高炉冷却壁热流强度无线监测及炉缸炉底侵蚀分析

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：：单位代码妄徼２；必大学硕士学位论文？论文题目．高炉冷却壁热流强度无线监测及炉缸炉底侵蚀分析馨学号１４２０１９０２４０：作者：杜旭检测技术与自动化装置＾ｉｋ＾２０１７年５月３１日安徽工业大学硕士学位论文论文题目：高炉冷却壁热流强度无线监测及炉缸炉底侵蚀分析WirelessMonitoringofHeatFluxIntensityofBlastFurnaceCoolingStaveandAnalysisofFurnaceBottomErosion作者：杜旭学院：电气与信息工程学院指导

2、教师：朱志峰单位：安徽工业大学协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2015年04月10日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研宂成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研宂成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文。与我中做了明确的说明并表示了谢意。签名伞Ｊｉｂ日期：关于论文使用授权的说明、使用学位论文的规定：学校有权保本人完全了

3、解安徽工业大学有关保留，即留送交论文的复印件？公布论文的全部或部分内，允许论文被查阅和借阅，学校可以容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，保密的论文在解密后应遵循此规定。签名／ｉ导师签名ｔｒ日期：伞ｊｐ＾蜂摘要摘要高炉长寿是炼铁领域的一个重要课题，而炉缸炉底的侵蚀状况是限制高炉寿命的关键因素，炉缸炉底侵蚀状况的研究对于高炉长寿有着重要意义。高炉生产过程中，冷却壁热流强度状态直接反映了炉缸炉底的侵蚀状况，而冷却壁进出口水温差是计算热流强度的重要参数。本文采用SimpliciTi网络协议，设计了一种基于CC1110微控制器的冷却壁水温差及热流强度无线

4、监测系统，用于炉缸炉底侵蚀分析。水温差及热流强度无线监测系统设计要考虑三个核心问题：一是高精度，现场某高炉数据表明，冷却壁水温差每变化0.02℃，热流强度数据2至少变化35W/m，侵蚀误差约为7mm，因此，高精度的温度测量对于高炉的安全生产至关重要。二是低功耗，无线测温仪表采用锂电池供电，高炉现场环境恶劣，不易更换仪表电池，因此，系统的软硬件设计必须本着节能的原则，尽量延长电池的使用寿命。三是可靠性，高炉现场不仅水汽大、温度高，还存粉尘、煤气、挡板及各种强电磁干扰，因此，要保证数据能及时准确的传输。冷却壁热流强度是分析炉缸炉底侵蚀状况的一项条件，并不能完全的反映出炉缸炉底的侵蚀

5、轮廓。本文以热力学分析为理论基础，建立了基于有限元方法的炉缸炉底二维传热模型，结合冷却壁热流强度与炉衬中热电偶热流数据，分析炉缸炉底侵蚀状况。分析结果表明：冷却壁热流强度可以分析一段高度区域内的平均侵蚀程度。随着高炉长寿技术发展，炉缸炉底内衬越来越倾向于整体均匀侵蚀，因此在有热电偶损坏且无法及时更换的情况下，采用冷却壁热流强度与热电偶热流数据相结合的设计方法能够较为全面的反映炉缸炉底侵蚀状况。关键词：热流强度；SimpliciTi；无线；有限元；炉缸炉底侵蚀IAbstractAbstractBlastfurnacelongevityisanimportantissueinthe

6、fieldofiron-making,whiletheerosionstatusofhearthandbottomisthekeyfactortolimitthelifeoftheblastfurnace.Theresearchofthehearthandbottomerosionisofgreatsignificancetothelongevityoftheblastfurnace.Intheprocessofblastfurnaceproduction,coolingwallheatfluxdirectlyreflectstheerosionstatusofbottoman

7、dhearth,andthetemperaturedifferencebetweentheinletandoutletofthecoolingtowerisanimportantparametertocalculatetheheatflux.ThisarticleusesSimpliciTinetworkprotocoltodesignawirelessmonitoringsystemofthewatertemperaturedifferenceandheatfluxinblastfurna