烧结生产在线配料综合平衡调节方法

专利名称：烧结生产在线配料综合平衡调节方法
技术领域：
本发明涉及一种钢铁冶金烧结生产过程中的质量控制技术。
背景技术：
钢铁冶炼中的烧结生产是炼铁生产的前道工序，是保证高炉获得优质技
术指标的关键。烧结矿化学成分主要包括碱度(R)、 TFe、 Si02、 CaO、 MgO、 FeO、 P和S等，控制烧结矿化学成分，主要是控制其稳定性。国内外生产实 践表明，烧结矿化学成分的波动对高炉影响很大，烧结矿碱度(R)波动值由 ±0.1降至士0.075时，高炉可增产1.5%，焦比降低0.8%。目前烧结矿化学成 分波动大是国内外高炉原料的一个突出问题，因此稳定烧结矿化学成分非常 重要。由于各种原料化学成分随机波动，烧结产品取样分析时间滞后，且配 料复杂，使得烧结矿化学成分稳定控制相当困难，特别在熔剂品种少的情况 下，调节某瑢剂往往还会引起其他成分的变化，造成烧结矿质量的波动。 发明目的
本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种可以根据生产中原料 配比和成分数据的变化进行综合分析调节、提高烧结矿质量的烧结生产在线 配料综合平衡调节方法。
本发明方法是
(一)当Si02在允许范围(目标要求值土0.3)内，按照下列碱度平衡方 程式(l)调节
Roi:Si02iXi= ECaOiXi XSi (1)
(l)式中Ro—碱度，i一单位质量烧结矿的有关原料量，
MgO —烧结矿MgO含量，Si—有关原料的烧损参数。 为保证碱度指标稳定，常用的调节方法是根据公式(l)和原料、成品的成 分化验结果，固定Si02在一定范围内，调节石灰石改变CaO成分。(二)当Si02超出允许范围(大于目标要求值的士0.3)，增加硅/镁综合平 衡调节，按照方程式(2)调节
RoZSi02ixi =ZCaOiXixSi + a一MgO (l+b) (2)
(2) 式中a!为阕值ai=0， crl<| MgO| <cj2; (cj1=1.3， ct2=1.7)
a!=l， I MgOl <cj1; 0.05 〈b^0.1
在当前配比基础上，调节蛇纹石熔剂配比，调整幅度±0.2 ±0.5，以改 变Si02。由于调节蛇纹石配比的同时也会引起MgO的变化，因此一旦MgO 低于下限(MgO满足高炉需要，应控制在绝对值为1.3 1.7的范围内)，在减 少蛇纹石熔剂的同时还要加入一定量的白云石来补充MgO，白云石调节配比 通常控制在±0.5 ±1范围内。
本发明提出在Si02超限情况下，增加硅/镁综合平衡调节的公式(2)，该方 法考虑了熔剂品种少的情况下调节Si02对MgO的影响，从而对其进行综合平
衡调节，避免了调节Si02时引起烧结矿其他化学成分的波动。
(三)因为焦粉用量对返矿的产生有影响，考虑提高焦粉用量会使返矿比 下降，且返矿所需焦粉量小于混合原料所需焦粉量，因此，在调整返矿比的 同时，按照公式(3)对焦粉量进行相应调整
化尸去 (3)
(3) 式中AJact为焦粉配比增量，范围
; Jact为焦粉和新 原料之比，范围[4%， 4.5%]; RFaet为返矿和新入铁矿石之比，范围[1%，5%];
c为修正系数，范围0< I c I <0.4。
本发明提出在调节返矿比的同时，增加对焦粉进行适度调整的公式(3)，
从而提高了返矿控制精度，进一步保证了烧结矿质量指标的稳定。
本发明是利用烧结过程计算机系统，采用可视化语言.NET，开发配料综 合平衡调节软件和用户操作界面软件，实现对烧结矿成分的动态跟踪，提在线计算精度，减少了烧结矿成分的波动。配料综合平衡调节软件包括有配料计算模块、碱度控制模块、返矿控制模块和数据交互模块；用户操作界面软件包括有配料计算界面、计算管理界面和配比下发等界面。
本发明适用于烧结生产在线自动配料。本发明提出了在熔剂品种少的情况下对硅/镁的综合平衡调节及考虑返矿/焦粉关系的综合调节方法，有效地平衡了各用量关系，减少了化学成分波动，提高了在线计算精度和烧结矿质量，保证了烧结矿主要关键指标的稳定性。通过在线运算和化验的实时检测，实现了对烧结原料、返矿的动态跟踪，为烧结生产操作人员提供了高效准确的在线自动配料计算和调节等质量控制功能，提高了操作人员的工作效率，方便了操作人员实时跟踪烧结工艺运行状态。该方法适应性强，能够满足不断变化的工艺生产和原料变化要求，有利于增强对生产过程的深入认识，保证生产系统的稳定运行和持续改进。
具体实施例方式
计算机系统的硬件软件配置为模型服务器硬件环境选用HP830G5， IntelP4 3.0GHz CPU ， 1GB SDRAM (2x512MB) RAM;操作员站的硬件环境选用Intel P4 3.0 CPU,配标准以太网卡。服务器开发软件包括Oracle 10gDatabase, Microsoft, VS.net2003。 Oracle 10g被用作数据库管理系统，服务器安装Windows 2003 Server操作系统，并安装RAID控制器以增加操作的安全性。操作员站操作系统安装有Windows XP专业版，开发软件包括MicrosoftVS,net2003， Office2007。为增强图形显示功能，服务器和操作员站还分别选用了用于3D图表的Component One Chart 8.0.Net和用于趋势显示的TrendViewer 2.0 Developer Edition .Net等编译工具。
本发明方法已在4501112烧结机上应用，达到了预期效果。本发明方法可以方便可靠地推广于同类型大型烧结机。
权利要求
1、一种烧结生产在线配料综合平衡调节方法，其特征是(一)当SiO2在允许范围内，按照下列碱度平衡方程式(1)调节RO∑SiO2i×i＝∑CaOi×i×Si(1)(1)式中RO-碱度，i-单位质量烧结矿的有关原料量，MgO-烧结矿MgO含量，Si-有关原料的烧损参数。(二)当SiO2超出允许范围，增加硅/镁综合平衡调节，按照方程式(2)调节RO∑SiO2i×i＝∑CaOi×i×Si+a1×MgO(1+b1)(2)(2)式中a1为阕值a1＝0，σ1＜|MgO|＜σ2；(σ1＝1.3，σ2＝1.7)a1＝1，|MgO|＜σ1；0.05＜b1＜0.1在当前配比基础上，调节蛇纹石熔剂配比，调整幅度±0.2～±0.5，以改变SiO2。(三)在调整返矿的同时，按照公式(3)对焦粉量以反比关系进行相应调整<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>&Delta;J</mi> <mi>act</mi></msub><mo>=</mo><mi>c</mi><mfrac> <msub><mi>J</mi><mi>act</mi> </msub> <msub><mi>RF</mi><mi>act</mi> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>(3)式中ΔJact为焦粉配比增量，Jact为焦粉和新原料之比，RFact为返矿和新入铁矿石之比，c为修正系数，0＜|c|＜0.4。
2、 如权利要求1所述的烧结生产在线配料综合平衡调节方法，其特征是 Si02的允许范围为不大于目标要求值的±0.3。
3、 如权利要求1或2所述的烧结生产在线配料综合平衡调节方法，其特 征是一旦MgO低于下限，在减少蛇纹石熔剂的同时还要加入一定量的白云石来补充MgO，白云石调节配比通常控制在±0.5 ±1范围内。
4、 如权利要求3所述的烧结生产在线配料综合平衡调节方法，其特征是焦粉和新原料之比的范围是[4%， 4.5%]，返矿和新入铁矿石之比的范围是 [1%， 5%]，焦粉配比增量的范围是
。
5、如权利要求1或2所述的烧结生产在线配料综合平衡调节方法，其特 征是利用烧结过程计算机系统，采用可视化语言.NET，开发配料综合平衡调 节软件和用户操作界面软件，实现对烧结矿成分的动态跟踪；配料综合平衡 调节软件包括配料计算模块、碱度控制模块、返矿控制模块和数据交互模块; 用户操作界面软件包括有配料计算界面、计算管理界面和配比下发界面。
全文摘要
一种烧结生产在线配料综合平衡调节方法，适用于熔剂品种少的大型烧结机配料控制，目的是根据生产中原料配比和成分数据的变化进行综合分析调节以提高烧结矿质量。本发明方法是SiO₂在允许范围内时，按照碱度平衡方程式R_O∑SiO_2i×i＝∑CaO_i×i×S_i调节；当SiO₂超出允许范围，按照方程式R_O∑SiO_2i×i＝∑CaO_i×i×S_i+a₁×M_gO(1+b₁)调节；在调整返矿的同时，按照公式ΔJ_act＝c(J_act/RF_act)对焦粉量进行相应调整；本发明利用烧结过程计算机系统，采用可视化语言.NET，开发配料综合平衡调节软件和操作界面软件，实现了对烧结矿成分的动态跟踪，提高了在线计算和控制精度，减少了烧结矿成分的波动。
文档编号G05B19/04GK101525687SQ20091007423
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者吕晓云, 强 李, 杨晓冈, 武征鹏, 娟 王, 甘晓靳, 杉 蒋, 赵小彦, 郝俊宇 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司