JP2022512033A - 溶鉱炉の耐火ライニングの損耗を監視するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a- 初期の既知状態における溶鉱炉の少なくとも一部を少なくとも2次元でモデル化するステップ、
b- モデル化された一部の内部熱境界条件と外部熱境界条件とを規定するステップ、
c- 耐火ライニング熱的特性と内部熱境界条件と外部熱境界条件とを考慮して、溶鉱炉の前記モデル化された一部内の熱場(thermal field)を計算するステップであって、前記熱場は温度場と熱経路線とを含み、各経路線の始点は測定点であり、終わりは内部境界である、ステップ、
d- 各測定点における温度Tmeas_nを測定するステップ、
e- 熱場計算に基づいて
e1 - 各測定点における測定温度Tmeas_nを初期値として使用して、各熱経路線に沿って制御点を移動させ、前記制御点が臨界温度Tcritに達する位置を決定し、
e2 - 臨界温度Tcritに達する、すべての以前に決定された位置を結ぶ曲線である溶銑凝固等温線の位置を決定するステップ、
f.溶銑凝固等温線の、以前に決定された位置を新たな内部熱境界条件として使用して、新たな熱場を計算するステップ、
g.新たに計算された熱場を使用して、各測定点における温度Test_nを推定するステップ、
h.各推定温度Test_nとそれぞれの測定温度Tmeas_nとの間の収束基準CCを計算するステップであって、
- この収束基準CCが事前定義された目標Δを下回る場合は、溶銑凝固等温線の位置に基づいて耐火ライニングの損耗表面を決定し、
- この収束基準CCが事前定義された目標Δを上回る場合は、収束基準CCが事前定義された目標Δを下回るまでステップeからhを反復する、ステップ
を含む。
- 前記収束基準CCは最小二乗法である、
- モデル化するステップにおいて、溶鉱炉の炉床のみがモデル化される、
- 炉床の垂直スライスのみがモデル化され、前記垂直スライスは、幅Wを有するパッドと、高さHを有する壁と、パッドと壁の連結部をなすコーナーとを含む、
- 方法は、炉床外周を巡る少なくとも6つの垂直スライスについて行われる、
- 各スライスについて、壁内の異なる高さにおいて少なくとも4つの測定点が規定され、パッド内に幅に沿って少なくとも3つの測定点が規定され、コーナー内に少なくとも2つの測定点が規定される、
- 壁の同じ高さまたはパッドの同じ幅に少なくとも2つずつ熱センサが埋め込まれ、しかし2つのそれぞれは耐火ライニング内の異なる深さに埋め込まれ、熱センサの各グループが測定点を形成する、
- 異なる深さにある熱センサによって測定された温度を使用して測定点における耐火ライニング熱的特性が計算される、
- 臨界温度Tcritが1150℃である、
- 事前定義された数の反復後、収束基準CCが依然として目標Δを上回る場合、熱センサによって測定された温度と測定点において推定された温度との差が二分法を使用してさらに最小化される精緻化ステップが行われる、
- 事前定義された反復回数は5回以下である、
- 溶鉱炉は冷却システムを含み、熱場計算ステップの外部境界条件は、そのような冷却システムの熱インパクトを考慮して規定される。
Φi=SiRi(Ti-Tc)
(SNRN+SSRS+SWRW+SERE).TC-(SNRNTN+SSRSTS+SERETE+SWRWTW)=0
と書かれ得る。
Claims (13)
- 溶鉱炉の耐火ライニングの損耗を監視するための方法であって、以下のステップ、
a.初期の既知状態における溶鉱炉の少なくとも一部(5)を少なくとも2次元でモデル化するステップ(101)、
b.モデル化された一部(5)の内部(21)熱境界条件と外部(22)熱境界条件とを規定するステップ(102A、102B)、
c.耐火ライニング熱的特性と内部(21)熱境界条件と外部(22)熱境界条件とを考慮して、溶鉱炉の前記モデル化された一部(5)内の熱場を計算するステップ(103)であって、前記熱場は温度場(23)と熱経路線(Ln)とを含み、各経路線(Ln)の始点は測定点(Pn)であり、終わりは内部境界(21)である、ステップ(103)、
d.各測定点(Pn)における温度Tmeas_nを測定するステップ(104)、
e.熱場計算(103)に基づいて、
e1 - 各測定点(Pn)における測定温度Tmeas_nを初期値として使用して、各熱経路線(Ln)に沿って制御点(Xn)を移動させ、前記制御点(Xn)が臨界温度Tcritに達する位置(In)を決定し、
e2 - 臨界温度Tcritに達する、すべての以前に決定された位置(In)を結ぶ曲線である溶銑凝固等温線(9)の位置を決定するステップ(105)、
f.溶銑凝固等温線(9)の、以前に決定された位置を新たな内部熱境界(21)条件として使用して、新たな熱場を計算するステップ(106)、
g.新たに計算された熱場を使用して、各測定点(Pn)における温度Test_nを推定するステップ(107)、
h.各推定温度Test_nとそれぞれの測定温度Tmeas_nとの間の収束基準CCを計算するステップ(108)であって、
- この収束基準CCが事前定義された目標Δを下回る場合は、溶銑凝固等温線(9)の位置に基づいて耐火ライニングの損耗表面を決定し(109)、
- この収束基準CCが事前定義された目標Δを上回る場合は、収束基準CCが事前定義された目標Δを下回るまでステップeからhを反復する、ステップ(108)
を含む、方法。 - 前記収束基準CCが最小二乗法である、請求項1に記載の方法。
- モデル化するステップ(101)において、溶鉱炉の炉床のみがモデル化される、請求項1または2に記載の方法。
- 炉床の垂直スライスのみがモデル化され、前記垂直スライスが、幅Wを有するパッド(3)と、高さHを有する壁(2)と、パッドと壁の連結部をなすコーナー(4)とを含む、請求項3に記載の方法。
- 方法が、炉床外周を巡る少なくとも6つの垂直スライスについて行われる、請求項4に記載の方法。
- 各スライスについて、壁内の異なる高さにおいて少なくとも4つの測定点Pnが規定され、パッド内に幅に沿って少なくとも3つの測定点Pnが規定され、コーナー内に少なくとも2つの測定点Pnが規定される、請求項4または5に記載の方法。
- 壁(2)の同じ高さまたはパッド(3)の同じ幅に少なくとも2つずつ熱センサが埋め込まれ、しかし2つのそれぞれは耐火ライニング内の異なる深さに埋め込まれ、熱センサの各グループが測定点(Pn)を形成する、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 異なる深さにある熱センサによって測定された温度を使用して測定点(Pn)における耐火ライニング熱的特性が計算される、請求項7に記載の方法。
- 臨界温度Tcritが1150℃である、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 事前定義された数の反復後、収束基準CCが依然として目標Δを上回る場合、熱センサによって測定された温度と測定点において推定された温度との差が二分法を使用してさらに最小化される精緻化ステップが行われる、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 事前定義された反復回数が5回以下である、請求項10に記載の方法。
- 溶鉱炉が冷却システムを含み、熱場計算ステップの外部境界(22)条件が、そのような冷却システムの熱インパクトを考慮して規定される、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- プロセッサによって実行されると、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法を実装するソフトウェア命令を含む、コンピュータプログラム。
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