高爐批重轉(zhuǎn)換過程爐內(nèi)熱化學(xué)行為演變規(guī)律模擬研究

季朗永， 范海瀚， 翁凌熠， 蘇中方， 崔佳鑫， 鄂殿玉*

（江西理工大學(xué)，a. 江西省顆粒系統(tǒng)仿真與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b. 國際創(chuàng)新研究院，南昌 330013）

鋼鐵冶金的能耗約占工業(yè)一次能源消費(fèi)總量的17%，約90%的鋼鐵由高爐-轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)生產(chǎn)，鐵前系統(tǒng)（高爐）能耗與污染物排放至少占鋼鐵生產(chǎn)能耗的70%[1]。在推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程中，中國煉鐵工業(yè)面臨著節(jié)能減排的重大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)高爐煉鐵流程的碳利用和碳減排空間已幾乎達(dá)到極限，因此，必須開展各項(xiàng)新的低碳煉鐵工藝研究，以提高碳利用率，并降低碳排放[2]。在此進(jìn)程中，由傳統(tǒng)高爐向低碳高爐轉(zhuǎn)換的爐況過渡過程中開展?fàn)t內(nèi)熱化學(xué)行為演變規(guī)律研究，對(duì)煉鐵技術(shù)綠色低碳發(fā)展和實(shí)現(xiàn)高爐冶煉的減污降碳目標(biāo)具有重要的推動(dòng)作用。

煉鐵高爐內(nèi)部爐料顆粒流、氣體流和液體流等多相物質(zhì)流之間在高溫高壓環(huán)境運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的同向或逆向熱質(zhì)傳輸，同時(shí)持續(xù)發(fā)生相變轉(zhuǎn)化，因此，爐內(nèi)傳輸現(xiàn)象異常復(fù)雜，使得直接觀察和測(cè)量高爐內(nèi)部信息非常困難。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于物理機(jī)理的數(shù)值模擬仿真已成為認(rèn)知、解析和優(yōu)化調(diào)控高爐運(yùn)行的一種重要手段[3]。由于高爐冶煉過程通常伴隨著不同時(shí)空尺度的傳輸現(xiàn)象，因而需要運(yùn)用不同尺度方法建立和解析高爐過程[4-5]。相較于廣泛用于描述多相流傳輸過程的雙流體模型（TFM）[6]，計(jì)算流體力學(xué)和離散單元法（CFDDEM）的耦合方法能夠解析顆粒尺度狀態(tài)，可以提供大量微觀信息（如單個(gè)顆粒的受力、運(yùn)動(dòng)軌跡、傳熱和化學(xué)反應(yīng)特征等），以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)顆?；嘞辔镔|(zhì)流傳輸過程的內(nèi)在機(jī)理。基于該方法可以開發(fā)出更完善合理的高爐數(shù)學(xué)模型，用于分析解決高爐運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化控制。因此，越來越多的研究者采用CFD-DEM 耦合方法建立的基于物理機(jī)理的數(shù)學(xué)模型研究高爐煉鐵過程[7-8]。采用球形和非球形的DEM 方法對(duì)4 000 m3高爐的布料過程進(jìn)行數(shù)值模擬[9]，發(fā)現(xiàn)多面體爐料接觸到溜槽后會(huì)比球形爐料損失更多的動(dòng)量，導(dǎo)致落點(diǎn)更靠近爐心，而且多面體爐料的形貌分布、層間滲流、料層穩(wěn)定性和孔隙率分布都不同于球形爐料。LIU 等[10]開發(fā)了一個(gè)基于DEM 的高爐布料模型，研究了溜槽角和摩擦系數(shù)等關(guān)鍵變量對(duì)料層分布的影響，結(jié)果表明，通過優(yōu)化這些變量可以獲得更合理的料層結(jié)構(gòu)。LI 等[11]聯(lián)合TFM 高爐爐身模型和DEM 布料模型提出一種高爐上部料層分布的優(yōu)化策略，該策略可在保持高爐運(yùn)行穩(wěn)定的同時(shí)提高冶煉效率。文獻(xiàn)[12]通過建立氧氣高爐操作條件下的三維數(shù)學(xué)模型，分析了氧氣高爐下部的溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)及煤粉的流動(dòng)和燃燒特性，結(jié)果表明，氧氣高爐操作條件下的回旋區(qū)溫度顯著升高，高溫區(qū)面積擴(kuò)大，CO2含量提高，焦炭床內(nèi)CO含量顯著增加。

目前，關(guān)于布料對(duì)高爐爐況影響的研究多集中于穩(wěn)定狀態(tài)條件下料層結(jié)構(gòu)分布對(duì)高爐運(yùn)行過程參數(shù)的影響，以及爐頂布料和局部料層分布及形成機(jī)理。對(duì)于從顆粒尺度解析料批重對(duì)改變料層結(jié)構(gòu)的作用，進(jìn)而影響高爐內(nèi)部熱化學(xué)行為的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，目前還未見報(bào)道，而爐況動(dòng)態(tài)改變引起的爐內(nèi)流動(dòng)和傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象的演化研究對(duì)由傳統(tǒng)高爐操作向低碳冶煉轉(zhuǎn)變具有重要的指導(dǎo)意義。本研究采用CFD-DEM 耦合方法建立了顆粒尺度高爐數(shù)學(xué)模型，用于研究料批重轉(zhuǎn)換對(duì)高爐內(nèi)部傳輸過程的動(dòng)態(tài)影響，為實(shí)際的高爐料批重調(diào)整提供了參考。

1 模型描述

采用基于CFD-DEM 耦合方法建立并經(jīng)驗(yàn)證的瞬態(tài)顆粒尺度高爐數(shù)學(xué)模型[3,13-15]，考慮流體（氣相）和顆粒相（礦石和焦炭顆粒）流動(dòng)、傳熱傳質(zhì)，以及主要的化學(xué)反應(yīng)，簡(jiǎn)要介紹如下。

1.1 顆粒相控制方程

固體顆粒的平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由DEM 方法[12]描述，顆粒i與其相鄰的顆粒和/或墻壁之間發(fā)生相互作用，發(fā)生動(dòng)量和能量（導(dǎo)熱傳熱）交換，同時(shí)與周圍的流體進(jìn)行熱量傳輸（對(duì)流傳熱和輻射傳熱）和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量傳輸，具體控制方程如式（1）—式（4）所示：

式（1）—式（4）中：mi為顆粒i的質(zhì)量；vi為顆粒的平移速度；ωi為顆粒的旋轉(zhuǎn)速度；fe,ij和fd,ij分別表示顆粒之間的彈性力和黏性阻力；fpf,i表示顆粒和流體之間的相互作用力；mig為顆粒i的重力；Ii為顆粒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Ii= 2/5miR2i)；Tt,ij和Tr,ij分別代表顆粒j作用在顆粒i上力矩的2 個(gè)分量，前者由切向力產(chǎn)生，使顆粒i旋轉(zhuǎn)，后者為滾動(dòng)摩擦力矩；cp,i為顆粒i的比熱容；Q?i,j和Q?i,wall分別為顆粒i和顆粒j及壁面導(dǎo)熱傳熱量；Q?i,f和Q?i,rad分別為顆粒i與氣體之間的對(duì)流傳熱量和周圍環(huán)境的輻射傳熱量；Q?i,reac是為化學(xué)反應(yīng)熱；ci,m為顆粒中組分m的濃度；si,m為顆粒中組分m的反應(yīng)速率。

1.2 氣體相控制方程

對(duì)于氣體相傳輸過程采用CFD 方法建模，通過采用平均化的Navier-Stokes 方程進(jìn)行求解[7]，各守恒方程如式（5）—式（8）所示：

?(ρfεfCm)/?t+?·(ρfεfuCm)=?·(εfΓm?Cm)+Rm+Sm（8）式（5）—式（8）中：ρf為氣體密度；εf為氣體體積分?jǐn)?shù)；u為氣體速度矢量；Smf為由于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體組分源相；p為壓力；Ffp為單位體積內(nèi)氣體顆粒間相互作用力；τ為應(yīng)力張量；g為重力加速度；Tf為氣體溫度；cf為氣體比熱容；ke為有效導(dǎo)熱系數(shù)；Q?為單位體積內(nèi)氣體與顆粒、壁面及環(huán)境輻射的換熱量為化學(xué)反應(yīng)熱；Cm為化學(xué)組分m的濃度分?jǐn)?shù)；Sm為化學(xué)反應(yīng)源相；Γm為組分m的擴(kuò)散系數(shù)。

1.3 主要化學(xué)反應(yīng)

鐵礦石的還原反應(yīng)及焦炭的氣化反應(yīng)基于單界面未反應(yīng)收縮核模型（USCM）[16]。對(duì)于鐵礦石的還原反應(yīng)，該界面考慮了3種還原過程：Fe2O3→Fe3O4→Fe(1-x)O→Fe，還原反應(yīng)速率的計(jì)算取決于鐵礦石的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)條件，考慮的主要化學(xué)反應(yīng)和具體反應(yīng)速率公式如表1所列[17-21]。

1.4 模擬條件

根據(jù)LKAB 的8 m3工作容積實(shí)驗(yàn)高爐的設(shè)計(jì)參數(shù)構(gòu)建了相應(yīng)的三維薄片模型（圖1（a））[22]。前后薄片模型壁面采用周期性邊界條件，保證生成更合理的顆粒床層堆積孔隙，厚度設(shè)置為4 倍顆粒粒徑大小。對(duì)于氣體相計(jì)算，采用的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格如圖1（b）所示。通過質(zhì)量守恒和熱平衡計(jì)算給定初始時(shí)刻風(fēng)口入口氣體組分和氣體溫度。高爐內(nèi)部鐵礦石層和焦炭層交替分布，詳細(xì)物理性質(zhì)如表2所列。在平衡模型相對(duì)準(zhǔn)確度和計(jì)算效率情況下，適當(dāng)放大了實(shí)際高爐過程采用的礦石和焦炭顆粒粒徑[15]。依據(jù)實(shí)際LKAB 高爐操作，本研究中的高爐料線設(shè)置在6.40 m 處。根據(jù)指定的料批重，交替將鐵礦石、焦炭由高爐頂部裝填，模擬計(jì)算過程中實(shí)現(xiàn)礦焦分層結(jié)構(gòu)及保證穩(wěn)定的料線位置，如圖1（c）所示。在模型模擬計(jì)算時(shí)，當(dāng)鐵礦石顆粒被完全還原且其溫度高于熔化溫度時(shí)（本文假設(shè)為1 400 ℃）將被排出。為減少達(dá)到高爐穩(wěn)定狀態(tài)的模擬計(jì)算時(shí)間，本研究采用了結(jié)合高爐過程特征的相似理論加速計(jì)算方法[15]，在一定程度上緩解了DEM 方法高計(jì)算資源需求的壓力，同時(shí)參考實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置了固體顆粒床層的初始溫度場(chǎng)（圖1（d））。

圖1 模擬條件：（a）高爐幾何；（b）CFD網(wǎng)格劃分；（c）初始礦焦交替分布；（d）初始溫度場(chǎng)Fig.1 Simulation conditions: （a） blast furnace geometry;（b） CFD grid division; （c） alternate distribution of initial ore coke; （d） initial temperature field

表2 氣體、鐵礦石和焦炭顆粒的物理性質(zhì)Table 2 Physical properties of gas， iron ore and coke particles

參考LKAB 實(shí)驗(yàn)高爐料批重設(shè)置[7,22-23]，本研究采用2 種布料批重：（B1）礦批207 kg，焦批64 kg；（B2）礦批163 kg，焦批50 kg。主要考察布料批重2 種動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變過程（State Transition 1 （ST1）：B1→B2→B1 和State Transition 2 （ST2）：B2→B1→B2）中高爐內(nèi)部的熱化學(xué)行為的演變規(guī)律。在模擬操作過程中，首先模擬計(jì)算給定料批重的高爐運(yùn)行過程，待爐況達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)改變其料批重設(shè)置，計(jì)算穩(wěn)定后，再恢復(fù)到原來的料批重設(shè)置，直至再次達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2 結(jié)果與討論

2.1 模型驗(yàn)證

采用的CFD-DEM 高爐模型是本研究組基于編程語言自主開發(fā)的，并已在先前的工作[13-15]中驗(yàn)證，同時(shí)與WATAKABE 等[22]解剖實(shí)驗(yàn)高爐所獲軟熔帶形狀位置和實(shí)驗(yàn)測(cè)量的爐內(nèi)溫度分布進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證（圖2）。由圖2 可見，此模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較一致，表明本研究建立的模型具有可用性。

2.2 溫度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

高爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布對(duì)高爐順行及冶煉效率有重要影響，爐料的溫度場(chǎng)決定了軟熔帶的位置，進(jìn)而影響煤氣流的分布。首先，對(duì)高爐爐料溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值解析，高爐在穩(wěn)定狀態(tài)下料批重發(fā)生改變后爐內(nèi)爐料溫度場(chǎng)的變化情況如圖3所示，在ST1工況條件下，即當(dāng)?shù)V批重從207 kg變?yōu)?63 kg，焦批重從64 kg變?yōu)?0 kg 時(shí)，爐內(nèi)溫度降低，尤其是靠近爐壁的區(qū)域更明顯，低溫區(qū)向下延伸。這是由于料批重減小時(shí)，上部料層變薄，料層數(shù)量增加，當(dāng)爐料下降到軟熔帶附近時(shí)，鐵礦石層軟化熔化，較薄的焦炭層形成了較小面積的焦窗，增大了高溫煤氣流通過的阻力，因而軟熔帶上部溫度降低。當(dāng)料批重又調(diào)整回到礦批重為207 kg，焦批重163 kg 時(shí)，料層溫度開始回升，爐溫恢復(fù)到先前的狀態(tài)（即高爐處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的溫度場(chǎng)分布）。在ST2工況條件下，礦批重從163 kg變?yōu)?07 kg，焦批重從50 kg 變?yōu)?4 kg 時(shí)，料層變厚，料層數(shù)減少，焦炭窗面積增加，有利于高溫煤氣流的通過，因此高爐上部干區(qū)溫度升高。

圖3 ST1和ST2工況條件下爐料溫度場(chǎng)分布Fig.3 Solid temperature distribution under ST1 and ST2 conditions

圖4 定量描述了爐料均溫的瞬態(tài)變化情況。由圖4（a）可見，第1 次達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)爐內(nèi)爐料平均溫度在860 ℃ 左右，當(dāng)料批重發(fā)生改變，爐內(nèi)溫度平衡被打破，爐料均溫隨著料批重減小而逐漸下降，最終穩(wěn)定在810 ℃左右，下降約5.81%；當(dāng)料批重調(diào)整回到礦批重為207 kg，焦批重163 kg 時(shí)，爐料平均溫度逐漸恢復(fù)到860 ℃左右。由圖4（b）可見，在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，增加料批重，爐料均溫緩慢上升。在此過程初始階段爐料均溫出現(xiàn)了小的波動(dòng)，可能是由于料批重的改變引起軟熔帶焦炭窗形貌發(fā)生變化，影響了煤氣流分布，進(jìn)而影響了爐內(nèi)溫度分布。

圖4 ST1（a）和ST2（b）工況條件下爐料均溫瞬態(tài)變化Fig.4 Instantaneous variation of the average burden temperature in the furnace under ST1 （a） and ST2 （b） conditions

當(dāng)料批重改變時(shí)，原高爐內(nèi)部穩(wěn)定狀態(tài)被打破，需要一定時(shí)間才能達(dá)到新工況條件下的穩(wěn)定狀態(tài)，研究該時(shí)間的變化情況可為優(yōu)化調(diào)控高爐提供指導(dǎo)。ST1 和ST2 工況下各轉(zhuǎn)變過程中的時(shí)間如圖5所示，其中T1、T2、T3分別表示第1、第2、第3次動(dòng)態(tài)過渡狀態(tài)。結(jié)果表明，在穩(wěn)定狀態(tài)料批重發(fā)生改變后，重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需時(shí)間逐漸減少。在ST1 工況條件下，第1 次過渡時(shí)間為805 min，第2 次過渡時(shí)間為539 min，減少約33.04%；第3次過渡時(shí)間為410 min，較第2次減少約23.93%。在ST2工況條件下，第1次過渡時(shí)間為968 min，第2 次過渡時(shí)間為678 min，減少約29.96%；第3 次過渡時(shí)間為435 min，較第2 次減少約35.84%?？赡艿脑蚴茄芯康膶?shí)驗(yàn)高爐在經(jīng)歷多次的動(dòng)態(tài)平衡后其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力變強(qiáng)，使其從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N穩(wěn)定狀態(tài)的進(jìn)程加快。另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是ST1 工況條件下在每個(gè)過渡狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間都少于ST2 工況條件下相對(duì)應(yīng)的各階段，根據(jù)前面溫度場(chǎng)的分析，ST1 工況條件下爐料開始均溫高于ST2 工況，這導(dǎo)致ST1 工況條件下可以更快地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。以此推測(cè)，爐內(nèi)爐料均溫越高，會(huì)在料批重改變時(shí)更快地向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變。

圖5 過渡狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間Fig.5 Duration of transition state

2.3 軟熔帶的狀態(tài)變化規(guī)律

軟熔帶是高爐內(nèi)部非常重要的一個(gè)物理區(qū)域，其位置和形狀能夠直接反映爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布及礦石顆粒相變情況，其一般溫度范圍為1 200～1 400 ℃。料批重是影響軟熔帶形成及演化的重要參數(shù)，圖6（a）呈現(xiàn)了料批重改變后軟熔帶的形狀和位置的變化情況。在減少料批重后，軟熔帶位置下降（ST1 工況），底部位置變化不大，上部位置降低明顯；增加料批重后，軟熔帶高度增加，底部位置變化不大，上部位置明顯上升（ST2 工況）。較小料批重的料層下降，形成了較小面積的焦窗，阻礙高溫煤氣向上流動(dòng)，導(dǎo)致上部干區(qū)溫度降低，軟熔帶下降，反之亦然。

圖6 料批重改變后，ST1和ST2工況條件下軟熔帶形狀（a）和高度（b）的演變Fig.6 Evolution of the shape （a） and height （b） of the soft melting strip under ST1 and ST2 working conditions after changing the batch weight

軟熔帶高度隨料批重改變的動(dòng)態(tài)變化情況如圖6（b）所示。結(jié)果表明，在ST1 料批重減小工況條件下，軟熔帶的高度由1.95 m 降到1.81 m，降幅約7.18%；在ST2 料批重增加工況條件下，軟熔帶高度由1.81 m 增加到1.96 m，增幅約8.29%，兩者相近?？偟淖兓厔?shì)反映出在料批重第2次調(diào)整后，軟熔帶的形狀和位置能夠逐漸恢復(fù)到最初料批重對(duì)應(yīng)的爐況水平，這說明在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中，當(dāng)軟熔帶的形狀和位置沒有向著預(yù)期方向發(fā)展時(shí)，在有效的恢復(fù)時(shí)間內(nèi)，可重新設(shè)置最初的料批重，理論上是可以恢復(fù)到原爐況。

料批重對(duì)爐內(nèi)壓力的影響如圖7（a）所示，當(dāng)料批重減小時(shí)，由于焦窗面積較小，導(dǎo)致煤氣流通透性變差，軟熔帶下部壓力增大，反之亦然。為定量化描述爐內(nèi)部壓降的瞬態(tài)變化情況，取2.00～6.50 m 之間的壓降進(jìn)行分析（圖7（b）），結(jié)果表明，在ST1 工況條件下，壓降由穩(wěn)定時(shí)的6 100 Pa逐漸增加，到達(dá)新的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，壓降在7 000 Pa左右；ST2 工況條件下，爐內(nèi)壓力變化呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。綜上，在ST1 和ST2 工況下，不論料批重增加或減少，在批重恢復(fù)后，壓力分布也將恢復(fù)至先前水平。

圖7 料批重改變后，ST1和ST2工況條件下爐內(nèi)壓力分布（a）和壓降（b）變化Fig.7 Evolution of pressure distribution （a） and pressure drop （b） in the furnace under ST1 and ST2 working conditions after changing the batch weight

2.4 礦石還原度的演變規(guī)律

圖8 呈現(xiàn)了料批重改變對(duì)爐內(nèi)鐵礦石還原度的動(dòng)態(tài)影響情況。在本研究工況條件下，較大的料批重布料會(huì)呈現(xiàn)較高的鐵礦石還原度分布，靠近爐內(nèi)中心位置的鐵礦石還原度較高（圖8（a）），這與文獻(xiàn)[15]一致。為更準(zhǔn)確地定量展現(xiàn)鐵礦石還原度的動(dòng)態(tài)變化情況，圖8（b）描述了爐內(nèi)鐵礦石平均還原度的瞬態(tài)變化分布。在ST1 工況條件下，鐵礦石平均還原度較高，穩(wěn)定在0.65，當(dāng)料批重減小時(shí)，高溫煤氣流在軟熔帶內(nèi)通透性變差，影響爐內(nèi)干區(qū)鐵礦石的還原，鐵礦石平均還原度減至0.63，降幅約3.08%，這表明能量消耗將隨之增加；在ST2 工況條件下，料批重增加時(shí)，高溫煤氣流在軟熔帶內(nèi)的流通性得到改善，干區(qū)鐵礦石平均還原度從0.63增至0.65。

圖8 料批重改變后，ST1和ST2工況條件下爐內(nèi)鐵礦石還原度分布（a）和平均還原度（b）的瞬態(tài)變化Fig.8 Transient changes of iron ore reduction degree distribution（a） and average reduction degree（b） in the furnace under ST1 and ST2 working conditions after the change of batch weight

3 結(jié) 論

基于CFD-DEM 同步耦合方法，從顆粒尺度解析了布料批重動(dòng)態(tài)改變對(duì)高爐內(nèi)部溫度場(chǎng)、軟熔帶以及鐵礦石還原度分布的影響，重點(diǎn)分析了料批重改變后主要參數(shù)變化以及轉(zhuǎn)變過程中的特征，為高爐的實(shí)際生產(chǎn)操作以及向低碳操作爐況轉(zhuǎn)變提供參考。主要得出以下結(jié)論：

1）料批重改變對(duì)爐料溫度、軟熔帶形狀和鐵礦石還原度分布均具有顯著影響。當(dāng)?shù)V批重從207 kg降至163 kg，焦批重從64 kg 降至50 kg 時(shí)，爐料溫度降低約5.81%，軟熔帶高度減小約7.18%，爐內(nèi)鐵礦石平均還原度降低約3.08%，反之亦然。這表明在研究工況條件下，不論增加或減少料批重，當(dāng)料批重恢復(fù)時(shí)，高爐主要運(yùn)行參數(shù)及特征可以恢復(fù)到先前水平。

2）高爐內(nèi)部從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)整料批重過渡到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)過渡過程的時(shí)間逐漸縮短。從本研究操作工況可知，ST1 工況條件下，第2 次過渡時(shí)間較第1 次減少約33.04%，第3 次過渡時(shí)間較第2 次減少約23.93%；ST2 工況條件下第2 次過渡時(shí)間較第1 次減少約29.96%，第3 次過渡時(shí)間較第2 次減少約35.84%。此外，爐內(nèi)爐料均溫越高，在料批重改變時(shí)，向新的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?cè)娇臁?/p>