本發(fā)明涉及一種用于確定冶金爐的耐火襯里的狀態(tài)的方法,冶金爐優(yōu)選是根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的特別用于熔化金屬的爐。
背景技術(shù):
存在用于構(gòu)造特別是用于熔化金屬的冶金爐的耐火襯里的計算方法,其中,確認的數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)值轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)模型。因為采用這些數(shù)學(xué)模型無法足夠準(zhǔn)確地檢測或考慮冶金爐使用的有效磨損機制,數(shù)學(xué)確定耐火構(gòu)造的可能性以及襯里的維護工作非常受限,即仍然必須手工地作出關(guān)于爐(例如轉(zhuǎn)爐)的耐火襯里的使用周期的決定。在根據(jù)公開文獻WO-A-03/081157用于測量在冶金爐(例如電弧熔爐)的壁和/或底部區(qū)域中的耐火襯里的殘余厚度的方法中,所確認的測量數(shù)據(jù)用于已經(jīng)被識別的磨損區(qū)域的后續(xù)修補。測量單元在操縱器上被帶到這里用于將襯里修補至在冶金爐之上或內(nèi)的測量位置中,并且隨后在其壁和/或底部區(qū)域中測量襯里的殘余厚度。通過與在爐子作業(yè)期開始處測得的襯里的當(dāng)前輪廓作比較,確認其磨損,基于此隨后能夠修補耐火襯里。然而采用這種方法,爐襯里的全面確認也是不可能的。根據(jù)公開文獻WO-A-2007/107242,公開了一種用于確定冶金坩鍋的襯里的壁厚度或磨損的方法,采用用于無接觸地感測襯里表面的掃描器系統(tǒng),通過檢測空間固定的參考點而確定掃描器系統(tǒng)的位置和取向并且分配至坩鍋的位置。在此使用垂直參考系,并且借由測傾傳感器測量兩個軸線相對于水平面的傾斜。由掃描器測得的數(shù)據(jù)能夠轉(zhuǎn)換為垂直坐標(biāo)系,并且坩鍋的襯里的相應(yīng)當(dāng)前狀態(tài)的自動測量因此是可能的?;谶@些已知的計算方法或測量方法,本發(fā)明的目的是設(shè)計一種方法,借助該方法能夠優(yōu)化冶金爐的耐火襯里的使用壽命和工藝本身,并且減少或者幾乎消除了用于此目的的手工決定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,這個目的由權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法預(yù)作安排使得相應(yīng)爐的所有數(shù)據(jù)被收集并存儲在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,并且從所有測得的并且確認的數(shù)據(jù)或參數(shù)產(chǎn)生計算模型,借由該計算模型,這些數(shù)據(jù)或參數(shù)借由計算和后續(xù)分析被評估。采用根據(jù)本發(fā)明的這種方法,對于冶金爐,人們不僅能夠確認測量值以便識別爐在其已經(jīng)被使用之后的當(dāng)前狀態(tài),而且也能夠執(zhí)行相關(guān)或不可缺的確認工藝和后續(xù)分析,由此實現(xiàn)了關(guān)于爐襯里和傾倒到爐中并且在后者內(nèi)處理的熔融體的整個工藝順序的優(yōu)化。在本發(fā)明框架內(nèi)的這種方法的附加的有利細節(jié)限定在從屬權(quán)利要求中。附圖說明以下借由附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例以及附加的優(yōu)點。這附圖示出了:圖1被再分為部段的冶金爐的圖示縱向截面。具體實施方式本方法特別地涉及冶金爐,一個這樣的爐10示出在圖1的截面中作為示例性實施例。在這個實例中,爐10是轉(zhuǎn)爐,本身是已知的,用于制造鋼鐵。爐10基本上由金屬外殼15、耐火襯里12以及能夠聯(lián)接至氣體源(未詳細示出)的氣體吹洗塞17、18構(gòu)成。在操作期間倒入這個爐10中的熔化金屬被冶金地處理,例如通過吹工藝,該工藝將不會被描述任何更多細節(jié)。通常在鋼鐵廠中同時使用大量這些轉(zhuǎn)爐10,并且為這些轉(zhuǎn)爐的每一個記錄數(shù)據(jù)。不用說,本方法能夠用于不同的冶金爐,諸如例如用于電爐、高爐、鋼包、在有色金屬領(lǐng)域中的爐,諸如熔鋁爐、銅陽極爐等。本方法特征也在于其能夠同樣地用于不同的容器。因此,例如,能夠確定操作中所有轉(zhuǎn)爐和鋼包的耐火襯里,其中,首先在轉(zhuǎn)爐中處理相同的熔融體并且隨后倒入鋼包中。首先,每個爐10的所有數(shù)據(jù),再分成組,被收集并且存儲在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。為了測量作為嵌入金屬外殼15內(nèi)的爐襯里12的組的磨損,這初始地發(fā)生在新耐火襯里上,該新耐火襯里通常被設(shè)有不同塊14、16或壁厚度。這也能夠通過測量或者預(yù)先指定已知的塊14、16的尺寸而發(fā)生。此外,記錄所使用的塊14、16以及所使用的任何注入材料的材料和材料特性。對于被識別作為生產(chǎn)數(shù)據(jù)的附加組,記錄發(fā)生在相應(yīng)爐10的使用周期期間,諸如熔融體的量、溫度、熔融體的成分或爐渣及其厚度、出鋼次數(shù)、溫度分布、處理時間和/或諸如對熔融體的特別添加物的冶金參數(shù)。取決于爐的類型,記錄前述生產(chǎn)數(shù)據(jù)的僅一些或全部。此外,在使用爐10之后,隨后進行對襯里12的壁厚度的測量,至少在具有最大磨損的點處,例如當(dāng)爐是滿的時在爐渣的接觸點處,但是優(yōu)選地在整個襯里12的接觸點處。如果在許多次出鋼之后測量襯里12的壁厚度,在此則是足夠的。隨后能夠確認其他工藝參數(shù),諸如將熔化金屬倒入坩鍋或從坩鍋抽出熔化金屬的方式。根據(jù)本發(fā)明,從測得和確認的數(shù)據(jù)或參數(shù)的至少一些產(chǎn)生計算模型,借由該計算模型,通過計算和后續(xù)分析評估這些數(shù)據(jù)或參數(shù)。借由根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的這個計算模型,能夠優(yōu)化耐火襯里12的最大使用周期、壁厚度、材料和/或維護數(shù)據(jù),或者相反地,熔融體處理的工藝順序。從這些分析,有時能夠在這里作出關(guān)于采用或不采用修補而進一步使用襯里的決定。人們不再要求襯里12的使用周期和要確定的其他數(shù)值(諸如壁厚度、材料選擇等)的手工經(jīng)驗解釋,或者如果要求的話僅是有限程度的。有利地,冶金爐10,諸如例如轉(zhuǎn)爐,被再分為不同的部段1至10,部段1、2、8被指配至上爐部,部段3、7、9被指配至側(cè)爐部,以及部段4、5、6被指配至爐底部。采用計算模型單個地或者相互獨立地評估部段1至10。這個的優(yōu)點在于,能夠?qū)?yīng)地考慮爐底部、側(cè)壁或在上爐部中襯里的不同負載。在計算模型產(chǎn)生之前或期間,數(shù)據(jù)在記錄之后被檢查似真性,并且如果一個或多個數(shù)值缺乏或異常,后者被相應(yīng)地校正或刪除。在優(yōu)選地單個檢查數(shù)據(jù)之后,后者被存儲作為數(shù)據(jù)的匯編的有效集合。有利地,從測得或確認的數(shù)據(jù)或參數(shù)選擇減少的數(shù)目以用于遞歸(recurring)計算或分析,這取決于經(jīng)驗數(shù)值或者通過計算方法而發(fā)生。用于遞歸計算或分析的對測得或確認數(shù)據(jù)或參數(shù)的這種選擇借由算法、例如隨機特征選擇而發(fā)生。所確認的但是并未被任何進一步利用的其他數(shù)據(jù)用于統(tǒng)計目的或者用于稍后記錄以用于生產(chǎn)誤差或類似的重構(gòu)。作為本發(fā)明的另一優(yōu)點,借由分析、例如還原分析,在許多次出鋼之后從對襯里12的壁厚度的測量值而修改計算模型,借由該計算模型能夠考慮所收集和構(gòu)造的數(shù)據(jù)而計算或者模擬磨損。這種修改的計算模型也特別適用于測試的目的,以便測試或者模擬工藝順序或者采取特殊改變。由如上所描述示例性實施例充分地顯示了本發(fā)明。不用說,它也能夠由其他變形例實現(xiàn)。因此,爐10在側(cè)面上,以本身已知的方式,設(shè)有至少一個其他出口開口(未以任何更多細節(jié)示出),通過該出口開口通常使用具有排列成行的多個耐火套管的專用分接頭。不用說,這個分接頭的狀態(tài)也被測量并確認,以及包括在根據(jù)本發(fā)明的計算模型中。