[发明专利]一种炼铁系统炉料优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炉料优化方法，特别是一种炼铁系统炉料优化方法。

背景技术

炼铁生产过程是各工序紧密联系的系统工程。当前国内钢铁企业炼铁成本差距悬殊，吨铁成本相差从几十元到几百元不等，对于一个年产500万吨的普通企业来说，年成本就可相差一亿到几十亿，究其原因，配料结构的不同是决定成本高低的至关重要因素。目前炼铁用原料品种繁多，成分复杂，价格差距很大，而现有的炼铁炉料结构优化方法仅局限于配矿、烧结、炼铁等某一工序，缺乏全局的系统的考虑。烧结厂生产不同成份和冶金性能的烧结矿，其成本、能耗和产量各不相同，而不同的烧结矿对高炉炼铁生产也有着不同的影响：品位高、冶金性能好的烧结矿生产成本高，但可提高高炉利用系数，降低焦比，高炉冶炼成本可能会降低；反之，品位低、冶金性能差的烧结矿生产成本低，但高炉利用系数降低，焦比升高，反而会提高高炉冶炼成本。

因此炼铁生产时，非常有必要站在整个系统生产的高度，全面综合考虑烧结、高炉生产，认真深入分析，从众多烧结和炼铁配料方案中谨慎规划，研究确定合适的烧结矿成份和性能要求，确定合理的烧结矿配料结构和高炉配料结构，只有这样才能在钢铁生产严峻的大背景，降低成本、提高产量、提高质量、节能环保、挖潜增效，保证企业立于不败之地。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有炼铁技术的不足，提供一种炼铁系统炉料优化方法。解决了现有的炼铁炉料优化方法仅局限于配矿、烧结、炼铁的某一工序，缺乏全局统筹炼铁优化方法，冶炼成本高的问题。本发明通过下述技术方案得以解决：

一种炼铁系统炉料优化方法，包括如下步骤：

1）烧结矿冶金性能检测和分析。

2）烧结过程配料优化。

3）烧结矿成分预测与分析。

4）高炉炉料结构优化。

5）高炉配料计算。

6）炼铁系统炉料结构多目标优化。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，采用烧结矿冶金性能检测和分析、烧结过程配料优化、烧结矿成分预测与分析、高炉炉料结构优化、高炉配料计算、炼铁系统炉料结构多目标优化的六位一体的炼铁系统炉料优化方法，统筹炼铁全过程，从整个系统高度科学分析谋划计算，最大限度降低成本，找到生铁生产产量高和产品优的炼铁系统炉料优化方案。

本发明的优选方案是：

步骤1中所述烧结矿冶金性能检测是采集烧结过程原料参数和工艺参数，根据实验方案和实验条件进行烧结杯实验，并采用烧结矿物理性能测试装置对其落下强度、成品率、粒度组成、转鼓指数以及抗磨指数进行测定；采用烧结矿冶金性能测试系统对还原性能、低温还原粉化、荷重软化、熔滴性能进行测定。

步骤1中所述烧结矿冶金性能分析是通过对不同矿粉进行配矿设计；通过微观测试手段对烧结矿矿物组成、矿相成分、含量进行显微分析，初步形成较合理的烧结配矿方案；形成烧结矿化学成分数据库、烧结矿冶金性能数据库、烧结矿配料数据库。

步骤2中所述烧结过程配料优化是指以烧结配料成本为目标函数，以化学成分、冶金性能、工艺参数为约束条件，应用线性规划优化方法，可计算出相应约束条件下满足烧结矿产量和质量两方面要求的最优烧结配料方案。

步骤3中所述烧结矿成分预测与分析是运用利用神经网络模型预测分析烧结矿的冶金性能和化学成分；针对每个预测指标确定相应输入样本，以自构形算法确定中间层，并对数据进行归一化处理，删除异常样本，开展网络学习和分析，预测所需烧结矿的冶金性能指标与烧结矿的化学成分。

步骤4中所述高炉炉料结构优化是指根据生产数据构建炉料结构相关原、燃料数据库；应用高炉炼铁原理，采用线性规划优化方法，以吨铁配料成本为目标函数，构建铁水成分、有害元素、炉渣、熔剂、炉料的约束条件和惩罚函数，计算满足相应约束条件下最低吨铁成本的相应配料方案。

步骤5中所述高炉配料计算是根据高炉炉料结构优化结果，以高炉物料平衡和热平衡理论为基础，计算出相应铁水成分、炉渣成分、煤气成分等生产所需数据。

步骤6中所述炼铁系统炉料结构多目标优化是指结合烧结配料优化结果和高炉炉料结构优化数据，应用多目标优化方法，以吨铁成本和渣量最低为目标函数，计算出烧结配料方案和炼铁炉料结构优化方案，列出吨铁配料清单，找到炼铁系统炉料最佳组合方案。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步阐述，但这些实施例不对本发明构成任何限制。

实施例1

1、烧结矿冶金性能检测与分析