[科普中国]-高炉透气性指数

简介

高炉透气性指数（index burden permeability of blast furnace）是指高炉冶炼过程中风量与全压差（即热风压力和炉顶压力之差）之比，用符号Tz 表示。它表示炉子接受风量的能力，是一个可以快速、直观、综合反映炉况的重要参数。

高炉透气性指数的数学表达式

式中ΔP 为全压差。当冷风压力P1与冷风设计压力P0不一致时， 需对冷风流量进行补正。

高炉生产中的炉况异常由于高炉炉内固体、液体、气体三相共存， 且物理、化学反应异常复杂，因此， 高炉生产过程是一个连续的、大规模的、高温生产过程, 它是一种复杂的、具有多变量、多环节的被控对象。虽然实际操作中已有许多丰富的经验和熟练的技术，但发生炉况异常(包括悬料、崩料、管道行程喷料以及炉温骤降等)也是难以避免的。

为了预报和避免炉况异常， 就必须了解炉况异常的机理及其相关参数，发现隐患，及早排除。与炉况异常有关的参数有：炉顶压力、热风压力、风量、炉顶温度等，其中由于温度是一个滞后很大的参数，一般不作为迅速预报炉况的指标。高炉操作人员用热风压力、冷风压力、炉顶压力和风量等参数的测量值来判断炉况时必须对这些参数测量值进行综合分析并且通过间接推理才能得到对某一时刻炉况的判断，这势必影响了得出正确结论的速度，而且增加了人为因素。因此，在现代高炉生产中，已经改用高炉透气性指数来判断炉况1。

高炉透气性指数的作用运用高炉透气性指数，依靠对这一参数的准确检测，可以尽早（约提前10 分钟）发现和避免高炉的管道、悬料、崩料、煤气流失等高炉透气性息息相关的炉况失常现象， 而一旦炉况失常，在处理操作过程中,操作人员 参考这一参数的动态变化，不仅可以尽早发现和避免高炉炉况异常，而且一旦炉况异常又可以参考这一参数，进一步掌握炉况的瞬时变化， 尽快采取有效措施, 迅速恢复高炉顺行。引入这一参数对稳定炉况、增加产量、降低能耗是有一定益处的。它的直观性和单一性的实质是： 由人工智能代替了操作人员的部分劳动，对自动化仪表检测的多个间接相关参数进行了即时逻辑推理和综合分析以得出结论2。

高炉透气性指数智能仪我国仍有许多高炉的透气性指数检测系统采用DDZ- Ⅱ型仪表（包括加法器、减法器、乘法器、除法器以及记录仪等仪表），其硬件结构复杂， 检测速度慢，系统维护量大，其中的任一环节发生故障都会引起高炉透气性指数的错误显示，引起误操作。而且由于受硬件电路的限制，运算公式不能过于复杂，所以测量精度不高，显示不直观，操作调试复杂， 抗干扰能力差,不能满足现代化高炉安全与经济生产的需求，急待改造。随着微电子技术、自动化技术及计算机技术的发展，特别是微处理器的推广应用， 为传统的仪器仪表注入了新的活力。智能仪表不仅能解决传统仪表不能解决和不易解决的问题，而且能简化电路、增加功能、提高精度和可靠性。因此，用智能仪表取代传统仪表势在必行3。