烧结配料的优化控制 莱钢自动化部 杜春雷 [摘 要]莱钢银前配料PL C 系统针对常规控制存在的问题,通过实现料批控制功能和数字变频控制功能动态优化烧 结原料的配比,大大提高了烧结矿产品的质量。 [关键词]配料制度 料批控制 数字变频控制 优化控制 1.前言 随着工业自动化水平的提高和普及,计算机控制技术逐渐引入到烧结生产中,大多采用了DCS (集散控制系统)或PL C 控制系统,基本实现了烧结生产的自动化控制。但莱钢在烧结质量控制方面,特别是配料生产中缺乏优化控制手段,主要靠基础自动化及人工经验操作,输送到265m 2烧结机的各种原料难以得到理想化的配比,从而烧结矿的质量也难以保证。莱钢银前烧结PL C 系统通过实现料批控制功能和数字变频控制功能,从而实 现对烧结配料生产的优化控制。 2.莱钢银前烧结配料生产工艺概述 莱钢银前烧结配料室共有15个料仓,分别储存参与烧结的各种含铁原料、溶剂和燃料,由13台宽带给料机和两台双螺旋给料机(下生石灰)将原料打到13台配料称和两台螺旋称(称量生石灰),经过称量后按料头料尾对齐的原则配比后进入一混一皮带,再经过两台混合机加水搅拌均匀后,输送到265m 2烧结机。如下图1 。 配料是烧结生产的一个重要环节,它既影响着生产成本,又影响着高炉冶炼指标。 3.配料PL C 系统的硬件配置和组态软件3.1现场控制站选用QUAN TUM 系列PL C 完成基础设备级自动控制。3.2组态软件 采用基于M icrsoft W indow s 2000环境的CON CEPT 2.6编程软件,为整个控制系统提供一个统一的开发环境。监控软件 — 652—
烧结配料知识 一、烧结基础知识 1、烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。 2、烧结的方法 （1）鼓风烧结：烧结锅，，平地吹；以及带式烧结机。 （2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机； （3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。 3、烧结生产的工艺流程 一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节（见下图）。 机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。 4、烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。 1>、利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（m2.h）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示： 利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/[总生产台时（t）×总有效面积（m2）] 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。 2>、烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示： 设备作业率=运转台时/日历台时× 100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。 日历台时=台数× 24×天数 事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示： 事故率=事故台时/运转台时× 100% 设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示： 设备完好率=完好设备台数/设备总台数× 100% 3>、质量合格率 烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。 根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。因此： 质量合格率=（总产量-未验品量-试验品量-出格品量）/（总产量-未验品量-试验品量）× 100% 质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。 烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（S）含量、碱度（CaO/SiO2）、转鼓指数（≥6.3mm）、粉末（< 5mm）等，有的厂还
烧结机配料系统优化及运用 优化方法 ⑴提高雷达料位计准确度及可靠性。料位计是用来测量配料仓料位的仪表。由于受到安装角度、灰尘、仓壁挂料等影响，时常出现测量不准的情况，确保其测量准确性。有些需要在法兰处改变角度，加垫片等措施解决。同时避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3 锥形发射区内有障碍装置( 因为障碍装置越近，虚假反射信号越强) 。同时用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度，使传感器较容易地将虚假信号滤出。对雷达波信号进行滤波处理，雷达料位计下端的喇叭口四散发射的雷达波会碰到料灌或者在正常下料时探测到正在落下的料。由此需要调整角度使其尽可能的对准料面。 ⑴由于配料物料潮湿粘连、下料口不合适、传输皮带偶尔跑偏、水平度不佳等因素，会造成瞬间下料激变给下料量带来较大波动、PID 调节的死区在这里经常会显得起不了多大作用，通常的做法会使在理想状况下调节的很精确的PID 调节程序带来一些问题，会使下料量上下波动寻找在死区范围内的调节参数。为了避免下料激变带来的波动，又进行了处理。首先，屏蔽突变较大的料流信号，在正常运行中，比较当前料流信号和上一个料流信号，比例过大或者过小则屏蔽当前信号，使用上一个料流信号代替当前的信号。其次，设置动态的死区范围，根据下料设定值的大小来动态调节死区的范围。固定的死区在变动设定下料量大小时，容易产生精度不准，影响配料精度。此外，在实际下料时，调节功能块中测量范围、比例、积分时间，使下料量反馈接近于设定值。 ⑴增加全自动生产方式。系统送电后，将现场操作箱转换开关打到自动位，即可实现全自动操作。方式默认为定时震动，也可通过画面选点击启动的方式进行启动。间隔、循环间隔均可在画面进行设定。由料位确定方式也可在画面进行料位设定。当料位低于设定的值时，自动震动。可在画面暂停和停止，暂停恢复后继续震动过程，停止后再启动重新进行整个过程。⑴针对白石灰螺旋加水执行器关不死的情况，将原有老旧执行器更换型号为奥托克IKM18，对其零点附近的调校更加准确，反复试验看是否漏水，直到关紧位置。另外增加管道电动开关阀门，做好连锁，开机是自动启动，停机时自动关闭，此为双保险。实现自动换仓。在换仓操作时若不能实现自动无缝换仓，只能由人工手动启停拉式皮带，此时的延时若不停止所有参与配料的皮带则会带来配比的失衡。只有停止配料线，频繁的换仓意味着频繁的停机。改造后仪表的功能得到利用，自动换仓成为现实，使得生产能顺利稳定进行。 实施效果 通过对雷达料位计进一步的调整、调试，使其更加精确，使其具有重要的参考价值和连锁必要条件，减少了人工劳动强度。配料秤波动大通过优化的程序处理，使得配料皮带秤运行更加平稳，减少变频器输出频率忽上忽下的不稳定，使配料配比稳定在较高水平。增加的
河北联合大学轻工学院 COLLEGE OF LIGHT INDUSTRY, HEBEI UNITED UNIVERSITY 中英文翻译 设计题目：烧结自动化系统设计 —烧结配料自动控制系统设计 学生姓名： 学号： 专业班级：09自动化3班 学部：信息科学与技术部 指导教师： 2013年5月30日
目录 原文 (1) 译文 (5)
原文 如今社会钢铁行业发展迅速，前景十分良好，随着高炉对烧结矿品质要求的不断提高，配料已成为烧结技术改造的关键环节。众所周知，烧结厂配料系统是整个烧结生产的源头，它担负着所有烧结机的混合料供应任务，如果配料系统遇到问题，那么整个烧结生产都要被迫停止，而且配料系统的计算也要准确无误，以为烧结原料的种类多，配料成分随其供货渠道的变化而变化，各单配料的配合比例也会根据生产的要求随时变化，而且在生产过程中，物料的黏度、比重、粒度及环境的温度、湿度的变化，也会严重影响下斜的精度，因此，配料系统对于提高烧结矿的质量至关重要。 自上个世纪60 年代冶金自动化装备问世以来，取得了极其迅猛的发展。特别是上世纪80 年代种类繁多的PLC和DCS 的出现，冶金自动化装备的可靠性和实时性、可操作性和可维护性都得到极大地改善。方便的软件编制和友好的人机界面，不断提高的性能价格比，使冶金自动化装备技术得到极快的推广和使用。“十五”期间,我国重点发展冶金生产过程自动化、工艺智能化和管理信息化技术，其中重点推广和研发技术中就有烧结过程自动化系统。 烧结是把粉状物料转变为致密体，是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。一般来说，粉体经过成型后，通过烧结得到的致密体是一种多晶材料，其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布。无机材料的性能不仅与材料组成（化学组成与矿物组成）有关，还与材料的显微结构有密切的关系。 烧结配料自动控制系统在现在应用十分广泛，是在自动控制仪表方面尤其突出。在此方面根据烧结工艺需求能将各种矿按照所需量自动投入，由皮带运到混合机中进行下一步工艺的生产。而近年来，我国的钢铁冶炼行业发展十分迅速，烧结矿是炼铁的主原料，而配料这一工艺是影响烧结质量的重要环节，各称量设备只有达到一定精度才能保证矿的质量。因此烧结配料自动控制系统是各大型钢铁厂必不可少的，也可大大提高生产效率。 烧结生产的工艺流程一般包括：原燃料接受，贮存及熔剂，燃料的准备，配料，混合，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分及冷却，冷矿筛分及冷矿破碎，铺底料，成品烧结矿的贮存及输出，返矿贮存等工艺环节。 烧结生产的主要目的是为高炉提供质量优良，强度高，粉末少，还原性好和
2.配料 2.1概述 烧结配料是按烧结矿的质量指标要求和原料成分，将各种原料（含铁料、溶剂、燃料等）按一定的比例配合在一起的工艺过程，适宜的原料配比可以生产出数量足够的性能良好的液相，适宜的燃料用量可以获得强度高还原性好的烧结矿。 对配料的基本要求是准确。即按照计算所确定的配比，连续稳定配料，把实际下料量的波动值控制在允许的范围内，不发生大的偏差。实践表明，当配料发生偏差，会影响烧结过程的进行和烧结矿的质量。 生产中，当烧结机所需的上料量发生变化时，须按配比准确计算各种料在每米皮带或单位时间内的下料量；当料种或原料成分发生变化时，则应按规定要求，重新计算配比，并准确预计烧结矿的化学成分。 2.2配料方法——质量配料法 此法是按原料的质量进行配料的一种方法。其主要装置是皮带电子称——自动控制调节系统——调速圆盘给料机，配料时，每个料仓配料圆盘下的皮带电子称发出瞬时送料量信号，此信号输入调速圆盘自动调节系统，调节部分即根据给定值信号与电子皮带秤测量值信号的偏差，自动调节圆盘转速，达到所要求的给料量，质量配料系统如图1所示 质量配料法可实现配料的自动化，便于电子计算机集中控制与管理，配料的动态精度可高达0.5%-1%,为稳定烧结作业和产品成分创造了良好条件，也是劳动条件得到改善。 2.3配料室（本厂） 配料室采用单列布置，15个矿槽，混匀矿槽上采用移动B=1000卸料车向各配料槽给料；无烟煤、焦粉、冷返矿矿槽上采用B=650固定可逆胶带机向各配料槽给料。生石灰用外设压缩空气将汽车罐车送来的生石灰送至配料槽。混匀矿采用￠2500圆盘给料机排料，配料电子称称重；燃料和溶剂及冷返矿直接用配料电子称拖出；生石灰的排料、称量及消化通过叶轮给料机、电子称及消化器完成。以上几种原料按设定比例经称量后给到混合料的B=800胶带机上。料槽侧壁安装振动电机，防止料槽闭塞。 调速圆盘自 动调节系统 给定值 控制量 偏差 调节部分 调节量 操作部分 （圆盘） 操作量 控制部分 （圆盘给料机） 检出部分 （电子皮带秤） 图1 质量配料系统
1、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 堆料皮带速度2m/s ，堆料机大车行走沿堆料皮带运行方向速度30m/min ，求堆料机大车行走逆向速度。 解： 01111V V V += 30120301200101+?=+=V V V V V =25m/min 答：堆料机大车行走逆向速度为25m/min. 2、(高级工,计算题,难,无,辅助要素,标准库) 根据下列原料成分性质，计算烧结矿成分：求烧结矿的TFe%？ 解：①精矿带入烧结矿中铁的含量： 70×(1-8%)×68%=43.792 精矿烧成量=64.4 ②石灰石烧成量： 14×(1-2%)×(1-45%)=7.546 ③白云石烧成量： 2×(1-4%)×(1-45%)=1.056 ④生石灰烧成量： 3×(1-20%)=2.4 ⑤焦粉的烧成量： 5×(1-7%)×(1-8%)=0.930 ⑥高炉灰的烧成量： 6×(1-7%)×(1-10%)＝5.022 高炉灰带入烧结矿中含铁量 6×(1-7%)×45%＝2.511 带入烧结矿中总铁量 43.792+2.511＝46.303 总的烧成量： 64.4+7.546+1.056+2.4+0.93+5.022 ＝81.354 烧结矿TFe%＝%92.56%100354.81303.46=?
答：烧结矿TFe%为56.92%。 3、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 含铁原料在原料场进行混匀，精矿占50%，配料室混匀矿配比为85%，内循环返矿为25%在配料室配加。求混合料中精矿比例。 解：(1-25%)×85%×50%=31.875% 答：混合料中精矿比例为31.875%。 4、(高级工,计算题,中等,无,辅助要素,标准库) 混合料中磁铁矿占30%，出矿率为85%，问烧结矿中磁铁矿含量为多少？ 答：在烧结过程中发生复杂的物理化学反反应，无法计算出烧结矿中磁铁矿的含量。 5、(高级工,计算题,较易,无,辅助要素,标准库) 某厂4月份生产烧结矿20万吨，品位合格18万吨，碱度合格16万吨，全部合格15万吨，一级品8万吨，求该月烧结矿品位合格率，碱度合格率，综合合格率，一级品率。 解：品位合格率=%90%1002018=? R 合格率=%80%1002016=? 综合合格率=%75%1002015=? 一级品率=%33.53%100158=? 答：烧结矿品位合格率，碱度合格率，综合合格率，一级品率分别为90%，80%，75%，53.33%。 6、(高级工,计算题,中等,无,辅助要素,标准库) 某厂一台烧结机生产时,每小时卸入热矿筛烧结矿162吨,测得每米皮带上的热返矿为6.5公斤,皮带速度为1.64米/秒。求该台机热返矿率为多少? 解：公式： 热返矿率=(每米皮带热返矿量×胶带机每秒速度×3600秒/每小烧结机产量)×100% 热返矿率=(6.5×1/1000×1.64×3600/162)×100%=23.69% 答：该台烧结机的热返矿率为23.69%。 7、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 某厂有105㎡烧结机一台，利用系数为1.4h m t ?2/，出矿率为85%，计算每班混合
同煤钢铁烧结自动配料总方案 一、工程概述 同煤钢铁烧结厂机烧车间现有一台52m2烧结机和两台24m2烧结机，共用一个配料间，内设17个圆锥料仓，17台Φ1500圆盘给料机，两条配料主皮带机（B=650㎜）。其中52m2烧结机系统占用1#—— 9#九个料仓，一条配料主皮带机；两台24m2烧结机系统占用其余8个料仓（10#--17#），一条配料主皮带机，物料种类有：印矿粉、精矿粉、机返、高返、焦粉、白云石粉、干红泥等，生石灰采用旋转卸料器+白灰配消器的方式进行配加；竖炉车间现有八座竖炉，其配料间有7个圆锥料仓，7台Φ1500圆盘给料机，一条配料主皮带机（B=650㎜），以上两个配料系统均为手动。随着冶金企业炼铁工艺的发展，对烧结矿产量和品味要求越来越高，烧结配料作为烧结生产的重要环节，各种原料成分配比和精度的准确性对烧结矿产量和品味有着重要影响，而提高整个配料系统设备运行稳定性，保障配料配比和精度，自动控制系统的稳定运行和控制效果起着关键作用。为了改变这种落后的配料方式，公司决定对配料系统进行自动化改造，以便对各种配加物料进行连续监测，自动调整与控制，同时可为公司的成本控制提供科学、准确、快速的计量数据。 二、工程技术要求 根据我公司烧结厂现有配料设备的实际情况，需将现圆盘给料方式改为圆盘+电子皮带秤或直拉式电子皮带秤给料，共需增加24台电子皮带秤。白灰配加方式需在现基础上增设两台单螺旋秤。具体工程内容包括加装24台电子皮带秤、2台单螺旋秤、现场操作箱、主控台、PLC、工控机，增设上位机管理系统软件，其中包括系统设计、配料软件编程及调试等，PLC、CPU与工控机之间通过以太网通讯。具体控制要求有： 1、控制内容： ⑴由人工直接输入各种物料的配比或下料量，由计算机分配到各下料单元，
优化烧结熔剂配料结构 提高烧结产质量攻关实践 1 前言 我厂原15.4m2的烧结机经过三次扩容改造，现烧结机有效面积为25.34m2。2004年9月30日，作为2#高炉扩容改造最大配套改造项目——烧结系统改造完成，点火生产。此次改造，烧结机设计台时产量49t，年烧结矿生产能力将达到40万t。但在实际生产过程中烧结机台时产量从未达到设计能力，平均仅为44.08t/台时，烧结矿合格率为76.76%（2004年10月至2006年6月统计指标，见附表）。三座高炉因烧结矿比例结构很低，仅维持生产了七个月时间，被迫组织两座高炉生产，而烧结矿配比也在55%以下，高炉炉料结构不合理，严重制约了高炉生产的稳定顺行和经济指标的提高。因此，如何提高烧结台时产量，提高烧结矿合格率，使烧结矿产质量稳定提高，已成为我厂的迫切要求。为此，我们从影响烧结矿产质量指标的各个方面（如原料、设备、生产组织）入手，进行了分析和技术攻关，使烧结台时产量大幅度提高，平均为51.02t,超攻关目标3.02t，烧结矿合格率有了进一步稳定和提高，平均达88.92%，比攻关目标提高8.92%。 2 原因分析 2.1烧结铁料粒度：烧结料中烧结矿粉、球团矿粉、原矿粉粒度较粗，﹥8mm平均占36%，最高时﹥8mm占到70%，且粒级差大，
原矿粉粒度波动尤为突出。 2.2 熔剂成份：烧结配料熔剂有石灰石、生石灰、消石灰三种，品种多，CaO含量低，成分波动大。尤其是消石灰粉由多个厂家提供，CaO在5 3.24-66.67%之间，平均仅为59.53%，SiO2在2.54-12.9%之间，平均约为 6.89%，H2O在10%-20%，平均约为16.11%，水分、化学成分波动极大，且生烧严重，同时多家消石灰不能均衡进货，中和混匀工作难以作为。 2.3 熔剂粒度：石灰石粉﹤3mm达85%以上，生石灰粉﹤3mm 达95%以上，二者相对稳定，能够基本满足生产需要。消石灰粉﹤3mm在70-75%之间，主要问题有二：一是未完全焙烧的大粒度石灰石，在烧结过程中生成生石灰，进入成品烧结矿，影响烧结产质量指标；二是经过碾压板结的消石灰，在烧结过程中未能发生矿化反应，而以游离CaO的形态存在于烧结矿中（俗称“白点”），在吸收水分时（外喷水和大气湿分中的水）消化，导致烧结矿体积膨胀，引起烧结矿粉化。 2.4操作方面：主要是烧结预配、烧结矿粉、球团矿粉、原矿粉的打水润湿、配料、混合、看火等岗位操作人员的操作水平参差不齐，工作责任性有待加强，尤其是混合加水和看火等岗位。 2.5部分工艺设备的原因：主要表现在大料仓场地狭小、天车能力不够，预配料中和混匀不好。热返矿不能稳定参与配料。一二次混合效果差，生球粒度不理想。烧结布料偏析。头尾密封板、台车、滑道漏风严重。烧结矿冷却效果差，成品皮带打水等。
收稿日期:2011-04-15 联系人:马西武(338001)江西新余钢铁公司原料部 浅谈烧结低成本配矿 马西武 彭志强 (江西新余钢铁公司) 摘 要:讨论了低成本配矿的方法、面临的问题及解决措施。新(余)钢利用数学模型优化烧结配矿,初步实现了低成本配矿和原料采购指导。下一步将从基础工作做起,收集详实、准确、完整的生产资料,为建立专家系统数据库做好准备。 关键词:烧结;配矿;成本 中图分类号:TF046 4 文献标识码:B 文章编号:1000-8764(2011)05-0027-03 On Low Cost Proportioning of Sintering Ma X iwu et al Abstract T he met hod,problems and counter -measures of low cost propor tioning w er e discussed M at hemat ical model was used to optimize sinter ing proportioning in Xin (yu)steel,and lo w cost proportioning and raw material procurement guidance w ere realized preliminarily T he nex t step will be star ted from basic wor k and collecting detailed,cor rect and complete production data,making pr epar atio ns for establishing ex pert system database Keywords sintering,proport ioning,cost 1 前 言 目前,国内铁矿资源日益紧缺,进口矿、国内矿种类繁多、质量价格各异。在此情况下,合理利用铁矿石资源,使之满足钢铁工业降本增效的需要,是各钢铁企业研究的重点之一。因此,在制定烧结配矿方案的过程中,除满足其物化性能和冶金性能的要求外,还要特别考虑成本因素,实现低成本配矿,为企业在微利时代争得更多赢利空间。 2 低成本配矿的方法 2 1 低成本配矿要求 烧结配料的目的是在获得化学成分和物理性质稳定、合乎高炉冶炼要求、具有良好的烧结指标的基础上,尽量降低烧结成本。一般来说,一个合适的配矿方案应达到以下四个要求[1]: (l)成分达标:满足高炉需要的烧结矿化学成分; (2)性能达标:满足高炉需要的烧结矿物理性能和冶金性能指标; (3)资源可供:铁矿石的可供资源量能满足配矿需要; (4)成本经济:在满足前三项要求的条件下烧结矿成本最低(或炼铁成本最低)。 其中(1)、(2)体现的是质量,需满足高炉要求;(3)体现的是可执行性,方案再好,资源不到位,也无法实现;(4)体现的是目标。总而言之,要求配矿方案质量达标、成本最优、切实可行。2 2 成本最优计算方法 一般配矿方法是根据对烧结矿成分的要求,对各种矿粉进行配料计算,然后通过烧结杯试验,确定各种矿石的适宜配比和工艺参数,从而得出优质高产的烧结配矿方案。但是,当所使用的含铁原料达十几种乃至数十种、其单位价格各不相同时,要从这些种类繁多、价格各异的矿石中优选出既能满足烧结矿质量要求,又 27 第36卷 第5期2011年10月 烧 结球团 Sintering and Pelletizing
烧结配料知识 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
一、烧结基础知识 1、烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。 2、烧结的方法 （1）鼓风烧结：烧结锅，，平地吹；以及带式烧结机。 （2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机； （3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。 3、烧结生产的工艺流程 一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节（见下图）。 机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。
4、烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。 1>、利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示： 利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/[总生产台时（t）×?总有效面积（m2）] 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。 2>、烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示：设备作业率=运转台时/日历台时×?100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。日历台时=台数×24×天数 事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示： 事故率=事故台时/运转台时×?100% 设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示： 设备完好率=完好设备台数/设备总台数×?100% 3>、质量合格率 烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。 根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。因此： 质量合格率=（总产量-未验品量-试验品量-出格品量）/（总产量-未验品量-试验品量）×?100% 质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。 烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（S）含量、碱度（CaO/SiO2）、转鼓指数（≥）、粉末（<5mm）等，有的厂还包括氧化镁（MgO）、氟（F）、磷（P）等。 一级品率=一级品量/合格品量×?100% 转鼓指数=检测粒度（≥5mm）的重量/试样重量×100% 烧结矿筛分指数=筛分后粒度（≤5mm）的重量/试样重量×100% 4>、烧结矿的原料、燃料、材料消耗定额 生产一吨烧结矿所消耗的原料、燃料、动力、材料等的数量叫消耗定额，包括含铁原料、熔剂料、燃料、煤气、重油、水、电、炉蓖条、胶带、破碎机锤头、润滑油、蒸气等。 5>、生产成本与加工费 生产成本是指生产一吨烧结矿所需的费用，由原料费及加工费两部分构成。 加工费是指生产一吨烧结矿所需的加工费用（不包括原料费）。它包括辅助材料费（如燃料、润滑油、胶带、炉蓖条、水、动力费等），工人工资，车间经费（包括设备折旧费、维修费等）。 6>、劳动生产率
基于改进差分进化算法的烧结矿配料优化 李凯斌, 卢建刚, 吴燕玲, 孙优贤 浙江大学工业控制技术国家重点实验室，杭州(310027） E-mail ：kbli@https://www.doczj.com/doc/dd3831921.html, 摘 要：本文针对差分进化算法(differential evolution algorithm)存在的早熟问题和停滞现象作了改进并把改进的算法应用于烧结矿配料优化，用matlab 编程，仿真结果表明符合实际生产工艺要求，证明了改进的差分进化算法对烧结矿配料优化的有效性，从而指出了改进的差分进化算法在配料优化中的应用价值。 关键词：差分进化，停滞，烧结矿，配料优化 中图分类号：TF541 1．前言 钢铁企业中炼铁系统能耗占整个钢铁生产能耗的60% ～70% ，生产成本也占54% ～58%，所占比重都较大[1]。而烧结又是生产高炉炼铁精料的关键工序，烧结生产中，可以将不同原料，熔剂进行精确配料，以调整烧结矿化学成分，满足高炉对炉料成分的要求。烧结矿的优化配料是一项极其重要的工作，配料的目的在于：根据不同种类的铁矿石的化学成分，将原料矿进行合理的搭配，使混匀矿的化学成分符合烧结生产的要求。烧结矿配料优化从上个世纪80年代就开始研究，最初运用的是线性规划方法，优化对象也仅限于烧结矿的化学成分[2]。近几十年来，进化算法发展十分迅速，其应用也越来越广泛。其中由Rainer Storn 和Kenneth Price 提出的差分进化算法[3] (differential evolution ，简称DE)作为一种较新的全局优化算法，以其收敛性好，模型简单，容易实现，控制参数比较少得到广泛应用。在日本召开的第一届国际禁化优化计算竞赛(ICEO)中[6]，DE 表现突出，已经成为进化算法(EA)的一个重要分支。近几年来，DE 在约束优化计算，模糊控制器优化设计，神经网络优化，滤波器设计等方面得到了广泛应用。本文运用改进的差分进化算法对烧结矿配料进行优化。 2．差分进化算法 DE 作为一种较新的全局搜索算法与遗传算法，进化规划，进化策略不同，它是由父代个体差分矢量构成变异算子，然后按一定交叉概率，父代个体与变异个体进行交叉，生成试验体，最后在父代与试验体之间根据适应度选择个体。 2.1 差分进化原理 (1)选定种群规模N ，加权因子F ∈[0，2]最大进化代数MAX G ，杂交率CR ∈[0，1] (2)生成初始种群0W ：{w 0 i (i=1,2,…N)}，令进化代数G=0 (3)对G i w 执行(4)~(6)步，生成G+1代 (4)变异：1G i w +?=G i w +F(G j w -G k w )其中1≤j ，k ≤N ，且i ，j ，k 互异 (5)杂交：1G ij w +=1()() G ij G ij w random CR w random CR +?>??≤??? 其中G ij w 为第G 代第i 个个体的第j 个基因，CR 为 杂交率，random ∈[0，1] (6)选择：
烧结配料对选矿的影响 摘要：烧结成分的稳定性对高炉顺行、以及增铁节焦具有重大的意义,因此,搞好配料工作是高炉优质、高产、低耗的先决条件，是获得优质烧结矿的前提，烧结矿使用的原料种类繁多，物理化学性质各不相同。为了合理综合利用国家资源，生产出符合高炉冶炼要求而且成分相对稳定的烧结矿，同时还要兼顾生产过程的要求，烧结厂必须根据本厂原料的供应情况及物理化学性质选择合适的原料，通过计算确定配料比，并严格按配比确定每条电子称皮下料量，经常进行重量检查（跑盘）及时调整。 正文：所谓烧结，就是把粉状物料转变为致密体，是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。一般来说，粉体经过成型后，通过烧结得到的致密体是一种多晶材料，其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布。无机材料的性能不仅与材料组成（化学组成与矿物组成）有关，还与材料的显微结构有密切的关系。 现代工艺所用的烧结方法有鼓风烧结、抽风烧结、在烟气中烧结三种，其中最常用的是抽风烧结。现代工艺的烧结流程一般包括原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节。 在烧结过程中最重要的环节要数配料了，搞好配料工作是高炉优质、高产、低耗的先决条件，是获得优质烧结矿的前提，烧结矿使用的原料种类繁多，物理化学性质各不相同。为了合理综合利用国家资源，生产出符合高炉冶炼要求而且成分相对稳定的烧结矿，同时还要兼顾生产过程的要求，烧结厂必须根据本厂原料的供应情况及物理化学性质选择合适的原料，通过计算确定配料比，并严格按配比确定每条电子称皮下料量，经常进行重量检查（跑盘）及时调整. 目前国内常用的配料方法有两种，即容积配料法和重量配料法。 容积配料法是利用物料的堆比重，通过给料设备对物料容积进行控制，达到配加料所要求的添加比例的一种方法。此法优点是设备简单，操作方便。其缺点是物料的堆比重受物料水分、成分、粒度等影响。所以，尽管闸门开口大小不变，若上述性质改变时，其给料量往往不同，造成配料误差。 重量配料法是按照物料重量进行配料的一种方法，该法是借助于电子皮带称和定量给料自动调节系统实现自动配料的。优点是：重量配料比容积配料更加精确，特别是对添加数量较少的原料，这一点更明显。 除这两种配料法外，化学成分配料是一种目前最为理想的配料方法，它采用先进的在线检测技术，随时测出原料混合料成分并输入微机进行分析、判断、调整，使烧结矿质量稳固在高水平。国外对这种方法也处于开发阶段，我国的宝钢、首钢已具备开发这种水平的条件。 原燃料性质及其对烧结过程和质量的影响： 1、含铁原料 精矿粉是含铁贫矿经过细磨选矿处理，除去了一部分脉石和杂质使含铁量提高的极细的矿粉。在烧结生产过程中，除了精矿粉外，往往还添加一些其它的含铁原料(如高炉返矿、铁皮和富矿粉等)，这样做有两个目的，一是为了增加烧结混合料成球核心，改善混合料的透气性，提高烧结机利用系数，降低烧结矿成本。二是为了提高烧结矿的品位，为高炉顺产、高产创造条件。 返矿具有多孔的结构，含低熔点化合物，有利于烧结过程液相的生成，提高烧结矿的强度，有利于烧结料粒度的组成，改善透气性，提高烧结矿质量。因此，返矿的配加量、返矿质量的好坏，直接影响烧结生产过程的进行。 2、熔剂
烧结配料计算的方法 烧结过程是一个非常复杂的氧化还原过程，氧的得失很难确定，原料成分的波动和水分的大小均会对最终结果产生影响，而要精确进行烧结配料的理论计算，在烧结生产中显得尤为麻烦，并且要占用大量的时间，所以，现场配料计算一般多采用简易计算方法，即：反推算法。 所谓反推算法是先假定一个配料比，并根据各种原料的水分、烧损、化学成分等原始数据，计算出烧结矿的化学成分，当计算结果符合生产要求，即可按此料比进行组织生产，如果不否，再重新进行调整计算，直至满足生产要求为止。如果在实际生产中，所计算的配比和实际有误差，可分析其产生误差的原因，并再次进行调整计算。生产中如何确定配料比，也是大家所关心的一个问题，实际上配料比的确定常常是根据炼铁生产对烧结矿的质量指标的要求和原料供应状况以及原料成分等，并结合生产成本进行合理的搭配，反复计算，得出最终使用的配料比。 一、在进行反推算法计算时，首先要了解有关配料方面需要掌握的一些术语。 1、烧损：物料的烧损是指（干料）在烧结状态的高温下（1200—1400摄氏度）灼烧后失去重量对于物料试样重量的百分比。 2、烧残：物料的残存量即物料经过烧结，排出水分和烧损后的残存物量。 3、水分：烧结原料的水分含量是指原料中物理水含量的百分数，即一定的原料（100g—200g）加热至150摄氏度，恒温1h，已蒸发的水分重量占试样重量的百分比。 4、化学成分：原料的化学成分是指某元素或化合物含量占该种干原料试样重量的百分比。 二、具体计算公式 1、烧残量＝干料配比×（1—烧损） 2、进入配合料中的TFe＝该种原料含TFe 量×该种原料配比 3、进入配合料中的SiO2＝该种原料含SiO2量×该种原料配比 4、进入配合料中的CaO＝该种原料含CaO量×该种原料配比 5、进入配合料中的MgO＝该种原料含MgO量×该种原料配比 6、进入配合料中的Mn＝该种原料含Mn量×该种原料配比 7、烧结矿的化学成分 烧结矿TFe＝各种原料带入的TFe之和÷总的烧残量烧结矿SiO2＝各种原料带入的SiO2之和÷总的烧残量烧结矿CaO＝各种原料带入的CaO之和÷总的烧残量烧结矿MgO ＝各种原料带入的MgO之和÷总的烧残量烧结矿Mn＝各种原料带入的Mn之和÷总的烧残量如果还有其他指标要求，其计算公式同上。 三、配料计算 配料计算是以干料来进行计算的，目前有两种方法，一种是使用干配比配料，一种是使用湿配比配料，但其目的都是一样的，现在各个单位大部分都是用湿配比进行配料，由于无法上传计算表，这里只好省略了，有机会再给大家上传哦如果还有其他成分需要计算，可参照上述计算公式进行计算，直至符合本公司对烧结生产的要求为止，以上配料计算的大致步骤，仅供参考。 烧结配料计算的主要公式 1. 干料配比=湿料配比*(100-水分)% 2. 残存量=干料配比*(100-烧损)% 3. 焦粉残存=焦粉干料配比*(100-烧损)%=焦粉干配比*灰分% 4. 烧结残存率=(总残存/总干料)*100%
烧结配料的计算调整 一、现场简易计算调整 1、干料配比=湿料配比×（100-水分）％ 2、残存量 =干料配比×（100-烧损）％ 3、焦粉残存=焦粉干料配比×（100-烧损）％ =焦粉干料配比×灰分 4、烧结矿残存率=（总残存量÷总干料量）×％ 5、进入配合料中TFe=原料含铁量×干料配比 SiO2=原料SiO2含量×干料配比 CaO=原料CaO含量×干料配比 6、烧结矿碱度R的工业计算 R2=(CaO矿×矿石量+ CaO灰×灰石量) ÷(SiO2矿×矿石量+ SiO2灰×灰石量﹍+S（0.5-1.5）) 7、配合料及烧结矿的化学成分 TFe料=各种物料带入TFe之和÷各种干原料之和 TFe矿=各种物料带入TFe之和÷总残存量 SiO2料=各种物料带入SiO2之和÷各种干原料之和 SiO2矿=各种物料带入SiO2之和÷总残存量 CaO料=各种物料带入CaO之和÷各种干原料之和 CaO矿=各种物料带入CaO之和÷总残存量 二、配用石灰石的计算公式（阿尔希波夫公式） 100×（k×a-b）／【k×（a-c）+（d-b）】=加入量％
K----规定的碱度 a----料中SiO2+AI2O3的含量（石灰石中的除外）b----料中CaO+MgO的含量（石灰石中的除外） c----石灰石中SiO2+AI2O3的含量％ d----石灰石中CaO+MgO的含量％ 三、燃料配用量和配比的计算公式 Q燃=C混×（Q配+Q返）-C返×Q返／C煤kg B燃=Q燃÷Q配％ 式中:Q燃、Q配、Q返分别为燃料配用量、配料室总流量、返矿流量 C混、C返、C煤----分别为混合料固定碳、返矿残碳、煤粉固定碳％ B燃----为燃料配比％ 四、白云石配加量（干）的简易计算公式 白云石配比=（MgO A- MgO A‵）％×A/(1-H2O白％) ×MgO白％ 式中：MgO A----烧结矿要求的MgO A% MgO A‵--未加白云石烧结矿的MgO A% H2O白----白云石中含H2O％ 五、已知高炉渣中MgO含量，求烧结矿MgO含量。计算公式 MgO矿=A*MgO渣*Fe矿/ Fe铁 式中：MgO矿---烧结矿的MgO% A---渣铁比一般为0.4--0.7
冶金资源循环与利用 随着世界、特别是我国钢铁工业规模的迅速扩大，金属矿产资源的短缺问题日趋凸现，全球优质的金属矿产资源日渐匮乏，急需开发金属矿产资源高效及循环利用技术。以优化配矿技术和优化工艺参数技术为突破点，进行了基于各炼铁工艺过程的铁矿石自身特性评价及优化配矿技术，烧结、球团、高炉炼铁、熔融还原炼铁等工艺过程及操作参数优化技术的理论研究、实验研究以及应用研究，并取得了重大突破性成果，引起国内外同行的高度关注。首次提出了铁矿石的烧结基础特性、含铁炉料高温反应性、铁矿石的粘结性能等新概念，并利用其开发烧结、高炉和COREX优化配矿新技术，此外，进行了低硅烧结、低FeO烧结、厚料层烧结、高褐铁矿烧结、烧结熔剂结构优化、烧结混合料制粒性优化、烧结矿中MgO作用机理、烧结均匀布料及稳定终点操作指导系统、高产率低燃料比高炉炼铁技术、高炉上下部调剂技术、高炉理论燃烧温度、高炉煤气流优化配置、高炉降低熟料比、COREX3000竖炉条件下铁矿石粉化行为、COREX3000竖炉内炉料粘结机理及抑制技术、COREX3000含铁炉料的预还原行为等工艺参数优化技术的研究。为最大限度地确保资源安全性，提高企业综合效益，高效及循环利用金属矿产资源提供理论基础和技术依据。 2010年我国精铅产量达420万吨,随着我国交通工具、移动通信、核电等行业的飞速发展,预计到2015年我国金属铅需求量将达到800万吨.我国铅冶炼规模大,但生产技术及装备水平不高、资源利用率低、能耗高、环境污染严重,阻碍了我国铅冶金工业可持续发展.目前国内原生铅资源日趋枯竭,国产铅精矿不能自足,废铅酸电池、阳极泥等大量含铅二次资源不能得到高效利用,亟待开发清洁、高效技术,实现铅资源循环利用。 记者从太原钢铁有限公司了解到，太钢兴建的中国首套全功能冶金除尘灰资源化装置已经建成投产一个多月，可同时处理不锈钢除
某烧结配料室钢料仓设计 根据储料的流动特性及圆钢仓的受力特点，文章采用通用有限元计算软件计算，给出了钢料仓各部位的应力分布及受力特征，为设计同类型的圆料仓提供参考。 标签：烧结；钢料仓；有限元分析；设计 引言[5] 筒仓结构广泛应用于冶金行业中，1985年，《钢筋混凝土筒仓设计规范（GBJ77-85）》[1]即发行，而钢筒仓的应用还很有限。钢筒仓结构在许多情况下比混凝土筒仓更为经济，目前世界上已建筒仓中大约一半为钢筒仓。其中大部分为圆形筒仓，复杂的结构性能加上不合理的设计准则导致了许多钢板筒仓的结构破坏。2001年我国颁布了《粮食钢板筒仓设计规范》[2]，但此规范相比于实际的结构略显简单，尚存在一定差距。 不同的是，国外在钢筒仓结构性能上进行了大量的研究。世界上第一本钢筒仓设计规范-欧洲钢结构设计规范之4.1：筒仓[3]，和J.Michal.Rotter的专著《圆形钢筒仓设计指导》[4]等书，均给国内的设计人员带来了极大的借鉴和指导作用。 根据欧洲筒仓荷载规范[5]的三种筒仓设计类别，对于冶金行业中常常出现的大于100吨容量的结构，建议采用薄膜理论计算壳体主要应力，并采用弯矩理论分析局部弯曲效应，或者采用有效的数值分析，如有限元分析方法。为此，文章采用有限元分析方法，对某筒仓结构进行了分析，以确定一个较为通用的标准，方便设计人员参考。 1 模型参数 筒仓形状如图一所示，其主要作用为储存配料。筒仓底部半径为1230mm，上部半径3250mm，贮料密度为2.2t/m3。具体模型可参见设计图纸。图中，h0为贮料重心高度，h1为贮料边缘，即筒仓初始受力位置。h2为变阶位置。 图1 筒仓模型 计算高度hn=h0-h2=8743mm-5548mm=3195mm （h0-h2）/2R=0.49》[2]，但此规范相比于实际的结构略显简单，尚存在一定差距。不同的是，国外在钢筒仓结构性能上进行了大量的研究。世界上第一本钢筒仓设计规范-欧洲钢结构设计规范之4.1：筒仓[3]，和J.Michal.Rotter的专著《圆形钢筒仓设计指导》[4]等书，均给国内的设计人员带来了极大的借鉴和指导作用。