[发明专利]一种适合于铁矿粉混匀作业生产的混匀效果的计算方法

摘要

本发明属于高炉炼铁技术领域，是一种适合于铁矿粉混匀作业生产的混匀效果的计算方法，按以下步骤进行：㈠对铁矿粉混匀作业工序进行数学模拟求出混匀料中铁矿石的含量P(A)；㈡确定铁矿石离散型随机变量X在E(X)附近取值的概率大于等于Po；㈢以过程控制理论求出混匀料化验成分的连续型随机变量正态分布的合格率P；㈣令η＝P/Po得出适合于混匀作业生产管理的混匀效率计算公式；η＝1时，混匀效果达到了理想效果；η＞1时，η越大，混匀效果越好；η＜1时，η越小，混匀效果越差。本发明对料场的混匀料堆生产的影响因素具有较为全面的描述，更加准确地符合现代化原料场混匀作业工序混匀效果的实际情况。

主权项

一种适合于铁矿粉混匀作业生产的混匀效果的计算方法，其特征在于：按以下步骤进行：㈠对铁矿粉混匀作业工序进行数学模拟求出混匀料中铁矿石的含量P(A)：设参加混匀的各原料均只有铁矿石和脉石组成，将混匀作业工序的混匀生产过程看作是n次独立重复的贝努里试验，以A代表“铁矿石出现”这个事件，1‑A代表“脉石出现”即“A不出现”事件，将A出现的次数与总次数相比，即为A出现的概率，也就是混匀料中铁矿石的百分含量P(A)(％)，将混匀料中铁矿石出现的全概率公式表达为：P(A)＝P(B1)P(A/B1)+P(B2)P(A/B2)+……+P(Bk)P(A/Bk)  (5)式中：B1，B2，……，Bk为参加混匀的K种原料；A代表铁矿石；P(B1)，P(B2)，……，P(Bk)，(％)为各种原料的配料比；P(A)为混匀料中铁矿石的含量；P(A/B1)，P(A/B2)，……，P(A/Bk)，(％)是各种原料中铁矿石的含量；在实际混匀作业的生产中，P(A/B1)，P(A/B2)，……,P(A/Bk)由现场采集的数据得到，现场采集数据是对各种原料进行化验的Tfe含量，将Tfe含量变换为P(A/B1)，P(A/B2)，……,P(A/Bk)，变换的方法是：P(A/B1)＝(Tfe1)∕70％＝10/7(Tfe1)……P(A/Bk)＝(Tfe k)∕70％＝10/7(Tfe k)其中(Tfe1)为第一种原料的化验Tfe；……；(Tfek)为第k种原料的化验Tfe；㈡确定铁矿石离散型随机变量X在E(X)附近取值的概率大于等于Po：对铁矿粉混合料进行n次独立重复的贝努里机械混匀试验，随机变量X的分布为服从二项分布，X的期望和方差分别为：E(X)＝n P(A)D(X)＝n P(A)[1‑P(A)]ⅰ随机变量X的期望E(X)和方差D(X)都存在的情况下，对于任意给定的ε>0，有下面概率不等式成立：P{∣X‑E(X)∣＜ε}≥1‑D(X)/ε²  (6)ⅱ现设t为混匀料的规范限，X表示在n次重复独立试验中A出现的次数，即A出现的频率为X/n，将事件{P(A)‑t/0.7＜X/n＜P(A)+t/0.7}写成：P{P(A)‑t/0.7＜X/n＜P(A)+t/0.7}＝P{∣X‑E(X)∣＜nt/0.7}将ε＝nt/0.7代入公式(6)得到：P{∣X‑E(X)∣＜nt/0.7}≥1‑D(X)/(nt/0.7)²；ⅲ令Po＝1‑D(X)/(nt/0.7)²，并将D(X)＝n P(A)[1‑P(A)]代入得到：Po＝1‑P(A)[1‑P(A)]/n(t/0.7)²  (7)式中：t:混匀料生产的单边规范限；P(A)：混匀料中铁矿石的含量；n：独立重复试验次数；通过n次重复独立试验以后，根据公式(6)和公式(7)得到铁矿石X在E(X)附近取值的概率大于等于Po；㈢以过程控制理论求出混匀料化验成分的连续型随机变量正态分布的合格率P：为了利用混匀作业日常生产中所检测到的大量的连续型随机变量的正态分布数据来计算实际生产的混匀作业混匀效果，用过程控制理论求出混匀料化学成分这个连续型随机变量正态分布的合格率P，即：ⅰ由Tu‑T_L＝2t，得出P＝P(T_L≤X≤Tu)，其中Tu：混匀料生产中质量控制上限；T_L：混匀料生产中质量控制下限；ⅱ根据P(TL≤X≤Tu)＝2Ф(3Cp)‑1，得出P＝2Ф(3Cp)–1  (8)其中Ф(3Cp)：是三倍工程能力指数的标准正态分布函数值；P：混匀作业工序生产的混匀料堆合格率；㈣令η＝P/Po得出适合于混匀作业生产管理的混匀效率计算公式：令η＝P/Po，将(8)式和(7)式代入，整理后得到：η＝〔2Ф(3Cp)－1〕/{1－P(A)[1‑P(A)]/N(t/0.7)²}  (9)其中η：适合于混匀作业生产管理的混匀效率；N：混匀料生产的铺料层数；Ф(3Cp)：三倍工程能力指数的标准正态分布函数值；Cp：混匀作业工序的工程能力指数，可用Cp＝(Tu‑T_L)/6σΑ，即Cp＝t/3σΑ得到，其中σΑ为铁矿粉混匀作业后混匀料堆的标准差；t:混匀料生产的单边规范限；P(A)：混匀料中铁矿石的含量，用下面的方法得到：P(A)＝P(B1)P(A/B1)+P(B2)P(A/B2)+……+P(Bk)P(A/Bk)P(A/B1)＝(Tfe1)∕70％＝10/7(Tfe1)……P(A/Bk)＝(Tfe k)∕70％＝10/7(Tfe k)(Tfe1)为第一种原料的化验Tfe；……；(Tfek)为第k种原料的化验Tfe。