TW201506164A - 高爐爐下部透液性之判斷方法與判斷系統 - Google Patents

Abstract

一種高爐爐下部透液性之判斷方法與判斷系統。高爐爐下部透液性判斷系統包含模型建立模組、資料擷取模組以及透液性判斷模組。高爐爐下部透液性判斷方法包含下列步驟。首先進行模型建立階段，以利用模型建立模組來根據多筆歷史鐵水溫度資料以及多筆歷史高爐操作條件資料建立鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式。接著進行線上分析階段，以利用資料擷取模組擷取線上鐵水溫度資料與相應之線上高爐操作條件，並利用鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式來計算出鐵水溫度參考值，以判斷高爐的爐下部透液性。

Description

高爐爐下部透液性之判斷方法與判斷系統

本發明是有關於一種判斷方法與判斷系統。

用於煉鐵之高爐為包含氣態、液態及固態的反應器。在高爐內的爐下部中，爐蕊(deadman)堆積尚未參與反應的焦炭固體。爐蕊的堆積孔隙度和鐵渣凝固情形會影響爐下部的氣流分布和鐵水的流動，進而影響高爐內爐床內襯的蝕耗狀況、出鐵狀況和鐵水的品質。簡而言之，爐蕊狀況與出鐵產能及爐床的爐代壽命相關。若能有效掌握爐蕊狀況並做好爐床的管理，可有效提高產能且延長爐代壽命。然而，爐蕊狀況在逐漸惡化的過程中，不會有明顯的表徵，直到爐蕊狀況已嚴重惡化。

藉由實際測量的方式，直接測量可供評斷的數據，可準確判斷爐蕊狀況。實際測量之一方法為，在高爐暫停運作的狀態下，利用鐵棒由鼓風嘴深入高爐內測量風徑區的深度，同時測試風徑區的鬆散程度，且進行爐蕊焦炭的取樣分析，藉由觀察焦炭粉粒徑大小及徑向分布的情形、未燃粉煤的聚集量和滯留的鐵渣量，以判斷爐蕊的狀況及 評估焦炭品質與粉煤燃燒狀況。然而，上述方法必須在高爐暫停運作的狀態下，無法達到即時監控高爐爐蕊狀況的效果。

實際測量之另一方法為，在高爐運作的狀態下，利用微波測距從鼓風嘴高層的徑向溫度分布及量測深度，或者以放射性物質作追蹤劑，觀察鐵水在爐蕊區的流徑與不同位置的焦炭置換速度來判斷爐蕊狀況。然而，上述方法會因干擾因素多而降低判斷爐蕊狀況的準確性。

另一方面，在缺乏直接測量可供評斷的數據下，只藉由觀察爐蕊狀況已嚴重惡化時所呈現的表徵，已無法再藉由調整高爐操作方式維持良好爐況。

有鑑於上述課題，目前已有推估爐蕊狀況的方法，判斷爐蕊狀況是否已開始惡化，以利及時調整高爐操作方式，進而維持良好爐況。

習知技術之一例係利用鐵水實際碳含量與飽和碳含量之差、鐵水溫度及鹽基度來定義爐蕊清淨度指標(deadman cleanliness index；DCI)。其中，以鐵水碳含量與飽和碳含量之差表示爐蕊的清淨程度，且以鐵水溫度及鹽基度來呈現鐵渣於爐蕊中的流動性。此方法的缺點為爐蕊清淨度指標變動幅度較大，和爐蕊狀況的相關性不高。

習知技術之另一例係利用鐵渣流進及排出的流動阻力係數之差來衡量爐床的活躍性。此方法的缺點為鐵渣流進及排出的流動阻力係數無法在高爐運作的狀態下準確得到，故不適用於即時監控。

習知技術之又一例係以爐底溫度權值與爐床溫度權值的比值定義爐床活性指數，作為爐下部氣體分布調整的參考，進而判斷爐蕊狀況。然而，爐底溫度與爐床溫度除了與鐵水溫度有相關外，還受到爐內殘留碳磚的厚度、碳磚表面的鐵渣凝固層的組成及厚度、和冷卻條件等影響，故利用此方法無法準確評估爐蕊狀況。

因此，本發明之一方面是在提供一種高爐爐下部透液性的判斷方法及其系統，其可根據線上鐵水溫度來判斷高爐的爐下部透液性，用以作為高爐調整的參考，進而維持良好爐況和高產能。

根據本發明之上述目的，提出一種高爐爐下部透液性的判斷方法，包含：進行模型建立階段，用以根據多筆歷史鐵水溫度資料以及多筆歷史高爐操作條件資料來建立鐵水溫度模型，其中模型建立階段包含：提供此些歷史鐵水溫度資料；提供此些歷史高爐操作條件資料，其中此些歷史鐵水溫度資料係一對一對應至此些歷史高爐操作條件資料，每一此些歷史高爐操作條件資料包含歷史鼓風溫度、歷史鼓風濕度、歷史鼓風富氧量、歷史高爐噴煤率、歷史鼓風量、歷史火焰溫度、歷史高爐焦炭率和歷史鐵水矽含量；以及對此些歷史鐵水溫度資料以及此些歷史高爐操作條件資料進行迴歸分析演算法，以獲得鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式；以及進行線上分析階段，以利用鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式來判斷高爐的爐下部 透液性，其中線上分析階段包含：偵測該高爐之線上鐵水溫度；取得線上鐵水溫度所對應的線上高爐操作條件資料，其中線上高爐操作條件資料包含線上鼓風溫度、線上鼓風濕度、線上鼓風富氧量、線上高爐噴煤率、線上鼓風量、線上火焰溫度、線上高爐焦炭率和線上鐵水矽含量；利用線上高爐操作條件資料和鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式來計算出鐵水溫度參考值；以及進行透液性判斷步驟，以根據鐵水溫度參考值和線上鐵水溫度來判斷高爐的爐下部透液性。

依據本發明之一實施例，上述鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式為：HMT_cal=1508+0.00796*BT-0.188*BM+2.526*O2R-0.237*PCR+0.0113*BV-0.000681*TFT-0.176*CR+73.48*Si；其中，HMT_cal為鐵水溫度、BT為鼓風溫度，BM為鼓風濕度，O2R為鼓風富氧量，PCR為高爐噴煤率，BV為鼓風量，TFT為高爐火焰溫度，CR為高爐焦炭率，且Si為鐵水含矽量。

依據本發明之又一實施例，上述透液性判斷步驟包含：以線上鐵水溫度減去鐵水溫度參考值，以獲得鐵水溫差指標；以及根據鐵水溫差指標來判斷高爐的爐下部透液性。

依據本發明之又一實施例，上述透液性判斷步驟更包含：當鐵水溫差指標之值為負值時，進行爐蕊活化步驟，以活化高爐的爐蕊。

根據本發明之上述目的，提出一種高爐爐下部透液性的判斷系統，包含模型建立模組、資料擷取模組和透液性判斷模組。模型建立模組用以對多個歷史鐵水溫度資料和多個歷史高爐操作條件資料進行迴歸分析演算法，以獲得鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式，其中此些歷史鐵水溫度資料係一對一對應至此些歷史高爐操作條件資料，每一此些歷史高爐操作條件資料包含歷史鼓風溫度、歷史鼓風濕度、歷史鼓風富氧量、歷史高爐噴煤率、歷史鼓風量、歷史火焰溫度、歷史高爐焦炭率和歷史鐵水矽含量。資料擷取模組用以取得高爐的線上鐵水溫度和線上鐵水溫度所對應的線上高爐操作條件資料，其中線上高爐操作條件資料包含線上鼓風溫度、線上鼓風濕度、線上鼓風富氧量、線上高爐噴煤率、線上鼓風量、線上火焰溫度、線上高爐焦炭率和線上鐵水矽含量。透液性判斷模組用以根據鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式、線上高爐操作條件資料和線上鐵水溫度來判斷高爐的爐下部透液性。

依據本發明之一實施例，上述鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式為：HMT_cal=1508+0.00796*BT-0.188*BM+2.526*O2R-0.237*PCR+0.0113*BV-0.000681*TFT-0.176*CR+73.48*Si；其中，HMT_cal為鐵水溫度，BT為鼓風溫度，BM為鼓風濕度，O2R為鼓風富氧量，PCR為高爐噴煤率，BV為鼓風量，TFT為高爐火焰溫度，CR為高爐焦炭率，且Si為鐵水含矽量。

依據本發明之又一實施例，上述透液性判斷模組包含鐵水溫差指標計算模組和鐵水溫差指標處理模組。鐵水溫差指標計算模組用以將線上鐵水溫度減去鐵水溫度參考值，以獲得鐵水溫差指標。鐵水溫差指標處理模組用以根據鐵水溫差指標來判斷高爐的爐下部透液性。

依據本發明之又一實施例，當鐵水溫差指標之值為負值時，上述透液性判斷模組判斷高爐的爐下部透液性變差並發出警告訊息。

依據本發明之又一實施例，上述警告訊息為聲音訊息或文字訊息。

100‧‧‧高爐

102‧‧‧加料裝置

104‧‧‧鼓風嘴

106‧‧‧爐床

108‧‧‧出鐵口

110‧‧‧爐蕊

200‧‧‧透液性判斷方法

210‧‧‧模型建立階段

212‧‧‧歷史資料提供步驟

214‧‧‧迴歸分析計算步驟

220‧‧‧線上分析階段

222‧‧‧線上鐵水溫度資料取得步驟

224‧‧‧線上高爐操作資料取得步驟

226‧‧‧鐵水溫度參考值計算步驟

228‧‧‧爐下部透液性判斷步驟

400‧‧‧透液性判斷系統

410‧‧‧模型建立模組

420‧‧‧資料擷取模組

430‧‧‧透液性判斷模組

432‧‧‧鐵水溫差指標計算模組

434‧‧‧鐵水溫差指標處理模組

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示高爐之示意圖。

第2圖係繪示本發明實施例高爐爐下部的透液性判斷方法流程之示意圖。

第3A圖係繪示本發明實施例進行的驗證所得到的鐵水溫差指標的示意圖。

第3B圖係繪示本發明實施例進行的驗證所得到的焦炭強度的示意圖。

第3C圖係繪示本發明實施例進行的驗證所得到的焦炭平均粒徑的示意圖。

第3D圖係繪示本發明實施例進行的驗證所得到的爐床溫度的示意圖。

第3E圖係繪示本發明實施例進行的驗證所得到的爐底溫度的示意圖。

第4圖係繪示本發明實施例高爐爐下部的透液性判斷系統之示意圖。

請參照第1圖，其係繪示一高爐之示意圖。高爐100主要包含加料裝置102、鼓風嘴104、爐床106和出鐵口108。高爐100的主體結構為鐵殼內砌耐火材及冷卻系統之中空反應器。加料裝置102位於高爐100的爐頂，而鼓風嘴104、爐床106和出鐵口108則是位於高爐100的爐下部。加料裝置102提供例如燒結礦(sinter)、塊鐵礦(lump ore)或球結礦(pellet)等含鐵原料、焦炭和助熔劑等煉鐵原料進入高爐100爐內的路徑。鼓風嘴104為煉鐵製程所需的熱空氣進入到高爐100內部的通道。未反應的焦炭在爐床106上形成爐蕊110。此外，在爐床106上亦有反應後所產生的鐵水和爐渣。爐床106及爐底之耐火材主要是以碳磚為主。出鐵口108為鐵水所經過的路徑。在操作過程中，首先將煉鐵原料由位於高爐100爐頂區的加料裝置102投入至爐內。接著，煉鐵原料在爐內下降的過程中，會與由鼓風嘴104所鼓入的熱風進行熱交換與還原反應。反應所產出的鐵水與爐渣流入爐床106，再由出鐵口108流出至爐外。藉由上述步驟產生的鐵水可用於後續煉鋼的製程。

在第1圖中，爐蕊110的狀況會影響鐵渣流動和爐下部反應的進行，且爐下部反應產生的結果也會影響爐蕊 110的狀況。在煉鐵製程所產生的綜合熱量變化會反應在鐵水的溫度上。因此，藉由得知鐵水溫度，可間接判斷高爐110爐下部的透液性。

請參照第2圖，其係繪示本發明實施例高爐爐下部透液性的判斷方法200的流程示意圖。高爐爐下部透液性的判斷方法200用以即時監控高爐100爐下部的透液性。高爐爐下部透液性的判斷方法200包含模型建立階段210和線上分析階段220。模型建立階段210係根據歷史鐵水溫度資料和歷史高爐操作條件資料來建立鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式。線上分析步驟220藉由鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式來判斷高爐100爐下部的透液性。在本發明中，歷史鐵水溫度資料和歷史高爐操作條件資料係指先前操作時所得到的鐵水溫度資料和所使用的高爐操作條件資料。

在模型建立階段210中，首先進行歷史資料提供步驟212，提供複數筆歷史鐵水溫度資料和複數組歷史高爐操作條件資料。歷史鐵水溫度資料係一對一對應至歷史高爐操作條件資料。每一組歷史高爐操作條件資料包含歷史鼓風溫度、歷史鼓風濕度、歷史鼓風富氧量、歷史高爐噴煤率、歷史鼓風量、歷史火焰溫度、歷史高爐焦炭率以及歷史鐵水矽含量。例如，當一筆鐵水溫度資料被記錄時，此鐵水溫度資料被紀錄之時，高爐採用的鼓風溫度、鼓風濕度、鼓風富氧量、高爐噴煤率、鼓風量、火焰溫度高爐焦炭率以及鐵水矽含量也會被記錄來作為與鐵水溫度資料相 應的歷史高爐操作條件資料。

接著，進行迴歸分析計算步驟214，對歷史鐵水溫度資料和歷史高爐操作條件資料進行迴歸分析演算法，以獲得鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式。鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式可表示如下：HMT_cal=F(BT,BM,O2R,PCR,BV,TFT,CR,Si)， (1)

其中，HMT_cal代表鐵水溫度參考值，F函數為與高爐操作條件相關的函數，BT代表鼓風溫度(單位為℃)，BM代表鼓風濕度(單位為g/Nm³)，O2R代表鼓風富氧量(單位為%)，PCR代表高爐噴煤率(單位為kg/THM)，BV代表鼓風量(單位為Nm³/min)，TFT代表高爐火焰溫度(單位為℃)，CR代表高爐焦炭率(單位為kg/THM)，且Si代表鐵水含矽量(單位為%)。

在本發明實施例中，經由回歸計算歷史鐵水溫度資料和歷史高爐操作條件資料所得到的鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式為：HMT_cal=1508+0.00796*BT-0.188*BM+2.526*O2R-0.237*PCR+0.0113*BV-0.000681*TFT-0.176*CR+73.48*Si。 (2)

值得注意的是，上述鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式中並非用以限制本發明的範圍。本領域技術人員當可根據不同因素，例如歷史鐵水溫度資料和歷史高爐操作條件資料個數多寡等因素，針對上述方程式作對應調整(例如調整係數或常數)。例如，當高爐進行歲修後，高爐的狀 態可能有所改變，故本領域習知技藝者當可再進行一次模型建立階段210，以建立新的關係方程式。

模型建立階段210完成後，接著進行線上分析階段220。首先，進行線上鐵水溫度資料取得步驟222，偵測高爐100的線上鐵水溫度。線上鐵水溫度係指煉鐵原料在高爐100內反應後所產生的鐵水溫度。接下來，進行線上高爐操作資料取得步驟224，取得線上鐵水溫度所對應的線上高爐操作條件資料。線上高爐操作條件資料為使用於正在進行中的煉鐵製程的高爐操作條件資料。同樣地，線上高爐操作條件資料包含使用中的鼓風溫度、鼓風濕度、鼓風富氧量、高爐噴煤率、鼓風量、火焰溫度、高爐焦炭率和鐵水矽含量。

取得線上鐵水溫度和線上高爐操作條件資料後，接著進行鐵水溫度參考值計算步驟226，利用線上高爐操作條件資料和鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式來計算出鐵水溫度參考值。即，將線上高爐操作條件資料的所有參數代入至鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式，以計算出鐵水溫度參考值。

然後，進行爐下部透液性判斷步驟228，根據計算出的鐵水溫度參考值和線上鐵水溫度來判斷高爐的爐下部透液性。利用下列關係式，先算出鐵水溫差指標：DHMT_Index=HMT_act-HMT_cal， (3)

其中，DHMT_Index代表鐵水溫差指標，且HMT_act代表線上鐵水溫度。求得鐵水溫差指標後，便可根據鐵水溫 差指標來判斷高爐100爐下部的透液性。

依本發明實施例得到的鐵水溫差指標可來判斷高爐100爐下部的透液性的解釋如下。請再回到第1圖，爐蕊110上部為提供高溫氣體、鐵渣與焦炭間進行熱交換和反應的場所。當鐵渣流到爐蕊110下部後，就沒有額外的熱源。另一方面，鐵渣流經爐蕊110所進行的反應，包含水熔碳反應和鐵渣中氧化物的還原反應，皆屬於強烈的吸熱反應，會導致鐵水的溫度降低。當高爐110內的熱源不足時，氧化鐵還原後會在凝固於爐蕊110的焦炭間，造成爐蕊110的不活化。要再熔解堆積在爐蕊110上的固化物，需要再增加大量的熱能。

承上所述，當爐蕊110狀況較佳時，爐蕊110的溫度較高，使得鐵渣流經爐蕊110時，可以獲得較多的熱能，且產生的還原反應較少，鐵水溫度因而上升，且鐵水溫差指標呈現正值。相反地，當爐蕊110狀況較差時，爐蕊110的溫度較低，使得鐵渣流經爐蕊110時所獲得的熱能較少，鐵水溫度因而降低，且鐵水溫差指標呈現負值。而在爐蕊110的活化過程中，鐵渣會與在爐蕊110上的細焦炭反應，或者熔解焦炭間的凝固物，鐵水溫度亦會較低。

請參照第3A~3C圖，其係分別繪示依本發明實施例於西元2010年9月至西元2012年3月進行的驗證所得到的鐵水溫差指標、焦炭強度與平均粒徑的示意圖。由巨觀來看，在第3A圖中，鐵水溫差指標在西元2010年9月至西元2011年3月之間呈現下降的趨勢，接著在西元2011 年4月至西元2011年11月之間呈現上升的趨勢，最後在西元2011年12月至2012年3月之間呈現下降的趨勢。在第3B圖中，焦炭強度在西元2010年9月至西元2011年3月之間呈現下降的趨勢，接著在西元2011年4月至西元2011年11月之間呈現上升的趨勢，最後在西元2011年12月至西元2012年3月之間呈現下降的趨勢。就焦炭平均粒徑而言，如第3C圖所示，焦炭平均粒徑在西元2011年11月前呈現緩步提高的趨勢，直到西元2011年12月開始才降低。比較第3A~3C圖所呈現的趨勢可知，從西元2011年4月開始，鐵水溫差指標、焦炭強度和焦炭平均粒徑的趨勢是大致相同的。因此，鐵水溫差指標與焦炭品質之間具有相當程度相關性。

請同時參照第3D和3E圖，其係分別繪示本發明實施例於西元2010年9月至西元2012年3月進行的驗證所得到的爐床溫度與爐底溫度的示意圖。在西元2010年9月至西元2010年12月的期間，爐蕊110中上部的狀況良好，使得鐵渣可順利通過爐蕊，且鐵渣與焦炭的接觸時間短，錳還原反應和熔碳反應較為不完全。另一方面，在高爐100內風徑區(圖未繪示)的高溫氣體可順利穿透爐蕊110，與爐蕊110內的焦炭進行熱交換，使得鐵渣通過時可得到較多的熱量，再加上還原反應進行較少的關係，鐵水溫度降低的程度較為有限，使鐵水溫差指標因而維持在較高處。又因為溫度較高的鐵水可順利通過爐蕊110至爐底，使爐底的溫度上升，且使爐床的溫度下降，如第3D和3E 圖所示。因此，在西元2010年9月至西元2010年12月的期間，爐下部的透液性較佳。

接著，在西元2011年1月至西元2011年3月的期間，爐蕊110上部的狀況轉為較差，在爐蕊110內的焦炭細粉增多，拉長鐵渣與焦炭的接觸時間，錳還原反應和熔碳反應變成較為完全。然而，由於爐蕊110中下部的透液性轉變為較差的關係，往爐底流的鐵水量也跟著變少，也使得未經過混合爐底鐵水而直接流向出鐵口108的鐵水量增多。在這時候，鐵水溫差指標逐漸轉為負值，爐底的溫度逐漸上升，且爐床的溫度逐漸下降，如第3D和3E圖所示。因此，在西元2011年1月至西元2011年3月的期間，爐下部的透液性逐漸變差。

在西元2011年4月時，進行爐蕊活化過程，首先爐蕊110上部的狀況轉變為較佳，使得鐵渣流經爐蕊110的量逐漸變多，且鐵渣逐漸去化堆積在爐蕊110的細焦炭和鐵渣凝結物，使爐蕊110的焦炭因而由爐蕊110外側逐漸被取代，且在風徑區(圖未繪示)的高溫氣體穿透爐蕊110的深度逐漸加深，穿透的量也逐漸變多，更加速了爐蕊110的活化。以上所述均為強吸熱反應。因此，在爐蕊活化過程期間，爐下部的透液性轉變為較佳，鐵水的溫度較常態為低，且如第3A、3D和3E圖所示，鐵水溫差指標趨於負值，爐底溫度逐漸升高，且爐床溫度略為下降。

此外，在爐蕊110狀況極度惡化下，在風徑區(圖未繪示)的高溫氣體不易穿透爐蕊110，在爐蕊110的焦炭 溫度隨之降低，且鐵渣流經爐蕊110的量逐漸變少，大部分的鐵渣在爐蕊110的外側流動，因此鐵渣與焦炭的接觸機會變少。然而，由於鐵渣直接落至爐床106的時間變短，雖然鐵渣直接與高溫氣體進行熱交換的機會變多，但因為液體和氣體之間的熱傳導效率較液體和固體之間差，所以鐵水的溫度較常態為低，鐵水溫差指標呈現負值，高爐100爐頂的溫度升高，且加重了高爐100爐腹區的熱負荷。

在2011年8月時，因為爐底的溫度持續位於高檔，開始使用含鈦添加物，以避免爐底溫度過高而降低高爐100的使用壽命。然而，加入含鈦添加物後，造成爐蕊110下部的透液性變差。因此，在2011年10月，煉鐵製程改用全焦操作方式，以改善爐蕊110上部的狀況，而爐蕊110下部的狀況仍為較差。如第3A、3D和3E圖所示，此時鐵水溫差指標維持在正值，爐底溫度逐漸升高，同時爐床溫度和爐底溫度也下降。

綜合上述，經由長期驗證，發現鐵水溫差指標與爐蕊狀況的相關性高，故可根據鐵水溫差指標判斷爐下部的透液性，若發現指標異常，可即時調整煉鐵製程的操作因子，以維持高爐的爐況。

請參照第4圖，其係繪示本發明實施例高爐爐下部透液性的判斷系統400之示意圖。判斷系統400用以即時監控高爐100爐下部的透液性。判斷系統400包含模型建立模組410、資料擷取模組420和透液性判斷模組430。模型建立模組410係於步驟214中對歷史鐵水溫度資料和歷 史高爐操作條件資料進行迴歸分析演算法，以獲得鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式，如式(2)所示。資料擷取模組420係於步驟222與224中取得高爐100的線上鐵水溫度和線上鐵水溫度所對應的線上高爐操作條件資料。透液性判斷模組430用以根據鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式、線上高爐操作條件資料和線上鐵水溫度來判斷高爐的爐下部透液性。透液性判斷模組430包含鐵水溫差指標計算模組432和鐵水溫差指標處理模組434。鐵水溫差指標計算模組432係於步驟226中，將線上鐵水溫度減去鐵水溫度參考值，如式(3)所示，以獲得鐵水溫差指標。鐵水溫差指標處理模組434係於步驟228中，根據鐵水溫度參考值和線上鐵水溫度來判斷高爐100爐下部的透液性。

在一實施例中，若鐵水溫差指標為負值，透液性判斷模組判斷出高爐的爐下部透液性變差，並可發出警告訊息。此警告訊息可以是聲音訊息或文字訊息。

本發明揭露的實施例，可在煉鐵製程中，根據線上鐵水溫度來判斷高爐的爐下部透液性。相較於習知技術，本發明實施例不需先停爐就可達到準確判斷高爐爐況的功效，增加了操作上的便利性。此外，判斷結果也可作為高爐調整的參考，進而維持良好爐況和高產能。

另外，上述實施例之高爐爐下部透液性的判斷方法200可利用電腦程式產品來實現，其可包含儲存有多個指令之機器可讀取媒體，這些指令可程式化(programming)電腦(例如高爐的中控電腦)來實現上述實施例之實施例高 爐爐下部透液性的判斷系統400，以進行高爐爐下部透液性的判斷方法200中的步驟。機器可讀取媒體可為，但不限定於軟碟、光碟、唯讀光碟、磁光碟、唯讀記憶體、隨機存取記憶體、可抹除可程式唯讀記憶體(EPROM)、電子可抹除可程式唯讀記憶體(EEPROM)、光卡(optical card)或磁卡、快閃記憶體、或任何適於儲存電子指令的機器可讀取媒體。再者，本發明實施例也可做為電腦程式產品來下載，其可藉由使用通訊連接(例如網路連線之類的連接)之資料訊號來從遠端電腦轉移至請求電腦。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧透液性判斷方法

210‧‧‧模型建立階段

212‧‧‧歷史資料提供步驟

214‧‧‧迴歸分析計算步驟

220‧‧‧線上分析階段

222‧‧‧線上鐵水溫度資料取得步驟

224‧‧‧線上高爐操作資料取得步驟

226‧‧‧鐵水溫度參考值計算步驟

228‧‧‧爐下部透液性判斷步驟

Claims (9)

1. 一種高爐爐下部透液性之判斷方法，包含：進行一模型建立階段，用以根據複數筆歷史鐵水溫度資料以及複數筆歷史高爐操作條件資料來建立一鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式，其中該模型建立階段包含：提供該些歷史鐵水溫度資料；提供該些歷史高爐操作條件資料，其中該些歷史鐵水溫度資料係一對一對應至該些歷史高爐操作條件資料，每一該些歷史高爐操作條件資料包含一歷史鼓風溫度、一歷史鼓風濕度、一歷史鼓風富氧量、一歷史高爐噴煤率、一歷史鼓風量、一歷史火焰溫度、一歷史高爐焦炭率以及一歷史鐵水矽含量；以及對該些歷史鐵水溫度資料以及該些歷史高爐操作條件資料進行一迴歸分析演算法，以獲得該鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式；以及進行一線上分析階段，以利用該鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式來判斷該高爐之爐下部透液性，其中該線上分析階段包含：偵測該高爐之一線上鐵水溫度；取得該線上鐵水溫度所對應之一線上高爐操作條件資料，其中該線上高爐操作條件資料包含一線上鼓風溫度、一線上鼓風濕度、一線上鼓風富氧量、一線上高爐噴煤率、一線上鼓風量、一線上火焰溫度、一線上高爐焦炭率以及一線上鐵水矽含量；利用該線上高爐操作條件資料和該鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式來計算出一鐵水溫度參考值；以 及進行一透液性判斷步驟，以根據該鐵水溫度參考值和該線上鐵水溫度來判斷該高爐之爐下部透液性。
2. 如請求項1所述之方法，其中該鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式為：HMT_cal=1508+0.00796*BT-0.188*BM+2.526*O2R-0.237*PCR+0.0113*BV-0.000681*TFT-0.176*CR+73.48*Si；其中，HMT_cal為鐵水溫度參考值，BT為鼓風溫度，BM為鼓風濕度，O2R為鼓風富氧量，PCR為高爐噴煤率，BV為鼓風量，TFT為高爐火焰溫度，CR為高爐焦炭率，且Si為鐵水含矽量。
3. 如請求項1所述之方法，其中該透液性判斷步驟包含：以該線上鐵水溫度減去該鐵水溫度參考值，以獲得一鐵水溫差指標；以及根據該鐵水溫差指標來判斷該高爐之爐下部透液性。
4. 如請求項3所述之方法，其中該透液性判斷步驟更包含：當該鐵水溫差指標之值為負值時，進行一爐蕊活化步驟，以活化該高爐之爐蕊。
5. 一種高爐爐下部透液性之判斷系統，包含： 一模型建立模組，用以對複數個歷史鐵水溫度資料以及複數個歷史高爐操作條件資料進行一迴歸分析演算法，以獲得一鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式，其中該些歷史鐵水溫度資料係一對一對應至該些歷史高爐操作條件資料，每一該些歷史高爐操作條件資料包含一歷史鼓風溫度、一歷史鼓風濕度、一歷史鼓風富氧量、一歷史高爐噴煤率、一歷史鼓風量、一歷史火焰溫度、一歷史高爐焦炭率以及一歷史鐵水矽含量；一資料擷取模組，用以取得該高爐之一線上鐵水溫度以及該線上鐵水溫度所對應之一線上高爐操作條件資料，其中該線上高爐操作條件資料包含一線上鼓風溫度、一線上鼓風濕度、一線上鼓風富氧量、一線上高爐噴煤率、一線上鼓風量、一線上火焰溫度、一線上高爐焦炭率以及一線上鐵水矽含量；以及一透液性判斷模組，用以根據該鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式、該線上高爐操作條件資料以及線上鐵水溫度來判斷該高爐之爐下部透液性。
6. 如請求項5所述之判斷系統，其中該鐵水溫度與高爐操作條件關係方程式為：HMT_cal=1508+0.00796*BT-0.188*BM+2.526*O2R-0.237*PCR+0.0113*BV-0.000681*TFT-0.176*CR+73.48*Si；其中，HMT_cal為鐵水溫度參考值，BT為鼓風溫度，BM為鼓風濕度，O2R為鼓風富氧量，PCR為高爐噴煤率，BV為鼓風量，TFT為高爐火焰溫度，CR為高爐焦炭率，且 Si為鐵水含矽量。
7. 如請求項5所述之判斷系統，其中該透液性判斷模組包含：一鐵水溫差指標計算模組，用以將該線上鐵水溫度減去該鐵水溫度參考值，以獲得一鐵水溫差指標；以及一鐵水溫差指標處理模組，用以根據該鐵水溫差指標來判斷該高爐之爐下部透液性。
8. 如請求項7所述之判斷系統，其中當該鐵水溫差指標之值為負值時，該透液性判斷模組判斷該高爐之爐下部透液性變差並發出一警告訊息。
9. 如請求項8所述之判斷系統，其中該警告訊息為一聲音訊息或一文字訊息。