高炉是炼铁的重大设备,其建设维修费用巨大。高炉长寿对提高企业的经济效益具有重大意义,尽可能延长高炉寿命是各国高炉工作者不懈追求的目标。高炉服役后,高炉炉缸炉底内衬的侵蚀状态是决定高炉寿命的主要因素,实时监测炉缸炉底侵蚀状态对高炉安全生产具有实际指导意义。本文在总结高炉炉缸内衬侵蚀状态分析技术的计算方法、计算流程的基础上,重点对侵蚀分析技术的在线分析操作系统、侵蚀分析数据结果的可视化显示等方面进行技术研究和技术开发,并完成了实际服役高炉的侵蚀技术软件系统的开发工作。1.基于VC++平台搭建了炉缸内衬侵蚀状态分析系统的总体架构,并完成系统的功能设计及逻辑处理。该系统通过有限元方法对炉缸内衬进行侵蚀分析,并将计算结果做可视化处理,直观显示炉缸侧壁侵蚀形貌及相关数据。2.研究了基于有限元计算的温度场可视化处理方法,在侵蚀分析得到温度节点数据的基础上,通过构造温度离散点集的Delaunay三角网来进行离散单元的等值细分处理,最终实现了炉缸内衬侵蚀截面的温度场云图可视化。3.针对目前炉缸内衬侵蚀曲面重构研究较少的情况,在研究相关理论的基础上构建了基于蒙皮造型技术的炉缸内衬侵蚀三维曲面重构方法。依据参数化曲面性质及工业产品几何定义的国际标准,构造了基于NURBS的内衬侵蚀曲面重构过程及关键算法。最后,结合炉缸模型数据及内衬侵蚀厚度利用蒙皮造型技术在OpenGL环境下实现了炉缸内衬侵蚀曲面及剖面的三维可视化。上述研究结果已成功应用于莱钢集团型钢1号1880高炉炉缸内衬侵蚀状态分析和系统开发,并形成了专用系统,为在该高炉运行中及时掌握炉缸内衬工作状态提供了手段和技术工具。