CN102129488B - 一种高磷铁矿冶炼工艺参数优化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高磷铁矿冶炼工艺参数优化的方法。本发明主要应用于高磷矿钢铁冶炼工艺参数的选择设计上。具体是：(1)用不同配比(或矿粉的粒度，配碳比，温度)的样品放在热重分析仪上做动力学实验；(2)每隔一定时间获取的差热扫描量热数据；(3)把获得的数据制成时间序列表放入所使用的软件上作分析；(4)根据图像特征来判断冶炼效果，从而确定最佳的工艺参数。本发明应用在对冶炼参数的优化上，该方法简单方便，且具有很高的实用价值，对高磷矿钢铁冶炼各种参数的优化上，提供了一种可靠实用的检测实验方法。本发明的解决了传统的马弗炉实验的不足之处；且有费用低耗材少，起到了节能减排的作用；用了将离散数据转化为图像的特殊表征手段。
Description
技术领域
本发明涉及属于冶金及化学工程技术，统计学及数字图像处理领域，具体地说是一种适应于高磷矿钢铁冶炼工艺参数的优化的方法。
背景技术
工艺参数是指在完成某项工作的工艺的一系列基础数据或者指标，也就是说这些基础参数构成了工艺操作或者设计的内容。高磷矿钢铁冶炼中的工艺参数如碱度，配碳比，温度，粒度，组成因素通常需要做马弗炉实验来获取，需要做大量的中小实验且耗费了大量的能源和材料，如钢铁当中需要买大量的坩埚，许多情况下对坩埚的腐蚀造成了坩埚的无法再次使用，污染也很严重。实验中排出的大量的浓烟和挥发性及有害气体，给人的身体健康和生命安全造成了严重的威胁，而当前正是节能减排的重要时期国家提倡低碳经济，但是不通过实验又无法获取这些参数的优化。而马弗炉实验则无法观察其冶炼的动态变化。
发明内容
本发明的目的是克服了马弗炉实验方法的缺点和不足，提供一种具有较高的应用价值的、简便可行的，灵敏度高，适应性强的用于高磷矿钢铁冶炼工艺参数的优化的方法。
本发明高磷铁矿冶炼工艺参数优化的方法的技术方案是：该方法采用热重分析仪来获得数据并用统计学方法来分析，具体步骤如下：
(1)用不同配比，或不同矿粉的粒度、配碳比、温度的样品放在热重分析仪上做动力学实验；
(2)每隔一定时间获取的差热扫描量热数据；
(3)把获得的数据制成时间序列表放入所使用的软件上作分析；
(4)根据图像特征来判断冶炼效果，从而确定最佳的工艺参数。
所取样品的量小/低于10毫克，粒度为2～10mm，配碳比为0.5～1.5，碱度采用二元碱度，表达式为
温度为1350～℃1550℃。
所取的数据为差热扫描量热离散数据，每隔一秒所得的数据，它表征着反应动向。
本发明使用的软件为VRA(Visual Recurrence analysis)软件(Version 4.9免费版)，把时间序列转化为图像，如果差热扫描量热数据图像颜色亮度集中，左上角和右下角呈现云朵区域亮度且从里到外出现层状，而且云朵越沿向右下和左上的连线越对称越佳，其对称性区别明显。
在热重分析仪上测量其动力学数据，差示扫描量热法(DSC DifferentialScanning Calorimetry)是在程序控制温度下，测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系。差热扫描量热数据象征着反应动向，根据其数据的图像特征研究其动力学行为，冶炼效果的好坏可以反应的图像的特征上。
本发明的有益效果是：
1、解决了传统马弗炉的不足之处；
2、该方法简单可行，且有费用低耗材少，起到了节能减排的作用；
3、采用了将离散数据转化为图像的特殊表征手段；
4、该方法灵敏度高，实用性强。
本发明应用在对冶炼参数的优化上，该方法简单方便，且具有很高的实用价值，对高磷矿钢铁冶炼各种参数的优化上，提供了一种可靠实用的检测实验方法。本发明的解决了传统的马弗炉实验的不足之处；且有费用低耗材少，起到了节能减排的作用；用了将离散数据转化为图像的特殊表征手段。
附图说明
图1为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，R＝0.8。
图2为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，R＝1.1。
图3为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，R＝1.4。
图4为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，R＝1.7。
图5为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，R＝2.0。
图6为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，T＝1350℃。
图7为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，T＝1400℃。
图8为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，T＝1450℃。
图9为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，T＝1500℃。
图10为本发明差热扫描量热数据的VRA软件所处理的DSC(DifferentialScanning Calorimetry)演化图，其中，T＝1550℃。
下面结合附图以实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
具体实施方式
实施例1：
具体方法是：(1)用不同配比(或矿粉的粒度，配碳比，温度)的样品放在热重分析仪上做动力学实验，；(2)每隔一定时间获取的差热扫描量热数据；(3)把获得的数据制成时间序列表放入所使用的软件上作分析；(4)根据图像特征来判断冶炼效果，从而确定最佳的工艺参数。
某高磷铁矿冶炼中碱度的选取，碱度范围为0.8，1.1，1.4，1.7，2.0。进行配比后利用热重实验进行分析。实验得出差热扫描量热数据用VRA软件做成动态图(如图1-5)。发现碱度为1.1到1.4时云朵集中且沿左上和右下的对角线较为对称，实际的马弗炉实验也证明了碱度处于1.1到1.4时的脱磷效果和铁的收到率都较好。
实施例2：
某高磷铁矿冶炼中最佳熔融温度的选取，范围为1350℃，1400℃，1450℃，1500℃，1550℃。进行配比后利用热重实验进行恒温分析。实验得出差热扫描量热数据用VRA软件做成动态图(如图6-10)。发现1450℃时云朵颜色深浅集中且沿左上和右下的对角线较为对称，实际的马弗炉实验也证明了1450℃左右时的渣铁相均匀分布(通过扫描电镜分析形貌所知)。VRA软件是现有软件，我们仅是使用这种软件进行分析。
本发明应用在对冶炼参数的优化上，该方法简单方便，且具有很高的实用价值，对高磷矿钢铁冶炼各种参数的优化上，提供了一种可靠实用的实验优化方法。
Claims (3)
1.一种高磷铁矿冶炼工艺参数优化的方法，其特征在于：该方法采用热重分析仪来获得数据并用统计学方法来分析，具体步骤如下：
(1)用不同的矿粉粒度、配碳比、碱度或者温度的样品放在热重分析仪上做动力学实验；
(2)每隔一定时间获取差热扫描量热数据；
(3)把获得的数据制成时间序列表放入所使用的软件上作分析；
(4)根据图像特征来判断冶炼效果，从而确定最佳的工艺参数；
步骤(3)所使用的软件为VRA(Visual Recurrence analysis)软件Version4.9免费版，把时间序列转化为图像，如果差热扫描量热数据图像颜色亮度集中，左上角和右下角呈现云朵区域亮度且从里到外出现层状，而且云朵越沿向右下和左上的连线越对称越佳，其对称性区别明显。
2.根据权利要求1所述的高磷铁矿冶炼工艺参数优化的方法，其特征在于：所取样品的量小于10毫克；粒度为2～10mm，配碳比为0.5～1.5，碱度采用二元碱度，表达式为
温度为1350℃～1550℃。
3.根据权利要求1所述的高磷铁矿冶炼工艺参数优化的方法，其特征在于：所取的数据为差热扫描量热离散数据，每隔一秒所得的数据，它表征着反应动向。
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Citations (3)
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| CN101487399A (zh) * | 2008-07-29 | 2009-07-22 | 辽宁工程技术大学 | 预防煤炭自燃的阻化剂及制备和使用方法 |
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| 张雪杰等.磷矿脱镁动力学过程的响应曲面分析.《现代化工》.2010,第30卷第287-290页. * |
| 王伟丽等.高磷铁矿直接还原动力学研究.《甘肃冶金》.2007,第29卷(第5期),第1-3页. * |
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