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一代高炉寿命对高炉生产获得良好的经济技术指标有重要意义。 本文阐述了我国高炉寿命现状,探究了高炉炉缸炉底侵蚀机理和造成侵蚀不均匀的原因。并且对国内外高炉侵蚀在线监测方法进行了分析及总结,在此基础上简述了未来高炉侵蚀在线技术的发展趋势。 本文提出了在线监测高炉炉缸、炉底在工作状态下砖衬残余厚度的方法。依据传热学、数值分析、有限元法等理论建立高炉炉缸炉底二维稳态传热数学模型,并计算得到温度场分布;使用移动边界法构造炉缸形貌;以最优化相关理论为基础,迭代求得可移动边界移动步长。此模型以预埋热电偶反馈温度值为已知数据输入,经迭代计算输出炉缸内壁侵蚀形貌和炉衬残余厚度。 本文证明了此模型求解未知边界传热反问题结果的唯一性,并且整个求解迭代过程是收敛的。为了估量模型准确程度,以不均侵蚀炉缸的残余形貌为原型,建立了高炉炉缸侵蚀样本,使用高炉炉缸侵蚀监测模型进行求解计算。计算结果误差在可接受范围内。 利用此模型可以方便、准确地分析高炉炉缸侵蚀情况,并可以直观地绘制出高炉内壁侵蚀形貌,同时可计算出炉衬残余厚度。