CN102676795B - 一种配料计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种配料计算方法，包括以下步骤：在熔炼启动加料时，在预设延时时间之内采用各个混合精矿仓定量给料机的预设值之和作为混合精矿下料量，并计算熔炼所需要的氧气量和空气量，以及根据煤仓定量给料机的设定值计算熔炼所需的潮煤量；在经过所述预设延时时间之后，根据双层定量给料机设定的瞬时干重给料率、测量的瞬时湿重给料率计算入炉混合精矿的干精矿给料率；和将入炉混合精矿的干精矿给料率作为精矿给料率计算熔炼所需的氧气量和空气量。通过本发明实施例能够在熔炼的启动阶段避免喷枪中空气量和氧气量的大幅度波动。另外，还能够通过对配料的准确计算从而很好地控制炉温，进而延长炉衬和喷枪的寿命，并且还能够减少物料的损失。

Description

一种配料计算方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种配料计算方法。

背景技术

氧气顶吹熔炼法是现代化有色金属熔池熔炼工艺，可用于铜和铅等的一次和二次熔炼，以及铜镍熔炼和铜吹炼。由于它具有基建和作业成本低、节能环保、原料和燃料灵活、粉尘少等优点，因此目前获得了广泛的应用。而温度控制是氧气顶吹炉工艺控制的核心因素。稳定的炉温对于延长炉衬寿命和喷枪寿命都是至关重要。目前，影响炉温的主要因素包括精矿成分、下料量波动性、富氧浓度、重油量、给煤量等。

在熔炼生产中，若炉温过高会造成炉内耐火砖脱落和喷枪的烧损，缩短炉子和喷枪的寿命；若炉温过低，则反应不完全，导致物料损失，同时给后续工序带来困难。因此为了实现顶吹熔炼反应的热力学平衡，顶吹炉的温度控制是生产的关键，然而由于物料成分的复杂和入炉料量的波动，不容易通过单一的温度控制回路实现，因此对炉温的控制成为了目前亟待解决的问题。然而目前在熔炼启动刚开始加料时，料量波动较大，如果用双层定量给料机的下料量检测值参与配料计算，会引起喷枪中的空气量和氧气量的大幅度波动，导致熔池状态不稳定。因此目前的配料计算需要改进。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷，特别是解决目前炉温控制差的缺陷。

为达到上述目的，本发明一方面提出了一种配料计算方法，通过改进配料来实现炉温的间接调节。该方法包括以下步骤：在熔炼启动加料时，在预设延时时间之内采用各个混合精矿仓定量给料机的预设值之和作为混合精矿下料量，并根据所述混合精矿下料量计算熔炼所需要的氧气量和空气量，以及根据所述煤仓定量给料机的设定值计算熔炼所需的潮煤量；在经过所述预设延时时间之后，根据双层定量给料机设定的瞬时干重给料率、测量的瞬时湿重给料率计算入炉混合精矿的干精矿给料率；和将所述入炉混合精矿的干精矿给料率作为精矿给料率计算熔炼所需的氧气量和空气量。

在本发明的一个实施例中，还包括以下步骤：记录此次熔炼启动在所述预设延时时间内所述氧气量和空气量的大幅波动时间，并根据所述此次熔炼启动时所述氧气量和空气量的大幅波动时间调整下次启动的预设延时时间。

在本发明的一个实施例中，根据以下公式计算入炉混合精矿的瞬时干重给料率：

SP_wet＝SP_dry×(1+W_c)+SP_dry×Q_c×(1+W_q)+SP_dry×L_c×(1+W_l)+SP_coal；

${\mathrm{PV}}_{\mathrm{dry}}=\frac{{\mathrm{SP}}_{\mathrm{dry}}}{{\mathrm{SP}}_{\mathrm{wet}}}\×{\mathrm{PV}}_{\mathrm{wet}};$

其中，PV_dry为双层定量给料机模式下的干精矿给料率；SP_dry为输入的双层定量给料机干精矿给料率设定值；SP_wet为计算出的双层定量给料机湿矿给料率设定值；PV_wet为双层定量给料机实际测量的湿矿给料率；W_c为精矿中水分含量的百分比；Q_c为计算出的精矿中石英熔剂含量的百分比；W_q为石英熔剂中水分含量的百分比；L_c为计算出的精矿中石灰熔剂含量的百分比；W_l为石灰熔剂中水分含量的百分比；SP_coal为湿煤给料率设定值。

在本发明的一个实施例中，在所述双层定量给料机出现故障或者需要切换时，根据各个混合精矿仓含水成分的化验数据将各个混合精矿仓的料量称量的累积平均值转换为干重后相加，并将相加之和作为精矿给料率。

在本发明的一个实施例中，所述混合精矿仓定量给料机为混合精矿仓圆盘定量给料机。

通过本发明实施例能够在熔炼的启动阶段避免喷枪中空气量和氧气量的大幅度波动。另外，本发明实施例还能够通过对配料的准确计算从而很好地控制炉温，进而延长炉衬和喷枪的寿命，并且还能够减少物料的损失。其次，本发明在双层定量给料机出现故障或者需要切换时，还可根据精矿仓定量给料机模式计算配料，这样可以灵活实现换料，且无需中断生产，极大地降低了生产成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的配料计算方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

实现配料计算是熔炼控制的关键之一。其中，配料计算的输入数据包括：精矿仓的干精矿、潮煤的下料量设定值；双层定量给料机干矿下料量设定值；熔炼模式下燃油流量设定值；喷枪富氧空气的氧气浓度；氧站供氧纯度；目标冰铜品位；目标渣型；混合精矿、熔剂和潮煤中各自成分的百分比、精矿给料率等。通过配料计算可得到熔炼需要的氧气量、空气量和潮煤量以及石灰石、石英石熔剂的湿矿量。如何进行配料计算及计算的公式已为本领域技术人员所知，在此不再赘述。

如图1所示，为本发明实施例的配料计算方法流程图，通过本发明实施例的配料计算方法可以通过改进配料来实现炉温的间接调节。该方法包括以下步骤：

步骤S101，熔炼启动并开始加料。

步骤S102，在预设延时时间之内采用各个混合精矿仓定量给料机的预设值之和作为混合精矿下料量，并根据混合精矿下料量计算熔炼所需要的氧气量和空气量，以及根据煤仓定量给料机的设定值计算熔炼所需的潮煤量。在本发明的一个实施例中，混合精矿仓定量给料机可为混合精矿仓圆盘定量给料机，当然本领域技术人员也可选择其他定量给料机，这些均应包含在本发明的保护范围之内。通常的熔炼系统包括多个混合精矿仓和一个煤仓，例如具体地，包括3个混合精矿仓和1个煤仓，在本发明中假设每个混合精矿仓的定量给料机的预设值为W t/h，则三个混合精矿仓定量给料机的预设值之和为3W t/h作为混合精矿下料量，并据此计算熔炼所需要的氧气量和空气量。

在本发明的优选实施例中，预设延时时间时可以调整的。这就需要记录此次熔炼启动在预设延时时间内氧气量和空气量的大幅波动时间，例如，此次熔炼启动所对应的预设延时时间为T1秒，然而氧气量和空气量的大幅波动时间仅为T2(T2＜T1)秒，因此就需要根据此次熔炼启动时氧气量和空气量的大幅波动时间调整下次启动的预设延时时间，即将下次启动对应的预设延时时间选择为T2秒。通过本发明优选实施例在合理范围内适量缩短延时时间可以更快地进入熔炼正常运行阶段，进而逐渐增加产量。

步骤S103，在经过预设延时时间之后下料量基本稳定，此时根据双层定量给料机设定的瞬时干重给料率、测量的瞬时湿重给料率计算入炉混合精矿的干精矿给料率。即根据双层定量给料机设定的瞬时干重给料率和称量出的瞬时湿重给料率，以及化验出的精矿、石英石、石灰石中的含水百分比，可计算出入炉混合精矿的干精矿给料率，并将其作为配料计算的精矿给料率。

具体地，根据以下公式计算入炉混合精矿的瞬时干重给料率：

SP_wet＝SP_dry×(1+W_c)+SP_dry×Q_c×(1+W_q)+SP_dry×L_c×(1+W_l)+SP_ooal    (公式1)

${\mathrm{PV}}_{\mathrm{dry}}=\frac{{\mathrm{SP}}_{\mathrm{dry}}}{{\mathrm{SP}}_{\mathrm{wet}}}\×{\mathrm{PV}}_{\mathrm{wet}}$ (公式2)

其中，PV_dry为双层定量给料机模式下的干精矿给料率；SP_dry为输入的双层定量给料机干精矿给料率设定值；SP_wet为计算出的双层定量给料机湿矿给料率设定值；PV_wet为双层定量给料机实际测量的湿矿给料率；W_c为精矿中水分含量的百分比；Q_c为计算出的精矿中石英熔剂含量的百分比；W_q为石英熔剂中水分含量的百分比；L_c为计算出的精矿中石灰熔剂含量的百分比；W_l为石灰熔剂中水分含量的百分比；SP_coal为湿煤给料率设定值。

在本发明的优选实施例中，在双层定量给料机出现故障或者需要切换时，还可进入精矿仓定量给料机模式，即根据各个混合精矿仓含水成分的化验数据将各个混合精矿仓的料量称量的累积平均值转换为干重后相加，并将相加之和作为配料计算所需要的精矿给料率。

另外，在熔炼正常运行过程中，有时需要改变配料成分，本发明设置了换料子程序，可以灵活实现换料，且无需中断生产。由于料仓的容量是有限的，在第一批料下了一大半时就要赶紧向料仓加第二批料，不能等到快要下完时再加，以免来不及补料，从而造成料仓空料而停止生产。因为公式(1)(2)中料成分的变化会影响精矿给料率的变化，进而影响风氧需求量的变化，这样当两批料成分有差别时就需要用到换料子程序，当操作工根据经验判断第一批料马上就要全部下完时(此时第二批料已经加入)就更改成分参数，观察模拟计算结果并认为符合预期要求，即可点击换料按钮，下装程序，实现无扰动的换料不停产的过程。

步骤S104，将入炉混合精矿的干精矿给料率作为精矿给料率计算熔炼所需的氧气量和空气量。如何进行所需氧气量和空气量的计算可采用目前已有的公式，在此不再赘述。

通过本发明实施例能够在熔炼的启动阶段避免喷枪中空气量和氧气量的大幅度波动。另外，本发明实施例还能够通过对配料的准确计算从而很好地控制炉温，进而延长炉衬和喷枪的寿命，并且还能够减少物料的损失。其次，本发明在双层定量给料机出现故障或者需要切换时，还可根据精矿仓定量给料机模式计算配料，这样可以灵活实现换料，且无需中断生产，极大地降低了生产成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (4)

1.一种配料计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

在熔炼启动加料时，在预设延时时间之内采用各个混合精矿仓定量给料机的预设值之和作为混合精矿下料量，并根据所述混合精矿下料量计算熔炼所需要的氧气量和空气量，以及根据煤仓定量给料机的设定值计算熔炼所需的潮煤量；

在经过所述预设延时时间之后，根据双层定量给料机设定的瞬时干重给料率、测量的瞬时湿重给料率计算入炉混合精矿的干精矿给料率，其中，根据以下公式计算入炉混合精矿的瞬时干重给料率：

SP_wet＝SP_dry×(1+W_c)+SP_dry×Q_c×(1+W_q)+SP_dry×L_c×(1+W_l)+SP_coal；

${\mathrm{PV}}_{\mathrm{dry}}=\frac{{\mathrm{SP}}_{\mathrm{dry}}}{{\mathrm{SP}}_{\mathrm{wet}}}\×{\mathrm{PV}}_{\mathrm{wet}};$

其中，PV_dry为双层定量给料机模式下的干精矿给料率；SP_dry为输入的双层定量给料机干精矿给料率设定值；SP_wet为计算出的双层定量给料机湿矿给料率设定值；PV_wet为双层定量给料机实际测量的湿矿给料率；W_c为精矿中水分含量的百分比；Q_c为计算出的精矿中石英熔剂含量的百分比；W_q为石英熔剂中水分含量的百分比；L_c为计算出的精矿中石灰熔剂含量的百分比；W_l为石灰熔剂中水分含量的百分比；SP_coal为湿煤给料率设定值；和

将所述入炉混合精矿的干精矿给料率作为精矿给料率计算熔炼所需的氧气量和空气量。

2.如权利要求1所述的配料计算方法，其特征在于，还包括以下步骤：

记录此次熔炼启动在所述预设延时时间内所述氧气量和空气量的大幅波动时间，并根据所述此次熔炼启动时所述氧气量和空气量的大幅波动时间调整下次启动的预设延时时间。

3.如权利要求1所述的配料计算方法，其特征在于，在所述双层定量给料机出现故障或者需要切换时，根据各个混合精矿仓含水成分的化验数据将各个混合精矿仓的料量称量的累积平均值转换为干重后相加，并将相加之和作为精矿给料率。

4.如权利要求1所述的配料计算方法，其特征在于，所述混合精矿仓定量给料机为混合精矿仓圆盘定量给料机。