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↑近年，因市场变化，炼铁厂商们要努力提高铁水生产率和降低生产成本。本文介绍的高炉工艺和经济效益最优化模型将有助于操作者应对上述挑战。模型能快速模拟变换炉料、燃料和喷射燃料的效果的同时，可在总结空白表格程序输出数据的基础上对操作中出现的各种变化做出有效而精确的分析。↑↑↑ ↑ ↑观察发现，在↑↑↑2008↑↑↑年↑↑↑8↑↑↑月↑↑↑~2009↑↑↑年↑↑↑8↑↑↑月间，为了减排↑↑↑CO↑ ↑高炉最优化模型操作简单方便、运行费用低廉，可英语输入↑↑↑/↑↑↑输出。模型可详细计算高炉上、下部的热量和材料平衡，以及风嘴煤气流量。模型使用的文件尺寸较小（↑↑↑2.5MB↑↑↑），既可用便携式计算机也可用更大型的台式计算机完成计算。↑↑↑ ↑模型可实现以下三种类型的最优化：即方案↑↑↑1↑↑↑，固定生产率和最低生产成本；方案↑↑↑2↑↑↑，可变生产率和最低生产成本；方案↑↑↑3↑↑↑，最高生产率。↑↑↑ ↑ ↑模型需要输入数据以便对高炉在分析状态下的固定操作条件进行解释和对可变的最优化进行正确定义。铁水成本是衡量高炉操作是否科学合理的重要经济指标。实践证实输入高炉的所有炉料和喷射材料成本可能占铁水总成本的↑↑↑80↑↑↑％。为了保证输入高炉的所有炉料和燃料的数量准确以降低铁水生产成本，模型可为所有输入高炉炉料、操作参数和能源需要量设定合理的最小值与最大值范围。↑↑↑ ↑最优化模型允许铁水含碳量和碱与酸之比由操作者确定。喷入燃料包括天然气、粉煤、焦油、油类和焦炉煤气，或设定为固定值或设定最小值和最大值范围。常用高炉炉料有金属料、熔剂、燃料、燃气和其他材料。材料输入参数中，金属料由球团块、块矿和烧结矿以及↑↑↑6↑↑↑种其他可供使用的材料组成。↑↑↑ ↑化学数据是根据化学页面（↑↑↑Chemistry Page↑↑↑）输入模型。↑↑化学和成本数据范围涉及↑↑↑40↑↑↑种级别球团矿、↑↑↑10↑↑↑种级别块矿、↑↑↑10↑↑↑种级别烧结矿、↑↑↑40↑↑↑种级别熔剂和燃料以及↑↑↑40↑↑↑种其他炉料。允许为↑↑↑140↑↑↑种选择炉料中的任何一种材料建立独立的模型文件。模型可用↑↑↑22↑↑↑种选择料在输入页面对每一种最优化做出选择。↑↑↑ ↑对于铁水的化学成分，只有碳含量是通过用户确定的不变组份，其他组份均随炉料的变化而变化。对于顶部煤气，计算的↑↑↑CO↑↑↑与↑↑↑CO↑ ↑为了适应各个高炉的特点，对于高炉下列操作的最大和最小范围进行了规定：↑↑↑ ↑①↑↑↑ ↑↑↑高炉上部和下部氢气的转换；↑↑↑ ↑②↑↑↑ ↑↑↑高炉上部和下部热损失；↑↑↑ ↑③↑↑↑ ↑↑↑高炉顶部煤气温度；↑↑↑ ↑④↑↑↑ ↑↑↑高炉顶部煤气中的↑↑↑CO/CO↑ ↑⑤↑↑↑ ↑↑↑高炉下部的↑↑↑CO/O↑ ↑⑥↑↑↑ ↑↑↑准凝固温度；↑↑↑ ↑⑦↑↑↑ ↑↑B↑ ↑⑧↑↑↑ ↑↑↑实际风量；↑↑↑ ↑⑨↑↑↑ ↑↑↑碳在高炉下部参与的直接还原。↑↑↑ ↑ ↑输入数据后，高炉最优化模型使用优秀的规划求解器完成对高炉的最优化，同时对高炉风嘴、上部与下部（高于和低于↑↑ ↑在输入碱与酸之比和炉料化学数据的基础上由程序决定熔剂需要数量。为了确定铁水生产过程中需要输入的热量，程序能根据热焓平衡计算与之相适应的焦比、粉煤、油类、焦油、天然气和焦炉煤气的用量范围。↑↑↑ ↑作为热平衡和质量平衡的一部分，模型决定风嘴、炉腹和顶部煤气的成分和温度。通过对铁水产量、高炉单位消耗和总生产成本的确定，以及在规定范围内调整高炉上部和下部热损失，从而最终实现热平衡。↑↑↑ ↑通过使用方案↑↑↑1↑↑↑为研究中的各个高炉的最优化模型进行调整，同时设定一参考生产率和燃料用量范围，从而允许规划求解器决定近似热损失和化学反应的化学计算方法。工艺调整之后，利用方案↑↑↑2↑↑↑和方案↑↑↑3↑↑↑获得灵敏分析以完成可变参数评估，并在情况总结页面中对结果进行比较。↑↑↑5s↑↑↑～↑↑↑10s↑↑↑内，高炉模型显示炉料选择值和每吨铁水的生产成本。↑↑↑ ↑规划求解器将所有值进行集中显示以便与输入的最小值和最大值进行比较。↑之后利用输入成本完成对高炉炉料和操作状态的最优化↑，同时显示铁水化学成分、高炉运行参数、炉顶煤气性质、炉渣以及附加项目。将多达↑↑↑15↑↑↑种最优化情况存贮在模型情况总结页面中，以便进行数字对比。↑↑↑ ↑ ↑表↑↑↑1↑↑↑列出了高炉炉料、每天铁水生产量和来自情况总结页面的三种不同类型的最优化生产成↑↑↑本。↑↑↑ ↑↑表↑↑↑↑↑1↑ ↑↑↑↑↑↑方案↑↑↑↑↑1↑↑↑↑↑、↑↑↑↑↑2↑↑↑↑↑和↑↑↑↑↑3↑↑↑↑↑最优化结果↑↑↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑方案↑↑↑↑↑1↑ ↑↑↑低成本固定生产率↑↑↑
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