CN103695639B - 烧结矿碱度调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烧结矿碱度调整方法，通过一）日常碱度调整、二）换堆碱度调整和三）成分校验三个步骤，日常碱度调整过程中经过简便计算对碱度做出准确调整；换堆碱度调整又包括新堆料使用时间的确定、第一步换堆碱度计算和第二步换堆碱度计算，换堆期间通过简便计算准确掌握换堆时间、成分变化、调整量等信息，分步骤、有层次的去调整碱度，最终调整幅度为理论调百分比与调整量的乘积。本发明能够快速对烧结矿碱度做出快速调整，缩短了调整时间，提高了烧结矿碱度合格率和一级品率；混匀矿换堆期间，可以有效减少原料成分变化对烧结矿碱度的影响，做到无波动换堆，从而稳定烧结矿的质量，为高炉顺行提供保障。

Description

烧结矿碱度调整方法

技术领域

本发明属于烧结矿生产技术领域，特别涉及一种烧结矿碱度调整方法。

背景技术

烧结矿作为高炉冶炼的主要入炉原料，其R的稳定对于高炉冶炼尤为重要。由于烧结处理原料种类很多，成分也不稳定，传统的配料调整方法，将所有配料种类成分进行分类汇总，每调整一次，都需要将所有料种成分重新计算，计算过程繁琐，精确度低。尤其是遇到混匀矿换堆成分变化幅度大时，烧结矿的碱度波动较为剧烈，致使换堆期间烧结矿碱度稳定性差，降低了烧结矿的质量稳定性。

发明内容

本发明的目的是为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够稳定烧结矿碱度，从而稳定烧结矿质量的烧结矿碱度调整方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

1.一种烧结矿碱度调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

一)日常碱度调整

首先找出烧结矿碱度变化的原因，判断是SiO₂还是CaO变化引起的碱度变化，如果是由CaO变化引起的，按以下公式进行调整，调整熔剂用石灰石，

调整公式为：

Δ—调整百分配料比

M—碱度目标值

N—实际平均碱度值

C—石灰石CaO％

S—实际平均SiO₂％

调整量，也即石灰石的调整量，分别为1/2或1/3，按以下情况进行：

(1)碱度在目标值±0.02之间往复波动属正常现象，无需做出调整；

(2)碱度偏离目标值0.03～0.05范围内，出现三次，以三个样点碱度平均值与目标值为依据进行计算，做出1/3调整；

(3)碱度偏离目标值0.05范围以外，出现两次，以两个样点碱度平均值与目标值为依据，进行计算，做出1/2调整；

如果是SiO₂引起的变化，分为以下两种情况：

(1)将现SiO₂值与前10个平均值比较，若SiO₂是单侧变化≤0.10，持续出现不少于3次，则以现在三个样点计算其平均值，然后采用上述调整公式进行调整；

(2)将现SiO₂值与前10个平均值比较，若SiO₂是两侧变化＞0.1，且持续出现次数小于等于2次，则其平均值不变；

SiO₂值重新确定后，再按以上调整办法进行调整；

二)换堆碱度调整

1)新堆料下料时间的确定

按照由上部仓体和下部仓斗两部分组成的料仓结构形式，将料仓中心部位视为一个圆柱体，料仓下料口半径r，料仓内物料高度H，原物料高度h，中心部位物料质量为：

M＝ρπγ²H

老堆料质量为：

m＝ρπγ²h

新堆料开始使用时间T，即为中心部位老堆料消耗完的时间，

$T=\frac{{\mathrm{\ρ\π\γ}}^{2}h}{k}$

K＝设定下料量，kg/s；

2)第一步换堆碱度调整计算

在确定新堆料的使用时间后，首先根据一次配料物种的化学成分，计算出新堆混匀矿的化学成分，并取三个新堆样子计算平均值，然后对之前的混匀矿样点取平均值，两者进行对比，计算出换堆前后混匀矿中SiO₂的变化值ΔS，CaO的变化值ΔQ：

${\mathrm{\λ}}_1=\frac{(\mathrm{\Δ}S\×R-\mathrm{\Δ}Q)}{C}\×K$

其中，

λ₁—石灰石调整百分比

ΔS—混匀矿中SiO₂含量的变化

R—目标碱度值

ΔQ—混匀矿中CaO含量的变化

k—混匀矿的实际配比

C—石灰石CaO％；

2)第二步换堆碱度调整计算

在做出上述计算后，调整后碱度与实际碱度值一致，然后，取之前十个烧结矿样点的平均SiO₂值和平均碱度值，由下面公式，计算出新堆SiO₂值：

S_新＝S+ΔS×k×(1-W_水)

S_新—新堆料预测SiO₂

W_水—混匀矿水分值

将根据目标值与实际值之间的差距，根据公式一，做出第二步计算，两者调整幅度之和为最终调整幅度，然后根据成分变化大小，确定调整量：

Δ＝(λ₁+λ₂)×调整量

调整量—石灰石调整量，1/2，2/3；

调整量的确定分为以下两种情况：

(1)与之前10个样点混匀矿化学成分比较，新堆混匀矿SiO₂变换值≤0.30，且CaO变化值≤0.30，做出1/2调整；

(2)与之前10个样点混匀矿化学成分比较，新堆混匀矿SiO₂变换值大于0.30，或CaO变化值大于0.30，做出2/3调整；

三)成分校验

为避免由于化学分析误差导致的误调整现象，采用烧结矿成分全量分析及计算公式：

1)计算方法：

全量T(total)＝1.429TFe％－0.111FeO％+SiO₂％+CaO％+MgO％+Al₂O₃％+K₂O％+Na₂O％+S％

标准：T＝99.1±0.5。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明能够快速对烧结矿碱度做出快速调整，缩短了调整时间，提高了烧结矿碱度合格率和一级品率；混匀矿换堆期间，可以有效减少原料成分变化对烧结矿碱度的影响，做到无波动换堆，从而稳定了烧结矿碱度，最终达到稳定烧结矿质量的目吗，为高炉顺行提供保障。

附图说明

图1是本发明流程示意图；

图2是日常碱度调整流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参见图1和图2，本发明提供了一种烧结矿碱度调整方法，包括如下步骤：

一)日常碱度调整

在日常生产中，烧结矿碱度难免出现波动。首先找出变化的原因，判断是SiO₂还是CaO变化引起的碱度变化，如果是由CaO变化引起的，按以下公式进行调整，调整熔剂用石灰石。

调整公式为：

Δ—调整百分配料比

M—碱度目标值

N—平均碱度值(实际)

C—石灰石CaO％

S—平均SiO₂％(实际)

调整量，也即石灰石的调整量，分别为1/2或1/3，按以下情况进行：

(1)碱度在目标值±0.02之间往复波动属正常现象，无需做出调整。

(2)碱度偏离目标值0.03～0.05范围内，出现三次，以三个样点碱度平均值与目标值为依据进行计算，做出1/3调整。

(3)碱度偏离目标值0.05范围以外，出现两次，以两个样点碱度平均值与目标值为依据，进行计算，做出1/2调整。

如果是SiO₂引起的变化，分为以下两种情况：

(1)将现SiO₂值与前10个平均值比较，若SiO₂是单侧变化≤0.10，持续出现不少于3次，则以现在三个样点计算其平均值，然后采用上述调整公式进行调整。

(2)将现SiO₂值与前10个平均值比较，若SiO₂是两侧变化＞0.1，且持续出现次数小于等于2次，则其平均值不变。

SiO₂值重新确定后，再按以上调整办法进行调整。

具体实施时，主要由碱度目标值，平均碱度值，调整量，平均SiO₂％，石灰石CaO％,调整百分比几个主要参数组成。其中调整百分比为CaO的配比调整量，为自动生成，其他常量需手动输入。

二)换堆碱度调整

1)新堆料下料时间的确定

在实际生产中料仓形式很多，但最常用的为圆筒，方筒和矩形筒仓，其主要结构形式基本上由上部仓体和下部仓斗两部分组成。料仓内物料流动并不是水平垂直下降的，由于料仓下料点位于料仓中心位置，由于物料在自身重力作用，所以中心下料要比边缘下料速度快。将料仓中心部位视为一个圆柱体，料仓下料口半径r，料仓内物料高度H，

原物料高度h。中心部位物料质量为：

M＝ρπγ²H

老堆料质量为：

m＝ρπγ²h

新堆料开始使用时间T，即为中心部位老堆料消耗完的时间。

$T=\frac{{\mathrm{\ρ\π\γ}}^{2}h}{k}$

K＝设定下料量，kg/s。

具体实施时，其中下料口半径r、上料之前料仓仓位h、混匀矿密度ρ和下料量k需手动输入或设定。新堆料使用时间t为系统计算生成。

2)第一步换堆碱度调整计算

在确定新堆料的使用时间后，便开始第一步计算。混匀矿成分的变化时影响换堆烧结矿碱度变化的主要因素。首先，根据一次配料物种的化学成分，计算出新堆混匀矿的化学成分，并取三个新堆样子计算平均值。对之前的混匀矿样点取平均值，两者进行对比。计算出换堆前后混匀矿中SiO₂的变化值ΔS，CaO的变化值ΔQ：

${\mathrm{\λ}}_1=\frac{(\mathrm{\Δ}S\×R-\mathrm{\Δ}Q)}{C}\×K$

λ₁—石灰石调整百分比

ΔS—混匀矿中SiO₂含量的变化

R—目标碱度值

ΔQ—混匀矿中CaO含量的变化

k—混匀矿的实际配比

C—石灰石CaO％

具体实施时，其中新堆料CaO，SiO₂，老堆料CaO，SiO₂值，混匀矿配比、混匀矿水分、平均碱度值、石灰石CaO％为已知量，调整量需根据调整制度确定，调整百分比为计算生成量。

2)第二步换堆碱度调整计算

在做出上述计算后，调整后碱度与实际碱度值一致。然后，取之前十个烧结矿样点的平均SiO₂值和平均碱度值。由下面公式，计算出新堆SiO₂值：

S_新＝S+ΔS×k×(1-W_水)

S_新—新堆料预测SiO₂

W_水—混匀矿水分值

将根据目标值与实际值之间的差距，根据公式一，做出第二步计算。两者调整幅度之和，为最终调整幅度，然后根据成分变化大小，确定调整量：

Δ＝(λ₁+λ₂)×调整量

调整量—石灰石调整量，1/2，2/3。

调整量的确定分为以下两种情况：

(1)与之前10个样点混匀矿化学成分比较，新堆混匀矿SiO₂变换值≤0.30，且CaO变化值≤0.30，做出1/2调整。

(3)与之前10个样点混匀矿化学成分比较，新堆混匀矿SiO₂变换值大于0.30，或CaO变化值大于0.30，做出2/3调整。

具体实施时，其中碱度目标值、平均碱度值、平均SiO₂值为已知量，需输入。新堆预测值、调整百分比、理论调整百分比为系统计算值。最终调整幅度为理论调百分比与调整量的乘积。

在本步骤的计算过程中，由于石灰石中SiO₂含量很低，不影响调整结果，故在此忽略。

三)成分校验

为避免由于化学分析误差导致的误调整现象，采用烧结矿成分全量分析及计算公式。

1)计算方法：

全量T(total)＝1.429TFe％－0.111FeO％+SiO₂％+CaO％+MgO％+Al₂O₃％+K₂O％+Na₂O％+S％

3)标准：T＝99.1±0.5

本步骤中，将烧结矿的主要化学成分，TFe、FeO、SiO₂、CaO、MgO、AL₂O₃、S、K₂O、Na₂O化学成分输入，经计算可得烧结矿的全量值，与标准值比较，依次判断烧结矿化学成分的准确性。

本发明依据技术方案中的理论及计算公式，采用电子表格形式，编写烧结矿碱度快速调整计算法。下表是本发明实施例的具体计算、调整表格。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种烧结矿碱度调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

一)日常碱度调整

首先找出烧结矿碱度变化的原因，判断是SiO₂还是CaO变化引起的碱度变化，如果是由CaO变化引起的，按以下公式进行调整，调整熔剂用石灰石，

调整公式为：

Δ—调整百分配料比

M—碱度目标值

N—实际平均碱度值

C—石灰石CaO％

S—实际平均SiO₂％

调整量，也即石灰石的调整量，分别为1/2或1/3，按以下情况进行：

(1)碱度在目标值±0.02之间往复波动属正常现象，无需做出调整；

(2)碱度偏离目标值0.03～0.05范围内，出现三次，以三个样点碱度平均值与目标值为依据进行计算，做出1/3调整；

(3)碱度偏离目标值0.05范围以外，出现两次，以两个样点碱度平均值与目标值为依据，进行计算，做出1/2调整；

如果是SiO₂引起的变化，分为以下两种情况：

(1)将现SiO₂值与前10个平均值比较，若SiO₂是单侧变化≤0.10，持续出现不少于3次，则以现在三个样点计算其平均值，然后采用上述调整公式进行调整；

(2)将现SiO₂值与前10个平均值比较，若SiO₂是两侧变化＞0.1，且持续出现次数小于等于2次，则其平均值不变；

SiO₂值重新确定后，再按以上调整办法进行调整；

二)换堆碱度调整

1)新堆料下料时间的确定

按照由上部仓体和下部仓斗两部分组成的料仓结构形式，将料仓中心部位视为一个圆柱体，料仓下料口半径r，料仓内物料高度H，原物料高度h，中心部位物料质量为：

M＝ρπγ²H

老堆料质量为：

m＝ρπγ²h

新堆料开始使用时间T，即为中心部位老堆料消耗完的时间，

$T=\frac{{\mathrm{\ρ\π\γ}}^{2}h}{k}$

K＝设定下料量，kg/s；

2)第一步换堆碱度调整计算

在确定新堆料的使用时间后，首先根据一次配料物种的化学成分，计算出新堆混匀矿的化学成分，并取三个新堆样子计算平均值，然后对之前的混匀矿样点取平均值，两者进行对比，计算出换堆前后混匀矿中SiO₂的变化值ΔS，CaO的变化值ΔQ：

${\mathrm{\λ}}_1=\frac{(\mathrm{\Δ}S\×R-\mathrm{\Δ}Q)}{L}\×K$

其中，

λ₁—石灰石调整百分比

△S—混匀矿中SiO₂含量的变化

R—目标碱度值

ΔQ—混匀矿中CaO含量的变化

k—混匀矿的实际配比

C—石灰石CaO％；

2)第二步换堆碱度调整计算

在做出上述计算后，调整后碱度与实际碱度值一致，然后，取之前十个烧结矿样点的平均SiO₂值和平均碱度值，由下面公式，计算出新堆SiO₂值：

S_新＝S+△S×k×(1-W_水)

S_新—新堆料预测SiO₂

W_水—混匀矿水分值

将根据目标值与实际值之间的差距，根据公式一，做出第二步计算，两者调整幅度之和为最终调整幅度，然后根据成分变化大小，确定调整量：

△＝(λ₁+λ₂)×调整量

调整量—石灰石调整量，1/2，2/3；

调整量的确定分为以下两种情况：

(1)与之前10个样点混匀矿化学成分比较，新堆混匀矿SiO₂变换值≤0.30，且CaO变化值≤0.30，做出1/2调整；

(2)与之前10个样点混匀矿化学成分比较，新堆混匀矿SiO₂变换值大于0.30，或CaO变化值大于0.30，做出2/3调整；

三)成分校验

为避免由于化学分析误差导致的误调整现象，采用烧结矿成分全量分析及计算公式：

1)计算方法：

全量T(total)＝1.429TFe％－0.111FeO％+SiO₂％+CaO％+MgO％+Al₂O₃％+K₂O％+Na₂O％+S％

2)标准：T＝99.1±0.5。