一种高炉炉下部透液性的判断方法.pdf

本发明公开一种高炉炉下部透液性的判断方法，其特征在于，包含：进行模型建立阶段，用以根据多个历史铁水温度数据以及多个历史高炉操作条件数据来建立铁水温度与高炉操作条件关方程式；提供所述历史高炉操作条件数据；以及对所述历史铁水温度数据以及所述历史高炉操作条件数据进行回归分析算法，以获得该铁水温度与高炉操作条件关方程式；以及进行在线分析阶段，以利用该铁水温度与高炉操作条件关方程式来判断该高炉炉下部透液性；取得该在线铁水温度所对应的在线高炉操作条件数据；利用该在线高炉操作条件数据和该铁水温度与高炉操作条件关方程式来计算出铁水温度参考值；以及进行透液性判断步骤，以根据该铁水温度参考值和该在线铁水温度来判断该高炉炉下部透液性。

1.  一种高炉炉下部透液性的判断方法，其特征在于，包含：
进行模型建立阶段，用以根据多个历史铁水温度数据以及多个历史高炉操作条件数据来建立铁水温度与高炉操作条件关方程式，其中该模型建立阶段包含：提供所述历史铁水温度数据；提供所述历史高炉操作条件数据，其中所述历史铁水温度数据一一对应所述历史高炉操作条件数据，每一所述历史高炉操作条件数据包含历史鼓风温度、历史鼓风湿度、历史鼓风富氧量、历史高炉喷煤率、历史鼓风量、历史火焰温度、历史高炉焦炭率以及历史铁水硅含量；以及对所述历史铁水温度数据以及所述历史高炉操作条件数据进行回归分析算法，以获得该铁水温度与高炉操作条件关方程式；以及进行在线分析阶段，以利用该铁水温度与高炉操作条件关方程式来判断该高炉炉下部透液性，其中该在线分析阶段包含：侦测该高炉的在线铁水温度；取得该在线铁水温度所对应的在线高炉操作条件数据，其中该在线高炉操作条件数据包含在线鼓风温度、在线鼓风湿度、在线鼓风富氧量、在线高炉喷煤率、在线鼓风量、在线火焰温度、在线高炉焦炭率以及在线铁水硅含量；利用该在线高炉操作条件数据和该铁水温度与高炉操作条件关方程式来计算出铁水温度参考值；以及进行透液性判断步骤，以根据该铁水温度参考值和该在线铁水温度来判断该高炉炉下部透液性。

2.  根据权利要求1所述的判断方法，其特征在于：所述铁水温度与高炉操作条件关方程式为：
HMTcal＝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，HMTcal为铁水温度参考值，BT为鼓风温度，BM为鼓风湿度，O2R为鼓风富氧量，PCR为高炉喷煤率，BV为鼓风量，TFT为高炉火焰温度，CR为高炉焦炭率，且Si为铁水含硅量。

3.  根据权利要求1所述的判断方法，其特征在于：所述透液性判断步骤包含：以该在线铁水温度减去该铁水温度参考值，以获得铁水温差指标；以及根据该铁水温差指标来判断该高炉炉下部透液性。

4.  根据权利要求3所述的判断方法，其特征在于：所述透液性判断步骤还包含：当该铁水温差指标值为负值时，进行炉蕊活化步骤，以活化该高炉的炉蕊。

5.  一种高炉炉下部透液性的判断系统，其特征在于，包含：模型建立模块，用以对多个历史铁水温度数据以及多个历史高炉操作条件数据进行回归分析算法，以获得铁水温度与高炉操作条件关方程式，其中所述历史铁水温度数据一一对应所述历史高炉操作条件数据，每一所述历史高炉操作条件数据包含历史鼓风温度、历史鼓风湿度、历史鼓风富氧量、历史高炉喷煤率、历史鼓风量、历史火焰温度、历史高炉焦炭率以及历史铁水硅含量；数据撷取模块，用以取得该高炉的在线铁水温度以及该在线铁水温度所对 应的在线高炉操作条件数据，其中该在线高炉操作条件数据包含在线鼓风温度、在线鼓风湿度、在线鼓风富氧量、在线高炉喷煤率、在线鼓风量、在线火焰温度、在线高炉焦炭率以及在线铁水硅含量；以及透液性判断模块，用以根据该铁水温度与高炉操作条件关方程式、该在线高炉操作条件数据以及在线铁水温度来判断该高炉炉下部透液性。

6.  根据权利要求5所述的判断系统，其特征在于：所述铁水温度与高炉操作条件关方程式为：
HMTcal＝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，HMTcal为铁水温度参考值，BT为鼓风温度，BM为鼓风湿度，O2R为鼓风富氧量，PCR为高炉喷煤率，BV为鼓风量，TFT为高炉火焰温度，CR为高炉焦炭率，且Si为铁水含硅量。

7.  根据权利要求5所述的判断系统，其特征在于：所述透液性判断模块包含：铁水温差指针计算模块，用以将该在线铁水温度减去该铁水温度参考值，以获得铁水温差指标；以及铁水温差指针处理模块，用以根据该铁水温差指标来判断该高炉的炉下部透液性。

8.  根据权利要求7所述的判断系统，其特征在于：当所述铁水温差指标值为负值时，该透液性判断模块判断该高炉炉下部透液性变差并发出警告讯息。

9.  根据权利要求8所述的判断系统，其特征在于：所述警告讯息为声音讯息或文字讯息。

一种高炉炉下部透液性的判断方法
技术领域
本发明涉及一种针对高炉炉下部透液性的判断方法与判断系统。
背景技术
用于炼铁的高炉为包含气态、液态及固态的反应器。在高炉内的炉下部中，炉蕊(deadman)堆积尚未参与反应的焦炭固体。炉蕊的堆积孔隙度和铁渣凝固情形会影响炉下部的气流分布和铁水的流动，进而影响高炉内炉床内衬的蚀耗状况、出铁状况和铁水的质量。简而言之，炉蕊状况与出铁产能及炉床的炉代寿命相关。若能有效掌握炉蕊状况并做好炉床的管理，可有效提高产能且延长炉代寿命。然而，炉蕊状况在逐渐恶化的过程中，不会有明显的表征，直到炉蕊状况已严重恶化。
通过实际测量的方式，直接测量可供评断的数据，可准确判断炉蕊状况。实际测量的方法为，在高炉暂停运作的状态下，利用铁棒由鼓风嘴深入高炉内测量风径区的深度，同时测试风径区的松散程度，且进行炉蕊焦炭的取样分析，通过观察焦炭粉粒径大小及径向分布的情形、未燃粉煤的聚集量和滞留的铁渣量，以判断炉蕊的状况及评估焦炭质量与粉煤燃烧状况。然而，上述方法必须在高炉暂停运作的状态下，无法达到实时监控高炉炉蕊状况的效果。
实际测量的另一方法为，在高炉运作的状态下，利用微波测距从鼓风嘴高层的径向温度分布及量测深度，或者以放射性物质作追踪剂，观察铁水在炉蕊区的流径与不同位置的焦炭置换速度来判断炉蕊状况。然而，上述方法会因干扰因素多而降低判断炉蕊状况的准确性。
另一方面，在缺乏直接测量可供评断的数据下，只通过观察炉蕊状况已严重恶化时所呈现的表征，已无法再通过调整高炉操作方式维持良好炉况。
有鉴于上述课题，目前已有推估炉蕊状况的方法，判断炉蕊状况是否已开始恶化，以利及时调整高炉操作方式，进而维持良好炉况。
为此，人们设计了第一种方法，利用铁水实际碳含量与饱和碳含量之差、铁水温度及盐基度来定义炉蕊清净度指标(deadman cleanliness index；DCI)。其中，以铁水碳含量与饱和碳含量之差表示炉蕊的清净程度，且以铁水温度及盐基度来呈现铁渣于炉蕊中的流动性。此方法的缺点为炉蕊清净度指针变动幅度较大，和炉蕊状况的相关性不高。
第二种方法，利用铁渣流进及排出的流动阻力数之差来衡量炉床的活跃性。此方法的缺点为铁渣流进及排出的流动阻力数无法在高炉运作的状态下准确得到，故不适用于 实时监控。
第三种方法，以炉底温度权值与炉床温度权值的比值定义炉床活性指数，作为炉下部气体分布调整的参考，进而判断炉蕊状况。然而，炉底温度与炉床温度除了与铁水温度有相关外，还受到炉内残留碳砖的厚度、碳砖表面的铁渣凝固层的组成及厚度、和冷却条件等影响，故利用此方法无法准确评估炉蕊状况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种高炉炉下部透液性的判断方法及其系统，其可根据在线铁水温度来判断高炉的炉下部透液性，用以作为高炉调整的参考，进而维持良好炉况和高产能。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案为：一种高炉炉下部透液性的判断方法，其特征在于，包含：
进行模型建立阶段，用以根据多个历史铁水温度数据以及多个历史高炉操作条件数据来建立铁水温度与高炉操作条件关方程式，其中该模型建立阶段包含：提供所述历史铁水温度数据；提供所述历史高炉操作条件数据，其中所述历史铁水温度数据一一对应所述历史高炉操作条件数据，每一所述历史高炉操作条件数据包含历史鼓风温度、历史鼓风湿度、历史鼓风富氧量、历史高炉喷煤率、历史鼓风量、历史火焰温度、历史高炉焦炭率以及历史铁水硅含量；以及对所述历史铁水温度数据以及所述历史高炉操作条件数据进行回归分析算法，以获得该铁水温度与高炉操作条件关方程式；以及进行在线分析阶段，以利用该铁水温度与高炉操作条件关方程式来判断该高炉炉下部透液性，其中该在线分析阶段包含：侦测该高炉的在线铁水温度；取得该在线铁水温度所对应的在线高炉操作条件数据，其中该在线高炉操作条件数据包含在线鼓风温度、在线鼓风湿度、在线鼓风富氧量、在线高炉喷煤率、在线鼓风量、在线火焰温度、在线高炉焦炭率以及在线铁水硅含量；利用该在线高炉操作条件数据和该铁水温度与高炉操作条件关方程式来计算出铁水温度参考值；以及进行透液性判断步骤，以根据该铁水温度参考值和该在线铁水温度来判断该高炉炉下部透液性。
进一步地，所述铁水温度与高炉操作条件关方程式为：
HMTcal＝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，HMTcal为铁水温度参考值，BT为鼓风温度，BM为鼓风湿度，O2R为鼓风富氧量，PCR为高炉喷煤率，BV为鼓风量，TFT为高炉火焰温度，CR为高炉焦炭率，且Si为铁水含硅量。
更进一步，所述透液性判断步骤包含：以该在线铁水温度减去该铁水温度参考值，以获得铁水温差指标；以及根据该铁水温差指标来判断该高炉炉下部透液性。
更进一步，所述透液性判断步骤还包含：当该铁水温差指标值为负值时，进行炉蕊 活化步骤，以活化该高炉的炉蕊。
另外，本发明还提供了一种高炉炉下部透液性的判断系统，其特征在于，包含：模型建立模块，用以对多个历史铁水温度数据以及多个历史高炉操作条件数据进行回归分析算法，以获得铁水温度与高炉操作条件关方程式，其中所述历史铁水温度数据一一对应所述历史高炉操作条件数据，每一所述历史高炉操作条件数据包含历史鼓风温度、历史鼓风湿度、历史鼓风富氧量、历史高炉喷煤率、历史鼓风量、历史火焰温度、历史高炉焦炭率以及历史铁水硅含量；数据撷取模块，用以取得该高炉的在线铁水温度以及该在线铁水温度所对应的在线高炉操作条件数据，其中该在线高炉操作条件数据包含在线鼓风温度、在线鼓风湿度、在线鼓风富氧量、在线高炉喷煤率、在线鼓风量、在线火焰温度、在线高炉焦炭率以及在线铁水硅含量；以及透液性判断模块，用以根据该铁水温度与高炉操作条件关方程式、该在线高炉操作条件数据以及在线铁水温度来判断该高炉炉下部透液性。
进一步地，所述铁水温度与高炉操作条件关方程式为：
HMTcal＝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，HMTcal为铁水温度参考值，BT为鼓风温度，BM为鼓风湿度，O2R为鼓风富氧量，PCR为高炉喷煤率，BV为鼓风量，TFT为高炉火焰温度，CR为高炉焦炭率，且Si为铁水含硅量。
更进一步地，所述透液性判断模块包含：铁水温差指针计算模块，用以将该在线铁水温度减去该铁水温度参考值，以获得铁水温差指标；以及铁水温差指针处理模块，用以根据该铁水温差指标来判断该高炉的炉下部透液性。
更进一步地，当所述铁水温差指标值为负值时，该透液性判断模块判断该高炉炉下部透液性变差并发出警告讯息。
更进一步地，所述警告讯息为声音讯息或文字讯息。
与现有技术相比，由于本发明的优点在于：通过进行模型建立阶段，以利用模型建立模块来根据多笔历史铁水温度数据以及多笔历史高炉操作条件数据建立铁水温度与高炉操作条件关方程式；进行在线分析阶段，以利用数据撷取模块撷取在线铁水温度数据与相应的在线高炉操作条件，并利用铁水温度与高炉操作条件关方程式来计算出铁水温度参考值，以判断高炉的炉下部透液性。
附图说明
图1是本发明中高炉的示意图；
图2是本发明实施例高炉炉下部的透液性判断方法流程的示意图；
图3A是本发明实施例进行的验证所得到的铁水温差指标的示意图；
图3B是本发明实施例进行的验证所得到的焦炭强度的示意图；
图3C是本发明实施例进行的验证所得到的焦炭平均粒径的示意图；
图3D是本发明实施例进行的验证所得到的炉床温度的示意图；
图3E是本发明实施例进行的验证所得到的炉底温度的示意图；
图4是本发明实施例高炉炉下部的透液性判断系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，高炉100主要包含加料装置102、鼓风嘴104、炉床106和出铁口108。高炉100的主体结构为铁壳内砌耐火材及冷却系统的中空反应器。加料装置102位于高炉100的炉顶，而鼓风嘴104、炉床106和出铁口108则是位于高炉100的炉下部。加料装置102提供例如烧结矿、块铁矿或球结矿等含铁原料、焦炭和助熔剂等炼铁原料进入高炉100炉内的路径。鼓风嘴104为炼铁制程所需的热空气进入到高炉100内部的通道。未反应的焦炭在炉床106上形成炉蕊110。此外，在炉床106上亦有反应后所产生的铁水和炉渣。炉床106及炉底的耐火材主要是以碳砖为主。出铁口108为铁水所经过的路径。在操作过程中，首先将炼铁原料由位于高炉100炉顶区的加料装置102投入至炉内。接着，炼铁原料在炉内下降的过程中，会与由鼓风嘴104所鼓入的热风进行热交换与还原反应。反应所产出的铁水与炉渣流入炉床106，再由出铁口108流出至炉外。通过上述步骤产生的铁水可用于后续炼钢的制程。
在图1中，炉蕊110的状况会影响铁渣流动和炉下部反应的进行，且炉下部反应产生的结果也会影响炉蕊110的状况。在炼铁制程所产生的综合热量变化会反应在铁水的温度上。因此，通过得知铁水温度，可间接判断高炉110炉下部的透液性。
如图2所示，高炉炉下部透液性的判断方法200用以实时监控高炉100炉下部的透液性。高炉炉下部透液性的判断方法200包含模型建立阶段210和在线分析阶段220。模型建立阶段210根据历史铁水温度数据和历史高炉操作条件数据来建立铁水温度与高炉操作条件关方程式。在线分析步骤220通过铁水温度与高炉操作条件关方程式来判断高炉100炉下部的透液性。在本发明中，历史铁水温度数据和历史高炉操作条件数据指先前操作时所得到的铁水温度数据和所使用的高炉操作条件数据。
在模型建立阶段210中，首先进行历史数据提供步骤212，提供多个历史铁水温度数据和多组历史高炉操作条件数据。历史铁水温度数据一一对应历史高炉操作条件数据。每一组历史高炉操作条件数据包含历史鼓风温度、历史鼓风湿度、历史鼓风富氧量、历史高炉喷煤率、历史鼓风量、历史火焰温度、历史高炉焦炭率以及历史铁水硅含量。例如，当一个铁水温度数据被记录时，此铁水温度数据被纪录之时，高炉采用的鼓风温度、鼓风湿度、鼓风富氧量、高炉喷煤率、鼓风量、火焰温度高炉焦炭率以及铁水硅含量也会被记录来作为与铁水温度数据相应的历史高炉操作条件数据。
接着，进行回归分析计算步骤214，对历史铁水温度数据和历史高炉操作条件数据进行回归分析算法，以获得铁水温度与高炉操作条件关方程式。铁水温度与高炉操作条件关方程式可表示如下：
HMTcal＝F(BT,BM,O2R,PCR,BV,TFT,CR,Si)，           (1)
其中，HMTcal代表铁水温度参考值，F函数为与高炉操作条件相关的函数，BT代表鼓风温度(单位为℃)，BM代表鼓风湿度(单位为g/Nm3)，O2R代表鼓风富氧量(单位为％)，PCR代表高炉喷煤率(单位为kg/THM)，BV代表鼓风量(单位为Nm3/min)，TFT代表高炉火焰温度(单位为℃)，CR代表高炉焦炭率(单位为kg/THM)，且Si代表铁水含硅量(单位为％)。
在本发明实施例中，经由回归计算历史铁水温度数据和历史高炉操作条件数据所得到的铁水温度与高炉操作条件关方程式为：
HMTcal＝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，上述铁水温度与高炉操作条件关方程式中并非用以限制本发明的范围。本领域技术人员当可根据不同因素，例如历史铁水温度数据和历史高炉操作条件数据个数多寡等因素，针对上述方程式作对应调整(例如调整数或常数)。例如，当高炉进行岁修后，高炉的状态可能有所改变，故本领域技术人员当可再进行一次模型建立阶段210，以建立新的关方程式。
模型建立阶段210完成后，接着进行在线分析阶段220。首先，进行在线铁水温度数据取得步骤222，侦测高炉100的在线铁水温度。在线铁水温度指炼铁原料在高炉100内反应后所产生的铁水温度。接下来，进行在线高炉操作数据取得步骤224，取得在线铁水温度所对应的在线高炉操作条件数据。在线高炉操作条件数据为使用于正在进行中的炼铁制程的高炉操作条件数据。同样地，在线高炉操作条件数据包含使用中的鼓风温度、鼓风湿度、鼓风富氧量、高炉喷煤率、鼓风量、火焰温度、高炉焦炭率和铁水硅含量。
取得在线铁水温度和在线高炉操作条件数据后，接着进行铁水温度参考值计算步骤226，利用在线高炉操作条件数据和铁水温度与高炉操作条件关方程式来计算出铁水温度参考值。即，将在线高炉操作条件数据的所有参数代入至铁水温度与高炉操作条件关方程式，以计算出铁水温度参考值。
然后，进行炉下部透液性判断步骤228，根据计算出的铁水温度参考值和在线铁水温度来判断高炉的炉下部透液性。利用下列关式，先算出铁水温差指标：
DHMT_Index＝HMTact-HMTcal，             (3)
其中，DHMT_Index代表铁水温差指标，且HMTact代表在线铁水温度。求得铁水温差指标后，便可根据铁水温差指标来判断高炉100炉下部的透液性。
依本发明实施例得到的铁水温差指标可来判断高炉100炉下部的透液性的解释如下。如图1所示，炉蕊110上部为提供高温气体、铁渣与焦炭间进行热交换和反应的场所。当铁渣流到炉蕊110下部后，就没有额外的热源。另一方面，铁渣流经炉蕊110所进行的反应，包含水熔碳反应和铁渣中氧化物的还原反应，皆属于强烈的吸热反应，会导致铁水的温度降低。当高炉110内的热源不足时，氧化铁还原后会在凝固于炉蕊110的焦炭间，造成炉蕊110的不活化。要再熔解堆积在炉蕊110上的固化物，需要再增加大量的热能。
承上所述，当炉蕊110状况较佳时，炉蕊110的温度较高，使得铁渣流经炉蕊110时，可以获得较多的热能，且产生的还原反应较少，铁水温度因而上升，且铁水温差指标呈现正值。相反地，当炉蕊110状况较差时，炉蕊110的温度较低，使得铁渣流经炉蕊110时所获得的热能较少，铁水温度因而降低，且铁水温差指标呈现负值。而在炉蕊110的活化过程中，铁渣会与在炉蕊110上的细焦炭反应，或者熔解焦炭间的凝固物，铁水温度亦会较低。
现以之前的实验数据为依据进行说明，如图3A～3C所示，其分别为本发明实施例于2010年9月至2012年3月进行的验证所得到的铁水温差指针、焦炭强度与平均粒径的示意图。由此来看，在图3A中，铁水温差指标在2010年9月至2011年3月之间呈现下降的趋势，接着在2011年4月至2011年11月之间呈现上升的趋势，最后在2011年12月至2012年3月之间呈现下降的趋势。在图3B中，焦炭强度在2010年9月至2011年3月之间呈现下降的趋势，接着在2011年4月至2011年11月之间呈现上升的趋势，最后在2011年12月至2012年3月之间呈现下降的趋势。就焦炭平均粒径而言，如图3C所示，焦炭平均粒径在2011年11月前呈现缓步提高的趋势，直到2011年12月开始才降低。比较图3A～3C所呈现的趋势可知，从2011年4月开始，铁水温差指标、焦炭强度和焦炭平均粒径的趋势是大致相同的。因此，铁水温差指针与焦炭质量之间具有相当程度相关性。
如图3D、3E所示，其分别为本发明实施例于2010年9月至2012年3月进行的验证所得到的炉床温度与炉底温度的示意图。在2010年9月至2010年12月的期间，炉蕊110中上部的状况良好，使得铁渣可顺利通过炉蕊，且铁渣与焦炭的接触时间短，锰还原反应和熔碳反应较为不完全。另一方面，在高炉100内风径区(图未绘示)的高温气体可顺利穿透炉蕊110，与炉蕊110内的焦炭进行热交换，使得铁渣通过时可得到较多的热量，铁水温度降低的程度较为有限，使铁水温差指标因而维持在较高处。又因为温度较高的铁水可顺利通过炉蕊110至炉底，使炉底的温度上升，且使炉床的温度下降，如图3D和3E所示。因此，在2010年9月至2010年12月的期间，炉下部的透液性较佳。
接着，在2011年1月至2011年3月的期间，炉蕊110上部的状况转为较差，在炉 蕊110内的焦炭细粉增多，拉长铁渣与焦炭的接触时间，锰还原反应和熔碳反应变成较为完全。然而，由于炉蕊110中下部的透液性转变为较差的关，往炉底流的铁水量也跟着变少，也使得未经过混合炉底铁水而直接流向出铁口108的铁水量增多。在这时候，铁水温差指标逐渐转为负值，炉底的温度逐渐上升，且炉床的温度逐渐下降，如图3D和3E所示。因此，在2011年1月至2011年3月的期间，炉下部的透液性逐渐变差。
在2011年4月时，进行炉蕊活化过程，首先炉蕊110上部的状况转变为较佳，使得铁渣流经炉蕊110的量逐渐变多，且铁渣逐渐去化堆积在炉蕊110的细焦炭和铁渣凝结物，使炉蕊110的焦炭因而由炉蕊110外侧逐渐被取代，且在风径区(图未绘示)的高温气体穿透炉蕊110的深度逐渐加深，穿透的量也逐渐变多，更加速了炉蕊110的活化。以上所述均为强吸热反应。因此，在炉蕊活化过程期间，炉下部的透液性转变为较佳，铁水的温度较常态为低，且如图3A、3D和3E所示，铁水温差指标趋于负值，炉底温度逐渐升高，且炉床温度略为下降。
此外，在炉蕊110状况极度恶化下，在风径区(图未绘示)的高温气体不易穿透炉蕊110，在炉蕊110的焦炭温度随的降低，且铁渣流经炉蕊110的量逐渐变少，大部分的铁渣在炉蕊110的外侧流动，因此铁渣与焦炭的接触机会变少。然而，由于铁渣直接落至炉床106的时间变短，虽然铁渣直接与高温气体进行热交换的机会变多，但因为液体和气体之间的热传导效率较液体和固体之间差，所以铁水的温度较常态为低，铁水温差指标呈现负值，高炉100炉顶的温度升高，且加重了高炉100炉腹区的热负荷。
在2011年8月时，因为炉底的温度持续位于高档，开始使用含钛添加物，以避免炉底温度过高而降低高炉100的使用寿命。然而，加入含钛添加物后，造成炉蕊110下部的透液性变差。因此，在2011年10月，炼铁制程改用全焦操作方式，以改善炉蕊110上部的状况，而炉蕊110下部的状况仍为较差。如图3A、3D和3E所示，此时铁水温差指标维持在正值，炉底温度逐渐升高，同时炉床温度和炉底温度也下降。
综合上述，经由长期验证，发现铁水温差指标与炉蕊状况的相关性高，故可根据铁水温差指标判断炉下部的透液性，若发现指标异常，可实时调整炼铁制程的操作因子，以维持高炉的炉况。
如图4所示，判断系统400用以实时监控高炉100炉下部的透液性。判断系统400包含模型建立模块410、数据撷取模块420和透液性判断模块430。模型建立模块410于步骤214中对历史铁水温度数据和历史高炉操作条件数据进行回归分析算法，以获得铁水温度与高炉操作条件关方程式，如式(2)所示。数据撷取模块420于步骤222与224中取得高炉100的在线铁水温度和在线铁水温度所对应的在线高炉操作条件数据。透液性判断模块430用以根据铁水温度与高炉操作条件关方程式、在线高炉操作条件数据和在线铁水温度来判断高炉的炉下部透液性。透液性判断模块430包含铁水温差指针计算模块432和铁水温差指针处理模块434。铁水温差指针计算模块432于步骤226中，将 在线铁水温度减去铁水温度参考值，如式(3)所示，以获得铁水温差指标。铁水温差指针处理模块434于步骤228中，根据铁水温度参考值和在线铁水温度来判断高炉100炉下部的透液性。
在一实施例中，若铁水温差指标为负值，透液性判断模块判断出高炉的炉下部透液性变差，并可发出警告讯息。此警告讯息可以是声音讯息或文字讯息。
本发明揭露的实施例，可在炼铁制程中，根据在线铁水温度来判断高炉的炉下部透液性。相较于现有技术，本发明实施例不需先停炉就可达到准确判断高炉炉况的功效，增加了操作上的便利性。此外，判断结果也可作为高炉调整的参考，进而维持良好炉况和高产能。
另外，上述实施例的高炉炉下部透液性的判断方法200可利用计算机程序产品来实现，其可包含储存有多个指令的机器可读取媒体，这些指令可程序化计算机(例如高炉的中控计算机)来实现上述实施例的实施例高炉炉下部透液性的判断系统400，以进行高炉炉下部透液性的判断方法200中的步骤。机器可读取媒体可为，但不限定于软盘、光盘、只读光盘、磁光盘、只读存储器、随机存取内存、可抹除可程序只读存储器、电子可抹除可程序只读存储器、光卡或磁卡、闪存、或任何适于储存电子指令的机器可读取媒体。再者，本发明实施例也可做为计算机程序产品来下载，其可通过使用通讯连接(例如网络联机之类的连接)的数据讯号来从远程计算机转移至请求计算机。