罐罐体的单位表面热损失；
根据所述单位表面热损失及相关的边界条件建立所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型。
3.如权利要求1所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法，其特征在于，所述将所述当前表面温度输入所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度之后，所述方法还包括：
若所述剩余厚度小于预设厚度阈值，则获取鱼雷罐罐体的视频及图像信号；
根据所述视频及图像信号定位鱼雷罐罐体上的待修砌位置，所述待修砌位置对应的所述剩余厚度小于所述预设厚度阈值。
4.一种鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统，其特征在于，包括：
处理器，用于获取鱼雷罐罐体的历史表面温度及所述耐火材料的历史厚度；还用于根据所述历史表面温度及所述历史厚度建立鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型；
温度检测装置，用于获取鱼雷罐罐体上任意位置的当前表面温度；
所述处理器还用于将所述当前表面温度输入所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型，输出鱼雷罐罐体上任意位置耐火材料的剩余厚度。
5.如权利要求4所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统，其特征在于，所述处理器还用于根据所述历史表面温度及所述历史厚度计算鱼雷罐罐体的单位表面热损失；
所述处理器还用于根据所述单位表面热损失及相关的边界条件建立所述鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀模型。
6.如权利要求4所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统，其特征在于，所述温度检测装置还用于若所述剩余厚度小于预设厚度阈值，则获取鱼雷罐罐体的视频及图像信号；
所述处理器还用于根据所述视频及图像信号定位鱼雷罐罐体上的待修砌位置，所述待修砌位置对应的所述剩余厚度小于所述预设厚度阈值。
7.如权利要求4-6任一所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统，其特征在于，所述温度检测装置包括红外热像仪。
8.如权利要求4所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测系统，其特征在于，还包括罐号识别装置，用于识别鱼雷罐的罐号。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-3中任一项权利要求所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质被执行时实现权利要求1-3中任一项权利要求所述的鱼雷罐罐体耐火材料侵蚀检测方法。
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