高炉炼铁的成本占整个钢铁联合企业生产成本的一半,冷却壁作为高炉上的重要设备,对高炉的寿命影响很大。随着高炉的强化和炉型的大型化,冷却壁的设计性能是影响高炉长寿的重要因素之一。然而,在线监测冷却壁真实状况手段的缺乏又给冷却壁的现场维护和它的瞬时使用状况好坏的评估带来困难,这也是长期生产实践中的一个难题。 本文在高炉冷却壁传热学分析的基础上,通过冷却壁的热态实验,对在线监测冷却壁的热态状况及温度分布进行了研究,从而为冷却壁的设计及优化提供重要的理论依据： 1.通过热态实验,修正了冷却壁传热模型的边界条件,得到了不同炉气温度条件下冷却壁的温度分布图。基于实验及传热模型推出了炉气温度在270℃～700℃之间的冷却壁热面传热系数。利用冷却壁传热模型计算所得结果与实验所测数据基本吻合,误差在5％之内。 2.通过实验数据及传热模型,利用MATLAB拟和测温点与冷却壁热面最高温度的函数关系式,并将所得ttop与实验数据归一化后一起输入神经网络训练。做到利用测温点预测热面最高温度,并用Visual Basic语言编写成为可视、易操作的界面,做到在线温度监测。 3.冷却壁热面加热均匀时,利用冷却壁中心测温点,能够正确反映冷却壁的热面温度状况,并能准确预测冷却壁热面最高温度；冷却壁热面有局部高温状况时,利用冷却壁五个对称位置的测温点监测,能够正确预测冷却壁最高温度,并且可以找出局部高温的发生部位,为高炉操作采取相应的措施提供依据。