CN106964271B - 一种含铁矿粉复合配料系统及方法 - Google Patents

一种含铁矿粉复合配料系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种含铁矿粉复合配料系统和方法。本发明提供的含铁矿粉复合配料方法以重量配比控制为主、成分配比控制为辅进行配料调节，能够有效降低含铁矿粉中铁和二氧化硅的波动。在各种含铁矿粉下料的过程中能够不断调节各料仓的配料比例，避免因含铁矿粉品质较低而引起铁和二氧化硅的波动异常，继而为后序的造块生产提供稳定、优质的含铁混匀料。本发明提供的含铁矿粉复合配料系统结构简单，易于安装、实现，具有较大的应用前景。

Description

一种含铁矿粉复合配料系统及方法
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其涉及一种含铁矿粉复合配料系统及方法。
背景技术
钢铁生产工艺包括炼铁、炼钢、连铸以及轧钢等。在炼铁过程中需要把烧结矿和块矿中的铁还原出来，因而对于烧结矿和块矿中的铁含量要求较高且要求碱度(CaO/SiO2)平衡。由于烧结矿和块矿形成的主要原料是含铁矿粉，且含铁矿粉的主要成分是全铁(TFe)和二氧化硅(SiO2)，因而含铁矿粉中的铁含量需要达到一定的比例要求。为保持碱度平衡，烧结矿和块矿烧结形成过程中还需要加入石灰石粉、白云石粉等辅料。而石灰石粉、白云石粉等的加入导致含铁矿粉中的铁含量降低，因而需要均衡配比含铁矿粉以及辅料。
含铁矿粉的种类繁多，如磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿以及硫化铁矿等。受到经济效益、地理资源等条件的限制，钢铁工业生产中通常采用多种含铁矿粉与熔剂、燃料等辅料混合烧结为烧结矿或块矿。含铁矿粉混匀的目的是使同一种含铁矿粉均匀或使多种含铁矿粉的化学成分和粒度组成均匀。为确保多种含铁矿粉混合均匀，通常通过三种方法进行配比控制，其中，上述三种方法为重量配比、容积配比和成分配比。容积配比方法投资小、简单易行，但混匀效果差。成分配比方法投资大、环境要求苛刻，难以普及推广。重量配比方法是目前最为常见的使用方法，是一种传统配比方法。但由于目前含铁矿粉品质的明显下滑、料种杂、波动大，导致同批配比的含铁混匀料中TFe和SiO2的波动明显增大、稳定性差，给后序生产带来极大不利影响。因此，重量配比方法已不再适应当前生产。
目前，在一种提高高炉和烧结经济效益的方法中，筛分大于20mm的含铁矿粉直接作为块矿，小于8mm的含铁矿粉参与重量配比方法的烧结配料，8-20mm之间的含铁矿粉与制粒后的其他物料混合送入布料烧结，从而利用含铁矿粉的粒度提高高炉和烧结经济效益。上述方法虽然能够提高高炉和烧结经济效益，但并未从根本上解决不同种类含铁矿粉配比的问题，因而现有的含铁矿粉配比控制方法不适应当前工业生产。
发明内容
本发明提供一种含铁矿粉复合配料系统及方法，以解决由于含铁矿粉品质问题而导致现有含铁矿粉配比控制方法配比的含铁混匀料稳定性差的问题。
本发明提供一种含铁矿粉复合配料方法，所述方法包括：
预设混匀料标准数据，所述混匀料标准数据包括铁标准含量和二氧化硅标准含量；
分别获取各种含铁矿粉下料形成预混匀料过程中的初始数据信息，所述初始数据信息包括仓号、料流、时间点以及初始成分数据；
各种所述含铁矿粉混合为实际混匀料；
获取所述实际混匀料的混合数据信息，所述混合数据信息包括混合成分数据；
根据所述混匀料标准数据和所述初始数据信息计算所述预混匀料中铁和二氧化硅的波动值；
根据所述混匀料标准数据和所述混合数据信息计算所述实际混匀料中铁和二氧化硅的波动值；
判断所述铁和所述二氧化硅是否存在波动异常；
若所述铁或所述二氧化硅存在波动异常，则计算铁在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数以及二氧化硅在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数；
微调料流输出；
若所述铁和所述二氧化硅不存在波动异常，则所述含铁矿粉继续配料。
优选地，所述初始成分数据包括所述含铁矿粉中铁的初始质量百分比和二氧化硅的初始质量百分比；所述混合成分数据包括所述实际混匀料中铁的混合质量百分比和二氧化硅的混合质量百分比。
优选地，根据所述混匀料标准数据和所述初始数据信息计算所述预混匀料中铁和二氧化硅的波动值包括：
根据所述仓号、所述料流以及所述时间点计算各料仓的实际配比，所述实际配比计算公式为：Pit＝Lit/∑Lt；
根据所述实际配比以及所述铁的初始质量百分比计算所述预混匀料中铁的含量，所述铁的含量计算公式为：YNt(Fe)＝∑(Pit*Mit(Fe))；
根据所述预混匀料中铁的含量以及所述铁标准含量计算所述预混匀料中铁的预测波动值，所述铁的预测波动值计算公式为：
Figure BDA0001295736570000021
根据所述实际配比以及所述二氧化硅的初始质量百分比计算预混匀料中二氧化硅的含量，所述二氧化硅的含量计算公式为：YNt(SiO2)＝∑(Pit*Mit(SiO2))；
根据所述预混匀料中二氧化硅的含量以及所述二氧化硅标准含量计算所述预混匀料中二氧化硅的预测波动值，所述二氧化硅的预测波动值计算公式为：
Figure BDA0001295736570000022
优选地，根据所述混匀料标准数据和所述混合数据信息计算所述实际混匀料中铁和二氧化硅的波动值包括：
根据所述铁标准含量以及所述铁的混合质量百分比计算所述实际混匀料中铁的实际波动值，所述铁的实际波动值计算公式为：
Figure BDA0001295736570000031
根据所述二氧化硅标准含量以及所述二氧化硅的混合质量百分比计算所述实际混匀料中二氧化硅的实际波动值，所述二氧化硅的实际波动值计算公式为：
Figure BDA0001295736570000032
优选地，判断所述铁和所述二氧化硅是否存在波动异常包括：
若所述预混匀料中铁的波动值和所述实际混匀料中铁的波动值均超过预设阈值，则铁的波动存在异常；
若所述预混匀料中二氧化硅的波动值和所述实际混匀料中二氧化硅的波动值均超过预设阈值，则二氧化硅的波动存在异常。
优选地，计算铁在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数包括：
根据所述仓号、所述料流以及所述时间点计算各料仓的实际配比，所述实际配比计算公式为：Pit＝Lit/∑Lt；
根据所述实际配比以及所述铁的初始质量百分比计算所述预混匀料中铁的含量，所述铁的含量计算公式为：YNt(Fe)＝∑(Pit*Mit(Fe))；
根据所述预混匀料中铁的含量以及所述铁的混合质量百分比计算铁在所述预混匀料与所述实际混匀料中的修正系数，所述修正系数的计算公式为：
Figure BDA0001295736570000033
优选地，计算二氧化硅在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数包括：
根据所述实际配比以及所述二氧化硅的初始质量百分比计算所述预混匀料中二氧化硅的含量，所述二氧化硅的含量计算公式为：YNt(SiO2)＝∑(Pit*Mit(SiO2))；
根据所述预混匀料中二氧化硅的含量以及所述二氧化硅的混合质量百分比计算二氧化硅在所述预混匀料与所述实际混匀料中的修正系数，所述修正系数的计算公式为：
Figure BDA0001295736570000034
优选地，所述微调料流输出包括：
选取铁含量最高的料仓和二氧化硅含量最高的料仓分别为最优微调料仓；
根据所述预混匀料中铁的波动值、所述预混匀料中铁的最高含量以及铁的修正系数计算第一微调料流；
根据所述预混匀料中二氧化硅的波动值、所述预混匀料中二氧化硅的最高含量以及二氧化硅的修正系数计算第二微调料流；
选取铁含量次高的料仓和二氧化硅含量次高的料仓分别为次选微调料仓；
根据所述预混匀料中铁的波动值、所述预混匀料中铁的次高含量以及铁的修正系数计算第三微调料流；
根据所述预混匀料中二氧化硅的波动值、所述预混匀料中二氧化硅的次高含量以及二氧化硅的修正系数计算第四微调料流；
根据优选所述微调料仓、所述第一微调料流、所述第二微调料流以及所述次选微调料仓、所述第三微调料流、所述第四微调料流设定料流。
优选地，若微调料流方向相同时，按照小幅慢调原则调整；若微调料流方向相反时，按照先铁后硅原则调整。
本发明一种含铁矿粉复合配料系统，所述系统包括重量配料装置、成分采集装置以及工控微机，所述重量配料装置和所述成分采集装置分别连接至所述工控微机，所述成分采集装置用于采集含铁矿粉的成分数据。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明提供一种含铁矿粉复合配料方法，多种含铁矿粉在下料形成预混匀料的过程中，重量配料装置采集含铁矿粉的仓号、料流以及时间点等初始数据信息，成分采集装置采集含铁矿粉的初始成分数据，初始成分数据包含于初始数据信息。多种含铁矿粉混合为实际混匀料后，成分采集装置采集实际混匀料的混合成分数据。通过初始数据信息以及预设的标准混匀料数据计算预混匀料中铁和二氧化硅的波动值。通过混合成分数据以及预设的标准混匀料数据计算实际混匀料中铁和二氧化硅的波动值。通过判断铁和二氧化硅是否存在波动，进而确定是否对含铁矿粉的料流进行调整。若铁或二氧化硅存在波动，则对含铁矿粉的料流进行调整。若铁和二氧化硅均不存在波动，则继续保持含铁矿粉的原有料流进行配料。本发明提供的含铁矿粉复合配料方法以重量配比控制为主、成分配比控制为辅进行配料调节，能够有效降低含铁矿粉中铁和二氧化硅的波动。在多种含铁矿粉下料的过程中能够不断调节各料仓的配料比例，避免因含铁矿粉品质较低而引起铁和二氧化硅的波动异常，继而为后序的造块生产提供稳定、优质的含铁混匀料。本发明提供的含铁矿粉复合配料系统结构简单，易于控制、实现，适用于推广应用。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的含铁矿粉复合配料方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的含铁矿粉复合配料装置的结构示意图；
符号表示：
1-重量配料装置，2-成分采集装置，3-工控微机，4-配料矿槽，5-给料机，6-大皮带电子皮带秤，7-PLC，8-自动给料设备，9-小皮带，10-电子皮带秤。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参考附图1，附图1示出了本发明实施例提供的含铁矿粉复合配料方法的流程示意图。
本发明实施例提供一种含铁矿粉复合配料方法，该方法具体包括：
S101：预设混匀料标准数据，所述混匀料标准数据包括铁标准含量和二氧化硅标准含量。
钢铁生产工艺包括炼铁、炼钢、连铸以及轧钢等。在炼铁之前需要先将含铁矿粉炼制为造块，以提高造块中铁的含量，进而便于炼铁生产。钢铁的性能与造块中铁的含量以及杂质的含量有关，因而，在将含铁矿粉炼制为造块之前，需要根据所要生产钢铁的性能设定多种含铁矿粉的比例，即预先设定生产造块的混匀料的标准数据。预先设定的混匀料标准数据包括铁标准含量、二氧化硅标准含量以及各料仓中含铁矿粉的添加比例以及物料流率。为便于简便，后续的描述中物料流率简称为料流。预先设定的混匀料标准数据保存在工控微机中。
S102：分别获取各种含铁矿粉下料形成预混匀料过程中的初始数据信息，所述初始数据信息包括仓号、料流、时间点以及初始成分数据。
设定好混匀料标准数据后，各料仓根据混匀料标准数据流出含铁矿粉。各种含铁矿粉在流出的过程中分别落至各自的配料小皮带上。每条配料小皮带上的电子皮带秤均记录含铁矿粉下落过程中的仓号、料流、时间点以及质量等数据。时间点为适当时间段的中心点。时间点的选取可以根据含铁矿粉的品质、料流、成分采集装置的采集频率以及其他实际工艺条件等具体设置，如30秒或1分钟。设置在配料小皮带一侧的成分采集装置按照一定的频率采集各种含铁矿粉的初始成分数据，其中，初始成分数据包括各料仓中的含铁矿粉在各时间点的铁的初始质量百分比和二氧化硅的初始质量百分比。仓号、料流、时间点以及质量等数据以及初始成分数据形成各种含铁矿粉下料形成预混匀料过程中的初始数据信息。电子皮带秤以及成分采集装置采集的数据通过PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)实时上传至工控微机中。
S103：各种所述含铁矿粉混合为实际混匀料。
各种含铁矿粉分别由配料小皮带落至配料大皮带上，进而混合形成混匀料。该混匀料为实际生产中所使用的实际混匀料。由于同一批次中各料仓中的含铁矿粉品质可能不同，因而即便根据预设的标准混匀料数据下料，所形成的实际混匀料仍然可能不同于预设的标准混匀料。
S104：获取所述实际混匀料的混合数据信息，所述混合数据信息包括混合成分数据。
配料大皮带上设置的电子皮带秤记录每个时间点所形成实际混匀料的料流以及质量。设置在配料大皮带一侧的成分采集装置按照一定的频率采集实际混匀料的混合成分数据。混合成分数据包括实际混匀料在各时间点的铁的混合质量百分比和二氧化硅的混合质量百分比。电子皮带秤以及成分采集装置采集的数据通过PLC实时上传至工控微机中。
工控微机根据所接收到的混匀料标准数据、初始数据信息以及混合数据信息判断实际混匀料中铁和二氧化硅的波动值是否超出预设阈值，进而判断是否需要调整预设的料流，实现多种含铁矿粉的复合配料。
S105：根据所述混匀料标准数据和所述初始数据信息计算所述预混匀料中铁和二氧化硅的波动值。
根据料仓的仓号、记录的含铁矿粉的料流以及所采集的时间点计算各料仓的实际配比。各料仓实际配比的计算公式为：Pit＝Lit/∑Lt，其中，i为仓号，t为时间点，Pit为i号料仓在t时的实际配比，Lit为i号料仓中含铁矿粉在t时的料流，∑Lt为各料仓的料流之和。
根据所计算的实际配比以及记录的各时间点的铁的初始质量百分比计算预混匀料中各时间点的铁的含量。预混匀料中铁含量的计算公式为：YNt(Fe)＝∑(Pit*Mit(Fe))，其中，YNt(Fe)为t时的预混匀料中铁的含量，Mit(Fe)为成分采集装置采集的铁在t时的初始质量百分比。
进一步，根据预混匀料中各时间点的铁的含量以及预设的铁标准含量计算预混匀料中铁在各时间点的预测波动值。铁在各时间点的预测波动值的计算公式为：
Figure BDA0001295736570000071
其中，YBt(Fe)为铁在各时间点的预测波动值，N(Fe)为预设的铁标准含量。在本发明实施例中，预设的铁标准含量N(Fe)一般为54-55％。
同样的，根据所计算的实际配比以及记录的各时间点的二氧化硅的初始质量百分比计算预混匀料中各时间点的二氧化硅的含量。预混匀料中二氧化硅含量的计算公式为：YNt(SiO2)＝∑(Pit*Mit(SiO2))，其中，YNt(SiO2)为t时的预混匀料中二氧化硅的含量，Mit(SiO2)为成分采集装置采集的二氧化硅在t时的初始质量百分比。
根据预混匀料中各时间点的二氧化硅的含量以及预设的二氧化硅标准含量计算预混匀料中二氧化硅在各时间点的预测波动值。二氧化硅在各时间点的预测波动值的计算公式为：
Figure BDA0001295736570000072
其中，YBt(SiO2)为二氧化硅在各时间点的预测波动值，N(SiO2)为预设的二氧化硅标准含量。在本发明实施例中，预设的二氧化硅标准含量N(Fe)一般为5.5-7.5％。
S106：根据所述混匀料标准数据和所述混合数据信息计算所述实际混匀料中铁和二氧化硅的波动值。
根据预先设定的铁标准含量以及所记录的各时间点的铁的混合质量百分比计算实际混匀料中铁在相应时间点的实际波动值。铁的实际波动值计算公式为：
Figure BDA0001295736570000073
其中，SBt(Fe)为铁在各时间点的实际波动值，SNt(Fe)为铁在各时间点的实际质量百分比，即各时间点的铁的混合质量百分比。
根据预先设定的二氧化硅标准含量以及所记录的各时间点的二氧化硅的混合质量百分比计算实际混匀料中二氧化硅在相应时间点的实际波动值。二氧化硅的实际波动值计算公式为：
Figure BDA0001295736570000074
其中，SBt(SiO2)为二氧化硅在各时间点的实际波动值，SNt(SiO2)为二氧化硅在各时间点的实际质量百分比，即各时间点的二氧化硅的混合质量百分比。
S107：判断所述铁和所述二氧化硅是否存在波动异常。
预先设定铁的允许波动值和二氧化硅的允许波动值，其中，铁的允许波动值≤±5％，二氧化硅的允许波动值≤±2-3％。
若计算得到的预混匀料中铁的预测波动值YBt(Fe)和实际混匀料中铁的实际波动值SBt(Fe)均超过预先设定铁的允许波动值，则铁的波动存在异常，判定为铁波动异常。若预测波动值YBt(Fe)和实际波动值SBt(Fe)中仅有一项或没有一项超过预先设定铁的允许波动值，则判定铁不存在波动异常。
若计算得到的预混匀料中二氧化硅的预测波动值YBt(SiO2)和实际混匀料中二氧化硅的实际波动值SBt(SiO2)均超过预先设定二氧化硅的允许波动值，则二氧化硅的波动存在异常，判定为二氧化硅波动异常。若预测波动值YBt(SiO2)和实际波动值SBt(SiO2)中仅有一项或没有一项超过预先设定二氧化硅的允许波动值，则判定二氧化硅不存在波动异常。
S108：若所述铁或所述二氧化硅存在波动异常，则计算铁在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数以及二氧化硅在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数。
若铁或二氧化硅的波动有一项存在异常，则需要调节各料仓输出含铁矿粉的料流。料流的调节根据铁在预混匀料和实际混匀料中的修正系数以及二氧化硅在预混匀料和实际混匀料中的修正系数确定。
具体地，根据预混匀料中铁的含量以及铁的混合质量百分比计算铁在预混匀料与实际混匀料中的修正系数，修正系数的计算公式为：
Figure BDA0001295736570000081
其中，Xt(Fe)为铁在t时间点处的修正系数，SNt-n(Fe)为铁在t-n时间点的混合质量百分比，SUM(SNt-n(Fe)，SNt-1(Fe))为铁在t-1到t-n时间段内的混合质量百分比之和，n为时间点的个数。如一般铁矿粉仓存消耗大约需1-2小时，配料在1-2个小时为近似同一批配料作业，本发明实施例中若10分钟计算成分数据一次，则2个小时就有12个实测成分数据，因此n为12。
进一步，根据预混匀料中二氧化硅的含量以及二氧化硅的混合质量百分比计算二氧化硅在预混匀料与实际混匀料中的修正系数，修正系数的计算公式为：
Figure BDA0001295736570000082
其中，Xt(SiO2)为二氧化硅在t时间点处的修正系数，SNt-n(SiO2)为二氧化硅在t-n时间点的混合质量百分比，SUM(SNt-n(SiO2)，SNt-1(SiO2))为二氧化硅在t-1到t-n时间段内的混合质量百分比之和，n为时间点的个数。
S109：微调料流输出。
判定铁或二氧化硅波动异常后需要对料仓的输出料流进行调整，以达到生产所需配比的混匀料。对料仓的输出料流进行调整时分为自动优选配比和手动选仓两种方式。两种方式中都需要确定调整哪个料仓。待调整的料仓由预混匀料中铁含量、二氧化硅含量确定。具体地，根据YNt(Fe)＝∑(Pit*Mit(Fe))计算得到的预混匀料中铁含量确定微调料仓，其中，选取铁含量最高的料仓和二氧化硅含量最高的料仓分别为相应的最优微调料仓，选取铁含量次高的料仓和二氧化硅含量次高的料仓分别为相应的次选微调料仓。
当选择自动优选配比方式调整料流时，根据铁的修正系数以及二氧化硅的修正系数微调给料机的给料量。具体地，根据预混匀料中铁的波动值YBt(Fe)、预混匀料中铁的最高含量YNt(Fe)max以及铁的修正系数Xt(Fe)计算第一微调料流，第一微调料流的计算公式为：L微1＝YBt(Fe)*YNt(Fe)max*Xt(Fe)*0.5。根据预混匀料中二氧化硅的波动值YBt(SiO2)、预混匀料中二氧化硅的最高含量YNt(SiO2)max以及二氧化硅的修正系数Xt(SiO2)计算第二微调料流，第二微调料流的计算公式为：L微2＝YBt(SiO2)*YNt(SiO2)max*Xt(SiO2)*0.5。根据预混匀料中铁的波动值YBt(Fe)、预混匀料中铁的次高含量YNt(Fe)sec max以及铁的修正系数Xt(Fe)计算第三微调料流，第三微调料流的计算公式为：L微3＝YBt(Fe)*YNt(Fe)sec max*Xt(Fe)*0.5。根据预混匀料中二氧化硅的波动值YBt(SiO2)、预混匀料中二氧化硅的次高含量YNt(SiO2)sec max以及二氧化硅的修正系数Xt(SiO2)计算第四微调料流，第四微调料流的计算公式为：L微4＝YBt(SiO2)*YNt(SiO2)sec max*Xt(SiO2)*0.5。
根据上述计算，按照“最优微调料仓、第一微调料流、第二微调料流”以及“次选微调料仓、第三微调料流、第四微调料流”微调设定料流。计算得到的四个微调料流的数值有正负之分，即加大或减小料流。当微调料流之间出现相同的输出信息时，按照“小幅慢调”原则进行调整。具体地，首先给最优微调料仓配置的给料机一个相对较小的微调料流量，等待两小时达不到理想状态时再次调整，直至达到理想状态。小幅慢调能够便于稳定生产控制。由于含铁矿粉中铁是含量最高的成分，因而铁调整相对容易调整到位。因而，当微调料流之间出现相同的输出信息时，按照“先铁后硅”原则进行调整。若先调整硅后调整铁，则会因大幅调整加剧铁的波动，进而不利于生产稳定控制。
当选择手动选仓方式调整料流时，启动手动选仓界面，手动输入“铁优选仓号、铁次选仓号、硅优选仓号、硅次选仓号”，进而通过人为干预调整。
S110：若所述铁和所述二氧化硅不存在波动异常，则所述含铁矿粉继续配料。
如果铁和二氧化硅均不存在波动异常，则按照预先设定的混匀料标准数据继续配料，直至配料结束或铁和二氧化硅中有一项存在波动异常。当铁和二氧化硅中有一项存在波动异常时，按照上述步骤调整配料。
本发明实施例提供的含铁矿粉复合配料方法以重量配比控制为主、成分配比控制为辅进行配料调节，能够准确计算含铁矿粉中铁和二氧化硅的波动值，进而有效降低含铁矿粉中铁和二氧化硅的波动。在多种含铁矿粉下料的过程中能够不断调节各料仓的配料比例，避免因含铁矿粉品质较低而引起铁和二氧化硅的波动异常，继而为后序的造块生产提供稳定、优质的含铁混匀料。
本发明实施例还提供一种含铁矿粉复合配料系统，具体请参考附图2。本发明实施例提供的含铁矿粉复合配料系统包括重量配料装置1、成分采集装置2以及工控微机3。重量配料装置1用于排出含矿铁粉以及采集含矿铁粉的重量、料流等数据信息。成分采集装置2用于采集含矿铁粉的成分数据。重量配料装置1以及成分采集装置2所采集的数据上传至工控微机3，以便于工控微机3对接收的数据进行分析，进而判断是否需要调整料流大小，并对料流大小进行相应调整。
具体地，重量配料装置1包括配料矿槽4。配料矿槽4用于放置原料含铁矿粉。由于钢铁生产所需的造块由多种含铁矿粉制备而成，因而为便于配置多种含铁矿粉的混匀料，配料矿槽4设置有多个。多个配料矿槽4的下方均设置有给料机5。给料机5用于承接从配料矿槽4内落下的含铁矿粉。在本发明实施例中，给料机5为宽带给料机。当然，给料机5还可以为螺旋给料机。给料机5的类型根据生产设备及需求确定。进一步，宽带给料机包括自动给料设备8、小皮带9以及电子皮带秤10。自动给料设备8位于配料矿槽4的底部，以便于能够控制含铁矿粉流出配料矿槽4的流速。小皮带9位于自动给料设备8的下方。自动给料设备8控制含铁矿粉按照一定流速流出并落在小皮带9上，继而由位于小皮带9内部的电子皮带秤10对含铁矿粉进行称量、测量流速等，得到含铁矿粉的初始数据信息。每一个小皮带9流动方向的端部均设置有成分采集装置2。当含铁矿粉传送至小皮带9的端部时，成分采集装置2用于采集含铁矿粉的成分数据。成分数据同样也为含铁矿粉的初始数据信息的一部分。为便于同一时间点记录同一堆含铁矿粉的重量、流速以及成分数据，电子皮带秤10设置于小皮带9的端部，且位于靠近成分采集装置2的一端。当含铁矿粉传送至小皮带9的端部时，电子皮带秤10和成分采集装置2同时采集含铁矿粉的数据。
进一步，小皮带9的下方还设置有大皮带电子皮带秤6。位于小皮带9上的含铁矿粉在小皮带9的传送作用下落在大皮带电子皮带秤6上。由于多种含铁矿粉的下料速度不同，因而通过控制下料速度以及小皮带9的传送速度能够使得多种含铁矿粉落在大皮带电子皮带秤6的同一位置处，进而形成混匀料。大皮带电子皮带秤6同样由皮带和电子皮带秤构成，进而便于对混匀料进行测量。为使大皮带电子皮带秤6能够承接所有使用的含铁矿粉，大皮带电子皮带秤6的皮带长度大于配料矿槽4之间的最大距离。同样的，大皮带电子皮带秤6的端部也设置有成分采集装置2，进而成分采集装置2能够采集混匀料的成分数据。大皮带电子皮带秤6和成分采集装置2测量的数据形成混合数据信息。
多个给料机5、多个成分采集装置2以及大皮带电子皮带秤6分别连接至工控微机3，进而便于多个电子皮带秤10、多个成分采集装置2以及大皮带电子皮带秤6采集的初始数据信息以及混合数据信息上传至工控微机3。多个成分采集装置2在上传工控微机3的同时，还将料仓的仓号同时上传，以便于工控微机3对接收到的信息进行分析、处理，进而做出是否调整料流的决定以及如何具体调整料流。
在本发明实施例提供的含铁矿粉复合配料系统中，多个给料机5、多个成分采集装置2以及大皮带电子皮带秤6分别通过PLC7连接至工控微机3。成分采集装置2为光谱分析仪。光谱分析仪能够识别含铁矿粉的元素组成以及得到该元素的含量，因而光谱分析仪能够用于定量分析含铁矿粉的成分。
本发明实施例提供的含铁矿粉复合配料系统的工作过程为：工控微机3预先设定含铁矿粉混匀料的标准配比数据，给料机5根据工控微机3的预先设定控制配料矿槽4流出含铁矿粉。多种含铁矿粉分别落在各自相对应的小皮带9，进而由小皮带9传送至大皮带电子皮带秤6的皮带上，最后由大皮带电子皮带秤6传送至混匀料场。多种含铁矿粉在小皮带9上传送的过程中，电子皮带秤10和位于小皮带9一侧的成分采集装置2对含铁矿粉分别称量、记录料流速度以及光谱分析等，得到初始数据信息。初始数据信息上传至工控微机3。控制含铁矿粉的下料速度以及小皮带9的传送速度使得由配料矿槽4在同一时间点排放的多种含铁矿粉落在大皮带电子皮带秤6的同一位置，进而形成混匀料。混匀料在大皮带电子皮带秤6的皮带上传送的过程中，电子皮带秤和位于大皮带电子皮带秤6一侧的成分采集装置2对混匀料分别称量、记录料流速度以及光谱分析等，得到混匀数据信息。混匀数据信息同样上传至工控微机3。工控微机3对接收的初始数据信息和混匀数据信息分析后，计算出各类含铁矿粉的实际配比，进而控制给料机5调整各类含铁矿粉的给料量。各类含铁矿粉的给料量调整后，大皮带电子皮带秤6将调整后的混匀料传送至混匀料场。混匀料场的混匀堆料机按照“人字形”摆放混匀料，使得调整后的混匀料与调整前的混匀料中和。当混匀料达到一定高度或层数时封堆。封堆后的混匀料经过传输至烧结配料工序添加辅料，最后进行造块工序。
本发明提供的含铁矿粉复合配料系统以重量配比控制为主、成分配比控制为辅进行配料调节，能够有效降低含铁矿粉中铁和二氧化硅的波动。另外，本发明提供的含铁矿粉复合配料系统结构简单，易于控制、实现。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种含铁矿粉复合配料方法，其特征在于，所述方法包括：
预设混匀料标准数据，所述混匀料标准数据包括铁标准含量和二氧化硅标准含量；
分别获取各种含铁矿粉下料形成预混匀料过程中的初始数据信息，所述初始数据信息包括仓号、料流、时间点以及初始成分数据；
各种所述含铁矿粉混合为实际混匀料；
获取所述实际混匀料的混合数据信息，所述混合数据信息包括混合成分数据；
根据所述混匀料标准数据和所述初始数据信息计算所述预混匀料中铁和二氧化硅的波动值；
根据所述混匀料标准数据和所述混合数据信息计算所述实际混匀料中铁和二氧化硅的波动值；
判断所述铁和所述二氧化硅是否存在波动异常；
若所述铁或所述二氧化硅存在波动异常，则计算铁在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数以及二氧化硅在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数；
微调料流输出；
若所述铁和所述二氧化硅不存在波动异常，则所述含铁矿粉继续配料；
所述初始成分数据包括所述含铁矿粉中铁的初始质量百分比和二氧化硅的初始质量百分比；所述混合成分数据包括所述实际混匀料中铁的混合质量百分比和二氧化硅的混合质量百分比；
根据所述混匀料标准数据和所述初始数据信息计算所述预混匀料中铁和二氧化硅的波动值包括：
根据所述仓号、所述料流以及所述时间点计算各料仓的实际配比，所述实际配比计算 公式为：
Figure 391567DEST_PATH_IMAGE001
，其中，i为仓号，t为时间点，
Figure 246391DEST_PATH_IMAGE002
为i号料仓在t时的实际配比，
Figure 698232DEST_PATH_IMAGE003
为i 号料仓中含铁矿粉在t时的料流，
Figure 264080DEST_PATH_IMAGE004
为各料仓的料流之和；
根据所述实际配比以及所述铁的初始质量百分比计算所述预混匀料中铁的含量，所述 铁的含量计算公式为：
Figure 750556DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 369757DEST_PATH_IMAGE006
为t时的预混匀料中铁的含量，
Figure 308894DEST_PATH_IMAGE007
为成分采集装置采集的铁在t时的初始质量百分比；
根据所述预混匀料中铁的含量以及所述铁标准含量计算所述预混匀料中铁的预测波 动值，所述铁的预测波动值计算公式为：
Figure 179898DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 19416DEST_PATH_IMAGE009
为 铁在各时间点的预测波动值，
Figure 809517DEST_PATH_IMAGE010
为预设的铁标准含量；
根据所述实际配比以及所述二氧化硅的初始质量百分比计算预混匀料中二氧化硅的 含量，所述二氧化硅的含量计算公式为：
Figure 970371DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 645066DEST_PATH_IMAGE012
为t时 的预混匀料中二氧化硅的含量，
Figure 840555DEST_PATH_IMAGE013
为成分采集装置采集的二氧化硅在t时的初始质 量百分比；
根据所述预混匀料中二氧化硅的含量以及所述二氧化硅标准含量计算所述预混匀料 中二氧化硅的预测波动值，所述二氧化硅的预测波动值计算公式为：
Figure 801558DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure 213822DEST_PATH_IMAGE015
为二氧化硅在各时间点的预测波动 值，
Figure 161050DEST_PATH_IMAGE016
为预设的二氧化硅标准含量；
根据所述混匀料标准数据和所述混合数据信息计算所述实际混匀料中铁和二氧化硅的波动值包括：
根据所述铁标准含量以及所述铁的混合质量百分比计算所述实际混匀料中铁的实际 波动值，所述铁的实际波动值计算公式为：
Figure 742204DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 608529DEST_PATH_IMAGE018
为 铁在各时间点的实际波动值，
Figure 9554DEST_PATH_IMAGE019
为铁在各时间点的实际质量百分比；
根据所述二氧化硅标准含量以及所述二氧化硅的混合质量百分比计算所述实际混匀 料中二氧化硅的实际波动值，所述二氧化硅的实际波动值计算公式为：
Figure 530446DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 700528DEST_PATH_IMAGE021
为二氧化硅在各时间点的实际波动值，
Figure 268912DEST_PATH_IMAGE022
为二氧化硅在各时间点的实际质量百分比；
判断所述铁和所述二氧化硅是否存在波动异常包括：
若所述预混匀料中铁的波动值和所述实际混匀料中铁的波动值均超过预设阈值，则铁的波动存在异常；
若所述预混匀料中二氧化硅的波动值和所述实际混匀料中二氧化硅的波动值均超过预设阈值，则二氧化硅的波动存在异常；
计算铁在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数包括：
根据所述预混匀料中铁的含量以及所述铁的混合质量百分比计算铁在所述预混匀料 与所述实际混匀料中的修正系数，所述修正系数的计算公式为：
Figure 891655DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 446264DEST_PATH_IMAGE024
为铁在t时间点处的修正系数，
Figure 969387DEST_PATH_IMAGE025
为 铁在t-n时间点的混合质量百分比，
Figure 708673DEST_PATH_IMAGE026
为铁在t-1到t-n时间段内的 混合质量百分比之和，n为时间点的个数；
计算二氧化硅在所述预混匀料和所述实际混匀料中的修正系数包括：
根据所述预混匀料中二氧化硅的含量以及所述二氧化硅的混合质量百分比计算二氧 化硅在所述预混匀料与所述实际混匀料中的修正系数，所述修正系数的计算公式为：
Figure 818711DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 911432DEST_PATH_IMAGE028
为二氧化硅在t时间点处的修正系数，
Figure 56106DEST_PATH_IMAGE029
为二氧化硅在t-n时间点的混合质量百分比，
Figure 966293DEST_PATH_IMAGE030
为二氧化硅在t-1到t-n时间段内的混合质量百分比之和，n为时间点的个数。
2.根据权利要求1所述的含铁矿粉复合配料方法，其特征在于，所述微调料流输出包括：
选取铁含量最高的料仓和二氧化硅含量最高的料仓分别为最优微调料仓；
根据所述预混匀料中铁的波动值、所述预混匀料中铁的最高含量以及铁的修正系数计算第一微调料流；
根据所述预混匀料中二氧化硅的波动值、所述预混匀料中二氧化硅的最高含量以及二氧化硅的修正系数计算第二微调料流；
选取铁含量次高的料仓和二氧化硅含量次高的料仓分别为次选微调料仓；
根据所述预混匀料中铁的波动值、所述预混匀料中铁的次高含量以及铁的修正系数计算第三微调料流；
根据所述预混匀料中二氧化硅的波动值、所述预混匀料中二氧化硅的次高含量以及二氧化硅的修正系数计算第四微调料流；
根据所述最优微调料仓、所述第一微调料流、所述第二微调料流以及所述次选微调料仓、所述第三微调料流、所述第四微调料流设定料流。
3.根据权利要求2所述的含铁矿粉复合配料方法，其特征在于，若微调料流方向相同时，按照小幅慢调原则调整；若微调料流方向相反时，按照先铁后硅原则调整。
4.一种含铁矿粉复合配料系统，其特征在于，应用于权利要求1-3中任一所述的含铁矿粉复合配料方法，所述系统包括重量配料装置、成分采集装置以及工控微机，所述重量配料装置和所述成分采集装置分别连接至所述工控微机，所述成分采集装置用于采集含铁矿粉的成分数据。
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