CN109816194A - 一种铁矿粉性价比综合分析方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁矿粉性价比综合分析方法，具体包括如下步骤：步骤100、将待评估的几种等量铁矿粉烧制成烧结矿，检测各烧结矿的烧损和内部化学成分；步骤200、计算烧结后的各铁矿粉内的氧化铝和氧化硅的含量，并对氧化铝和氧化硅按照含量进行赋分处理；步骤300、将多种烧结矿分别进入高炉冶炼得到生铁；步骤400、统计各种烧结矿生成的生铁量，并且对生铁量进行赋分处理，对生铁量评分、氧化铝和氧化硅评分进行加权平均并综合为标准分；步骤500、统计将各种铁矿粉形成生铁的总成本，并将多种铁矿粉的标准分与总成本对比，得到各种单烧矿性价比；本方案得到比较准确铁矿粉冶金价值评定体系，同时便于直接判断铁矿粉的性价比。
Description
技术领域
本发明涉及铁矿粉技术领域，具体为一种铁矿粉性价比综合分析方法及其系统。
背景技术
2011年以来，由于铁矿石等大宗原燃料价格居高不下，钢材市场跌宕起伏，钢铁企业进入了“微利”时代。面对严峻的市场形势，国内众多钢铁企业纷纷实施低成本战略。低成本及高质量的产品是企业提高市场竞争力的法宝。如何经济合理地选购铁矿石，使之在现有生产条件下既能满足炼钢生产要求，又能最大限度地降低炼铁成本，是企业提高竞争力、增加经济收益的关键。因此，在目前铁矿种类繁多的情况下，建立铁矿粉性价比评价体系，选择高性价比的铁矿石对降低炼铁成本至关重要。
目前常见的铁矿粉性价比评价方法主要有吨度价格评价法、品位酸碱平衡评定法和铁矿粉单烧法等,这些方法基本都是从含铁品位角度出发，不能完全描述铁矿石在烧结过程和高炉冶炼过程对成本的影响。
吨度价格评价法:即以铁矿粉的吨度价格作为评价依据。其优点是计算简单，能直观反映铁矿粉铁元素的价值；缺点是不能反映铁矿粉脉石含量的影响。
品位酸碱平衡评定法:该评价方法考虑了铁矿石中碱性和酸性脉石含量对高炉冶炼的影响，缺点是不能正确反映烧结过程的变化和高炉冶炼过程中矿石品位或产生的渣量对冶炼焦比的影响。
铁矿粉单烧法:是将单种铁矿粉按照一定碱度烧成烧结矿来比较它的单烧价值，这是目前常用的方法。其优点是描述了烧结过程含铁品位的变化，缺点是未考虑高炉冶炼过程中含铁品位的变化。
另外在上述铁矿粉性价比评价方法中，对于铁矿粉的性价比标准大多只从含铁品位触发，但是对于Al2O3、MgO和SiO2含量对高炉造渣制度的影响没有判断，严重影响对铁矿粉性价比评价的准确性，并且目前也没有较直观的性价比评断系统，铁矿粉性价比综合分析的方法得到的结果无法直接表示出性价比，反而有很多冗余信息，影响对铁矿粉性价比的分析。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种铁矿粉性价比综合分析方法及其系统，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供了一种铁矿粉性价比综合分析方法，具体包括如下步骤：
步骤100、将待评估的几种等量铁矿粉分别按比例配合混合多种添加剂，并烧制成烧结矿，检测各烧结矿的烧损和内部化学成分，记录铁矿粉烧结燃料成本和烧结原料成本；
步骤200、计算烧结后的各铁矿粉内的氧化铝和氧化硅的含量，并对氧化铝和氧化硅按照含量进行赋分处理，得到氧化铝和氧化硅的影响评分；
步骤300、将多种铁矿粉形成的烧结矿分别进入高炉冶炼得到生铁，并且计算出高炉燃料成本和冶炼原料成本；
步骤400、统计各种烧结矿生成的生铁量，并且对生铁量进行赋分处理，并且同时对生铁量评分、氧化铝和氧化硅评分进行加权平均，将加权平均总值综合为标准分；
步骤500、统计将各种铁矿粉形成生铁的总成本，并将多种铁矿粉的标准分与总成本对比，得到各种单烧矿性价比。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤100中，铁矿粉经过单烧法烧结得到的化学成分主要有氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和氧化铝。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤200中，对氧化铝和氧化硅赋分处理的具体步骤为：
步骤201、将各铁矿粉烧结得到氧化铝和氧化镁分别对比，得到氧化铝和氧化镁的比值；
步骤202、设定不同的铁矿粉烧结后的氧化铝比值基准和氧化硅基准；
步骤203、将氧化铝含量处于基准范围内的评分设定为100分，比基准值小的氧化铝参数按比例增加评分，比基准值大的氧化铝参数按比例降低评分，得到各铁矿粉的氧化铝评分；
步骤204、将氧化硅处于基准范围内的值设定为100分，其余铁矿粉的氧化硅按根据规则下降分数，得到各铁矿粉的氧化硅评分。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤100和步骤300中，所述烧结原料成本和高炉冶炼原料成本具体为烧结和冶炼时的添加剂成本。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤400中，得到多种铁矿粉标准分的具体步骤为：
步骤401、将各种烧结矿生成的生铁量对比，将生铁量最大值设定为100 分，其余烧结矿的生铁量按比例下降，得到各铁矿粉的生铁量评分；
步骤402、对生铁量评分、氧化铝评分和氧化硅评分进行加权权重处理，得到生铁量、氧化铝和氧化硅的加权分；
步骤403、将加权平均后的生铁量、氧化铝和氧化硅分数进行累加，并且累加之后的分值进行二次赋值处理，得到每种铁矿粉的标准分。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤403中，二次赋值处理的具体步骤为：将各种烧结矿得到的加权总分进行对比，将加权总分最大值设定为 100分，其余烧结矿的加权总分按比例下降，得到各铁矿粉的标准分；
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤500中，所述总成本具体为实验所用的铁矿粉原料价格和铁矿粉烧结所用的燃料和添加剂价格，以及铁矿粉高炉冶炼所用的燃料和添加剂价格总和，将各铁矿粉的标准分与相应的价格总和相比，其比值即代表各种铁矿粉的性价比。
本发明另外还提供一种铁矿粉性价比综合分析系统，具体包括铁矿粉烧结模块、信息记录模块、单烧矿冶炼模块和赋值处理模块，所述赋值处理模块还连接有用于判断铁矿粉性价比的性价比处理模块，所述铁矿粉经过烧结和高炉冶金处理得到生铁，所述信息记录模块主要记录在烧结和高炉冶炼过程中的能耗，所述赋值处理模块对每种铁矿粉的生成料进行按照统一标准赋值。
作为本发明一种优选的技术方案，所述铁矿粉烧结模块是将铁矿粉、含铁渣料、溶剂和燃料等添加剂，按要求比例配合，加水混合制成颗粒状烧结混合料，平铺在烧结台车上，经点火抽风烧结成块。
作为本发明一种优选的技术方案，所述性价比处理模块是将赋值处理模块得到的铁矿粉评定值，分别与信息记录模块得到的各铁矿粉冶炼总成本相比，对应的铁矿粉比值即代表性价比。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过铁矿粉-烧结-高炉冶炼模拟系统，综合考虑了铁矿粉烧结过程中的Al2O3和SiO2含量对烧结过程和烧结矿的影响效果，同时结合高炉冶金生成的生铁含量，总和分析铁矿粉的性价比，从而得到比较准确铁矿粉冶金价值评定体系；
(2)本发明在对Al2O3和SiO2含量和生铁含量进行赋值评分处理，根据对铁矿粉的性价比影响程度进行权重分析，并且计算每种铁矿粉的标准分，并且将标准分与总能耗相比直接得到每种铁矿粉的性价比，便于直接判断性价比最高的铁矿粉，提高性价比综合分析的效率。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的性价比分析方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种铁矿粉性价比综合分析系统，具体包括铁矿粉烧结模块、信息记录模块、单烧矿冶炼模块和赋值处理模块，所述赋值处理模块还连接有用于判断铁矿粉性价比的性价比处理模块，所述铁矿粉经过烧结和高炉冶金处理得到生铁，所述信息记录模块主要记录在烧结和高炉冶炼过程中的能耗，所述赋值处理模块对每种铁矿粉的生成料进行按照统一标准赋值。
所述铁矿粉烧结模块是将铁矿粉、含铁渣料、溶剂和燃料等添加剂，按要求比例配合，加水混合制成颗粒状烧结混合料，平铺在烧结台车上，经点火抽风烧结成块。性价比处理模块是将赋值处理模块得到的铁矿粉评定值，分别与信息记录模块得到的各铁矿粉冶炼总成本相比，对应的铁矿粉比值即代表性价比。
如图2所示，本发明还提供了一种铁矿粉性价比综合分析方法，本性价比评估方法按照“铁矿粉-烧结-高温冶金”的模拟方式进行铁矿粉的全面评估操作，具体包括如下步骤：
步骤一、将待评估的几种等量铁矿粉分别按比例配合混合多种添加剂，并烧制成烧结矿，检测各烧结矿内部的化学成分，记录铁矿粉烧结燃料成本和烧结原料成本。
此步骤主要是对铁矿粉进行烧结处理，为了保证烧结过程的统一性，首先选取待评估的几种等量铁矿粉，并且将等量的铁矿粉分别按照一定的比例混合含铁粉料、熔剂和燃料等添加剂燃烧，烧结成块，此烧结过程要保证最佳的烧结效果，不同铁矿粉的添加剂混合比例以及燃烧过程可以有所区别；然后检测烧结块内的化学成分，计算每种化学成分的含量。
作为本实施方式的优选，铁矿粉经过烧结得到的化学成分主要有氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和氧化铝，在检测烧结块内的化学成分时，只能检测到氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和和氧化铝的占比，通过与铁矿粉总重加权平均的方式，可计算每种化学成分的含量。
在铁矿粉的烧结过程中，必须完整的记录烧结的燃料量和烧结的添加剂量，并且计算燃料和添加剂成本，便于数据的追溯，同时便于后期的成本整合。
步骤二、计算烧结后的各铁矿粉内的氧化铝和氧化硅的含量，并对氧化铝和氧化硅按照含量进行赋分处理，得到氧化铝和氧化硅的影响评分。
Al2O3和MgO含量对高炉造渣制度有较大影响,为使炉渣在炉内有适宜的流动性能,通常保持高炉渣中的Al2O3/MgO在一定范围，如原料中Al2O3含量增加时,必须增加渣量以使炉渣Al2O3的含量基本保持不变或增加MgO保证Al2O3/MgO比值不变，SiO2含量的变化对碱度平衡有较大影响,既要保证烧结矿的合适碱度,又要保证炉渣的二元碱度。
由于Al2O3属于有害元素,理论上,铁矿粉原始含Al2O3每增加1％,就需要增加多倍的渣量来稀释,故对铁矿粉的品位负向影响很大，所以铁矿粉在烧结后的Al2O3和SiO2含量也作为对铁矿粉性能评价的因素。
本实施方式可首先设定单烧后烧结矿的Al2O3含量基准,再根据计算结果按一定规则,比基准值低的铁矿粉增加评分,比基准值高的铁矿粉降低评分。
在步骤二中，对氧化铝和氧化硅赋分处理的具体步骤为：
首先，将各铁矿粉烧结得到氧化铝和氧化镁分别对比，得到氧化铝和氧化镁的比值；
然后，设定不同的铁矿粉烧结后的氧化铝比值和氧化硅基准值；
其后，将氧化铝含量处于基准范围内的评分设定为100分，比基准值小的氧化铝参数按比例增加评分，比基准值大的氧化铝参数按比例降低评分，得到各铁矿粉的氧化铝评分；
最后，将氧化硅处于基准范围内的值设定为100分，其余铁矿粉的氧化硅含量按根据规则下降分数，得到各铁矿粉的氧化硅评分。
需要补充说明的是，将氧化铝参数与基准值对比，比基准值小的氧化铝参数具体的评分标准可以设定为：氧化铝参数每降低2个点，则将基准评分增加10分，氧化铝参数每增加2个点，则将基准评分降低10分。
而对于SiO2含量，只有其处于基准范围内，则既能保证烧结矿的合适碱度,同时也可以保证炉渣的二元碱度，所以对于其余大于基准或者小于基准的氧化硅按比例下降，也就是说与基准SiO2含量相差5个点时，均在基准100 分的基础上将评分降低10分。
步骤三、将多种铁矿粉形成的烧结矿分别进入高炉冶炼得到生铁，并且记录出高炉燃料成本和冶炼原料成本。
烧结矿分别进入高炉冶炼，在高温锻炼的环境下，将氧化铁进行氧化还原反应冶炼成生铁，而生铁则作为铁矿粉的性价比评价的重要因素。
作为本实施方式优选的是，在铁矿粉烧结和高炉冶金的过程中，烧结原料成本和高炉冶炼原料成本具体为烧结和冶炼时的添加剂成本，不包含具体的铁矿粉价格。
步骤四、统计各种烧结矿生成的生铁量，并且对生铁量进行赋分处理，并且同时对生铁量评分、氧化铝和氧化硅评分进行加权平均，将加权平均总值综合为标准分，在本实施方式中，判断生铁产量对铁矿粉的影响程度要大于Al2O3含量和SiO2含量的影响，所以根据生铁产量、Al2O3含量和SiO2含量在铁矿粉经济学意义的差别，可对生铁、Al2O3含和SiO2的评分进行加权权重，根据专家对三个因素的评估价值，生铁、Al2O3和SiO2的加权权重可以分为7:2:1。
本步骤中，计算多种铁矿粉标准分的具体步骤为：
A、将各种烧结矿生成的生铁量对比，将生铁量最大值设定为100分，其余烧结矿的生铁量按比例下降，得到各铁矿粉的生铁量评分；
B、对生铁量评分、氧化铝评分和氧化硅评分进行加权权重处理，得到生铁量、氧化铝和氧化硅的加权分；
C、将加权平均后的生铁量、氧化铝和氧化硅分数进行累加，并且累加之后的分值进行二次赋值处理，得到每种铁矿粉的标准分。
二次赋值处理的具体步骤为：将各种烧结矿得到的加权总分进行对比，将加权总分最大值设定为100分，其余烧结矿的加权总分按比例下降，得到各铁矿粉的标准分。
步骤五、统计将各种铁矿粉形成生铁的总成本，并将多种铁矿粉的标准分与总成本对比，得到各种单烧矿性价比，所述总成本具体为实验所用的铁矿粉原料价格和铁矿粉烧结所用的燃料和添加剂价格，以及铁矿粉高炉冶炼所用的燃料和添加剂价格总和，将各铁矿粉的标准分与相应的价格总和相比，其比值即代表各种铁矿粉的性价比。
为了能更清楚的解释上述步骤的工作过程，本实施方式可具体举出一个实施例以供参考，例如对于待评估的三种铁矿粉进行性价比分析，三种铁矿粉分别为：澳洲矿粉、巴西矿粉和国内矿粉。
根据步骤一，对等量1kg的三种矿粉进行烧结处理，如下表所示，具体为三种矿粉经过烧结处理后的化学成分。
根据步骤二，对Al2O3和SiO2含量进行赋值，首先根据铁矿粉的规则，规定1kg的铁矿粉烧结后，Al2O3/MgO的基准值为8，则国内矿粉的Al2O3/MgO 评分为100分，其他两种矿粉则按照氧化铝参数每降低2个点，则将基准评分增加10分，氧化铝参数每增加2个点，则将基准评分降低10分的标准进行赋值，巴西矿粉的氧化铝参数评分为92.5＝100-(19/2-16/2)/2*10，澳洲矿粉的氧化铝参数评分为85＝100-(22/2-16/2)/2*10。
SiO2的基准值为60，根据规则与基准SiO2含量相差5个点时，均在基准 100分的基础上将评分降低10分，国内矿粉SiO2参数评分为80＝100- (|70-60|)/5*10，巴西矿粉的SiO2参数评分为30＝100-(|95-60|)/5*10，澳洲矿粉的SiO2参数评分为60＝100-(|40-60|)/5*10。
根据步骤四，先各种烧结矿生成的生铁量进行统计并赋值，将含量最高的赋值为100份，其他的按比例下降，然后根据生铁、Al2O3和SiO2的加权权重，计算每种铁矿粉的标准分。
根据步骤五，需要统计每种矿粉的价格和在烧结锻炼过程中的成本，从而可得到每种铁矿粉在冶金过程中的总消耗，将标准分对总消耗对比，可得到每种铁矿粉的性价比，选择比值最大的铁矿粉即可得到性价比较最高的铁矿粉。
基于上述步骤，可对每种铁矿粉的性价比进行综合评估，综合考虑了铁矿粉烧结过程中的Al2O3和SiO2含量对烧结过程和烧结矿的影响效果，同时结合高炉冶金生成的生铁含量，总和分析铁矿粉的性价比，从而得到比较准确铁矿粉冶金价值评定体系。
利用Al2O3和SiO2含量和生铁含量进行赋值评分处理，根据对铁矿粉的性价比影响程度进行权重分析，并且计算每种铁矿粉的标准分，并且将标准分与总能耗相比直接得到每种铁矿粉的性价比，便于直接判断性价比最高的铁矿粉，提高性价比综合分析的效率，可以较为直观的比较每种铁矿粉的性价比。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种铁矿粉性价比综合分析方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤100、将待评估的几种等量铁矿粉分别按比例配合混合多种添加剂，并烧制成烧结矿，检测各烧结矿的烧损和内部化学成分，记录铁矿粉烧结燃料成本和烧结原料成本；
步骤200、计算烧结后的各铁矿粉内的氧化铝和氧化硅的含量，并对氧化铝和氧化硅按照含量进行赋分处理，得到氧化铝和氧化硅的影响评分；
步骤300、将多种铁矿粉形成的烧结矿分别进入高炉冶炼得到生铁，并且计算出高炉燃料成本和冶炼原料成本；
步骤400、统计各种烧结矿生成的生铁量，并且对生铁量进行赋分处理，并且同时对生铁量评分、氧化铝和氧化硅评分进行加权平均，将加权平均总值综合为标准分；
步骤500、统计将各种铁矿粉形成生铁的总成本，并将多种铁矿粉的标准分与总成本对比，得到各种单烧矿性价比。
2.根据权利要求1所述的一种铁矿粉性价比综合分析方法，其特征在于：在步骤100中，铁矿粉经过单烧法烧结得到的化学成分主要有氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种铁矿粉性价比综合分析方法，其特征在于，在步骤200中，对氧化铝和氧化硅赋分处理的具体步骤为：
步骤201、将各铁矿粉烧结得到氧化铝和氧化镁分别对比，得到氧化铝和氧化镁的比值；
步骤202、设定不同的铁矿粉烧结后的氧化铝比值基准和氧化硅基准；
步骤203、将氧化铝含量处于基准范围内的评分设定为100分，比基准值小的氧化铝参数按比例增加评分，比基准值大的氧化铝参数按比例降低评分，得到各铁矿粉的氧化铝评分；
步骤204、将氧化硅处于基准范围内的值设定为100分，其余铁矿粉的氧化硅按根据规则下降分数，得到各铁矿粉的氧化硅评分。
4.根据权利要求1所述的一种铁矿粉性价比综合分析方法，其特征在于：在步骤100和步骤300中，所述烧结原料成本和高炉冶炼原料成本具体为烧结和冶炼时的添加剂成本。
5.根据权利要求1所述的一种铁矿粉性价比综合分析方法，其特征在于：在步骤400中，得到多种铁矿粉标准分的具体步骤为：
步骤401、将各种烧结矿生成的生铁量对比，将生铁量最大值设定为100分，其余烧结矿的生铁量按比例下降，得到各铁矿粉的生铁量评分；
步骤402、对生铁量评分、氧化铝评分和氧化硅评分进行加权权重处理，得到生铁量、氧化铝和氧化硅的加权分；
步骤403、将加权平均后的生铁量、氧化铝和氧化硅分数进行累加，并且累加之后的分值进行二次赋值处理，得到每种铁矿粉的标准分。
6.根据权利要求5所述的一种铁矿粉性价比综合分析方法，其特征在于：在步骤403中，二次赋值处理的具体步骤为：将各种烧结矿得到的加权总分进行对比，将加权总分最大值设定为100分，其余烧结矿的加权总分按比例下降，得到各铁矿粉的标准分。
7.根据权利要求1所述的一种铁矿粉性价比综合分析方法，其特征在于：在步骤500中，所述总成本具体为实验所用的铁矿粉原料价格和铁矿粉烧结所用的燃料和添加剂价格，以及铁矿粉高炉冶炼所用的燃料和添加剂价格总和，将各铁矿粉的标准分与相应的价格总和相比，其比值即代表各种铁矿粉的性价比。
8.采用权利要求1所述方法的一种铁矿粉性价比综合分析系统，其特征在于，具体包括铁矿粉烧结模块、信息记录模块、单烧矿冶炼模块和赋值处理模块，所述赋值处理模块还连接有用于判断铁矿粉性价比的性价比处理模块，所述铁矿粉经过烧结和高炉冶金处理得到生铁，所述信息记录模块主要记录在烧结和高炉冶炼过程中的能耗，所述赋值处理模块对每种铁矿粉的生成料进行按照统一标准赋值。
9.根据权利要求8所述的一种铁矿粉性价比综合分析系统，其特征在于，所述铁矿粉烧结模块是将铁矿粉、含铁渣料、溶剂和燃料等添加剂，按要求比例配合，加水混合制成颗粒状烧结混合料，平铺在烧结台车上，经点火抽风烧结成块。
10.根据权利要求8所述的一种铁矿粉性价比综合分析系统，其特征在于，所述性价比处理模块是将赋值处理模块得到的铁矿粉评定值，分别与信息记录模块得到的各铁矿粉冶炼总成本相比，对应的铁矿粉比值即代表性价比。
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