JP2013517386A - 炉の精錬運転を監視し且つ最適化するシステムと方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システムは炉の中で精錬すべき材料のサンプルを処理し、その鉱物学的特性を査定する処理手段を含む。システムは、鉱物学的特性を受け取るため、処理手段と協働する運転パラメータ査定手段を更に含む。運転パラメータ査定手段は、炉の運転に対応する運転パラメータを鉱物学的特性に基づき査定する。システムは、鉱物学的特性と運転パラメータをそれぞれ受け取るため、処理手段と運転パラメータ査定手段と協働する精錬パラメータ査定手段も含む。精錬パラメータ査定手段は、鉱物学的特性と運転パラメータに基づき精錬パラメータを査定する。精錬パラメータはその後、炉の精錬運転を最適化するため炉に給送される。
Description
(i) システムは、鉱石に対応する鉱物学的特性を予測する予測枠組みとして働く。
・ 生産されたmatte(Cu(銅)の%)、Fe3O4 (酸化鉄)およびS(硫黄)の量と組成
・ 生産された(Cu(銅)の%)スラグ、Fe3O4 (酸化鉄)、SiO2 (酸化シリコン)およびFeO (酸化鉄)の量と組成
・ 精錬プロセスの温度、精錬プロセスの温度は、matteの温度、スラグの温度、オフガスの温度およびシャフト反応炉の温度によって支配される。
・ スラグの化学組成とスラグの温度
・ オフガスの化学組成とオフガスの温度
以下に掲載した表は、本発明に基づくシステムによって、材料の3つの特定ブレンドに対して提供された予測を特定して示す。 表中のCuは銅、Feは鉄およびSは硫黄をそれぞれ示す。
上に掲載した表1は、1週間炉の中で処理したブレンドを列記したものである。本発明に基づくシステムによって提供された予測範囲を、各ブレンドのために運転された範囲と比較する。ケース1の場合、炉の実際の運転範囲は、炉の取り扱いチームが直面した運転上の困難の結果である幾つかのパラメータに対するものを除き、予測された範囲に十分に収まるとみなすことができる。鉱物の特定ブレンドのためのシミュレーション運転を比較すると、発明のシステムは、精錬のプロセス中に見られた変化を減らすのに役立つことがわかる。発明のシステムの精錬プロセス中での利用に付随して得られる利点は、それが炉に入る前に見られるブレンドの挙動を理解して文書化し、プロセス反応も大部分制御することができることである。本発明のシステムは、最大のスループットと化学プロセスに大きな制御を達成するため、各プロセスを最適化することができるステップを利用して、所定のブレンドに対する個別プロセス変数に対応する値の範囲も提供する。
事例2: 斑銅鉱を含む鉱物の濃縮液
事例3: 鉱物の組みを含むブレンド
下の表は、65%の同じ酸素富化および64%の同じMatteグレードおよび1.065の同一S/Cu(銅に対する硫黄)比率をベースにした3つの事例の比較を示す。
上に得られた結果に基づき、以下の結論を引き出すことができた。
・ 査定された鉱物学的特性に基づく当該炉の運転に対応する運転パラメータを査定するステップ;112
・ 査定された鉱物学的特性および運転パラメータに基づき、精錬パラメータを査定するステップ;114
・ 査定された鉱物学的特性、運転パラメータおよび精錬パラメータを表示するステップ;116
・ 精錬運転を最適化するため査定された精錬パラメータを炉に給送するステップ;118
第1ステップで、本発明に基づき、フィード中に存在する鉱物成分のパーセンテージが処理手段によって査定される。第2ステップで、鉱物成分のパーセンテージによって影響される炉の運転特性が査定される。炉の運転に対応する運転パラメータには、炉のランタイム、炉のダウンタイム、炉のスループット、炉1台あたりの金属生産量、平均環境温度、酸素ポテンシャル、溶銑温度および炉の利用係数が限定することなく含まれる。運転パラメータは本発明に基づき割り当てられた最適値である。従って、これらの値を炉の運転に利用すると、最適な結果が提供される。
Claims (9)
- 炉の精錬運転を監視し且つ最適化するシステムであって、
前述の炉の中で精錬すべき材料のサンプルを処理して、その鉱物学的特性を決めるに適した処理手段と
前述の鉱物処理手段と協働する運転パラメータ査定手段で、査定された前述の鉱物学的特性に基づき、前述の炉の運転に対応する運転パラメータを査定するのに適したものと、
前述の鉱物処理手段および運転パラメータ査定手段と協働する精錬パラメータ査定手段で、前述の査定された鉱物学的特性および査定された運転パラメータ並びに前述の精錬運転を最適化するため、前述の炉に給送される査定された精錬パラメータに基づき精錬パラメータを査定するのに適したものと、を含むことを条件とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前述の鉱物処理手段、運転パラメータ査定手段および精錬パラメータ査定手段と連結され、前述の査定された鉱物学的特性、運転パラメータおよび精錬パラメータを表示するのに適した表示手段を含むことを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前述の鉱物学的特性が、黄銅鉱組成、斑銅鉱組成、銅藍組成、黄鉄鉱組成および磁性鉄鉱組成からなるグループの中から選ばれることを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前述の運転パラメータが、炉のランタイム、炉のダウンタイム、炉のスループット、炉1台あたりの金属生産量、平均環境温度、酸素ポテンシャル、溶銑温度および炉の利用係数からなるグループの中から選ばれることを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前述の精錬パラメータがmatteの組成、スラグの組成、matteの温度、スラグの温度、オフガスの温度、シャフト反応炉の温度および精錬反応転換率からなるグループの中から選ばれることを特徴とするシステム。 - 炉の精錬運転を監視し且つ最適化する方法であって、
前述の炉の中で精錬すべき材料のサンプルを処理して、その鉱物学的特性を決めるステップと、
査定された前述の鉱物学的特性に基づく当該炉の運転に対応する運転パラメータを査定するステップと、
査定された前述の鉱物学的特性および運転パラメータに基づき、精錬パラメータを査定するステップと、
査定された前述の鉱物学的特性、運転パラメータおよび精錬パラメータを表示するステップと、
前述の精錬運転を最適化するため、査定された前述の精錬パラメータを前述の炉に給送するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法において、
鉱物学的特性を査定するステップに、黄銅鉱組成、斑銅鉱組成、銅藍組成、黄鉄鉱組成および磁性鉄鉱組成からなるグループの中から選んだ鉱物学的特性を査定するステップが更に含まれることを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法において、
前述の炉の運転に対応する運転パラメータを査定するステップが、炉のランタイム、炉のダウンタイム、炉のスループット、炉1台あたりの金属生産量、平均環境温度、酸素ポテンシャル、溶銑温度および炉の利用係数からなるグループの中から選ばれた運転パラメータの最適値を査定するステップを更に含むことを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法において、
前述の精錬パラメータを査定するステップが、matteの組成、スラグの組成、matteの温度、スラグの温度、オフガスの温度、シャフト反応炉の温度および精錬反応転換率からなるグループの中から選んだ精錬パラメータの最適値を査定するステップを更に含むことを特徴とする方法。
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