摘要：高炉因其在使用过程中环境复杂，导致了它的寿命受到了很大限度的限制。其中最主要的原因是高温铁水对炉底的热侵蚀，导致了其处于一个非常恶劣的工作环境中。因此，我们有必要对高炉炉底的工作状态进行分析和监测，这项工作对于高炉未来的发展有很大的意义。

本文首先阐述了国内外在高炉发展这方面的情况，主要是在高炉炉底热侵蚀和相关的保护措施两个方向上进行研究。通过查阅资料分析了国内外在高炉侵蚀监测上的发展趋势。

其次，通过对高炉炉底热侵蚀原理的分析，进行了数学模型的建立。并介绍了一种通过预埋热电偶的方式进行监测模型的基础设计。其中的设计所涉及的运算比较复杂，我们会用到传热学的知识，有限元法、最优步长和迭代计算的算法。通过假设温度场变化边界的移动节点。把热侵蚀边界线的求解问题转化为一个求变动温度边界上的节点移动步长问题。通过节点来构造二维的热侵蚀线。

最后，把上面所用到的算法和原理，翻译成程序语言，编入MATLAB 软件中，进行开发系统软件的与构建。通过假设实验数据的带入，来验证系统的可行。

 

关键词：炉底侵蚀 监测模型 有限元法 误差分析

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章-绪论-1

1.1本课题研究内容与意义-1

1.1.1 研究内容-1

1.2.2研究意义-1

1.2课题背景-2

1.2.1 高炉炉底的侵蚀原因-2

1.2.2  国内外的高炉炉底防热侵蚀研究-2

第二章 高炉炉底热侵蚀监测模型-5

2.1高炉炉底热侵蚀设计流程图及方法-5

2.2 高炉炉底的结构-7

2.2.1条件的假设-7

2.3 热侵蚀的监测研究方法及思路-8

2.3.1  热电偶的布置方法-8

2.3.2 如何进行侵蚀边界的理论计算-9

2.3.3有限单元法的引入-10

2.3.4 热侵蚀线的构造原理及计算方法-13

2.3.5监测辅助系统-15

第三章-监测模拟程序及误差分析-17

3.1基于MATLAB的监测程序设计-17

3.1.1  MATLAB中GUI的应用-17

3.1.2 监测模型的可视化-17

3.2 程序实验结果和误差分析-18

3.2.1程序实验结果-18

3.2.2误差的分析-21

结论-22

致谢-23

参考文献-24