专利名称：：提高混匀料堆Tfe合格率来提高高炉产量和降低高炉焦比的方法
技术领域：
：本发明涉及一种提高高炉炼铁产量和降低高炉炼铁焦比的工艺方法，具体地说是一种在工艺上提高混勻料堆Tfe合格率来提高高炉产量和降低高炉焦比的方法。
背景技术：
：长期以来人们都热衷于对烧结矿全铁和二元碱度的波动(下称烧结矿质量)与高炉经济效益(这里主要是指高炉的产量和焦比，下同)关系的探讨，那是因为烧结矿在高炉入炉原料中的地位举足轻重，而从炼铁生产实践中得到的烧结矿全铁和二元碱度的波动与高炉经济效益指标之间的经验数据又进一步强化了高炉炼铁工作者对这两个指标波动的重视，例如，日本高炉生产的经验证明烧结矿R2从士0.05降低到士0.025时，高炉增产0.5%，焦比降低0.3%。苏联的经验是当烧结矿R2的波动值从士0.1降至士0.075时，高炉增产1.5%，焦比降低0.8%，波动值若进一步由士0.075降至士0.05时，又可提高生产率1%，节焦0.5%。相比烧结矿R2，烧结矿Tfe的波动值更加重要，高炉生产经验证明，波动值由士1.5%降至士1.0%时，高炉一般要增产2.5%，焦比降低1.5%，波动值由士1.0%降至士0.5%时，则高炉产量又会提高2%，焦比下降1%(唐先觉，李希超，烧结(M)，北京冶金工业出版社，1984。)等等。由此可知烧结矿全铁和二元碱度的波动区间的降低可以提高高炉的经济效益，因此，在提高高炉产量和降低高炉焦比的问题上，人们过多地把注意力集中在烧结矿的全铁和二元碱度的波动区间的变化上，使得这个问题的研究很容易地就陷入了如下境地第一，导致看到了现象而没有看到实质；第二，导致在实际生产中人们不断地提高对这两个指标的要求，以为只要提高这两个指标的规范限，实际生产就必定能提高高炉产量和降低高炉焦比，结果是烧结矿的全铁和二元碱度合格率降低，高炉经济效益并没有达到预期的效果。然而，混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆SiO2合格率(下称混勻料质量或混勻料堆合格率)与高炉经济效益的关系又怎样呢？与烧结矿比较起来，人们对它的重视程度要逊色多了，这其中的一个重要原因是混勻料对高炉经济效益影响的非直接性，一方面，似乎很难建立一个与高炉经济效益一一对应的定性或定量关系，另一方面，在工序流程上混勻作业工序远离高炉炼铁作业工序，似乎也确实存在着不仅仅是混勻料堆质量一个因素会引起高炉经济效益的变化，因此，虽然随着含铁原料混勻技术不断发展和完善，在当今钢铁企业中，出现了越来越多烧结厂在生产中使用全混勻料生产烧结矿，混勻料的质量几乎对烧结矿的质量起着决定性的作用，但是人们还是感觉不到混勻料堆质量与高炉经济效益的关系的重要性，从而导致混勻料对高炉经济效益影响鲜有人做深入研究，在实际炼铁生产中就更没有人提出使用提高混勻料堆合格率的方法来提高高炉产量和降低高炉焦比。
发明内容本发明所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种提高高炉炼铁产量和降低高炉炼铁焦比的工艺方法，相对
背景技术：
中的数据，透过现象抓住了实质，具体且可操作，在生产规定的考核标准下，只要混勻料堆Tfe合格率得到提高，就能获得预期的高炉炼铁产量增加量和高炉炼铁焦比降低量。本发明解决以上技术问题的技术方案是一种提高高炉炼铁产量和降低高炉炼铁焦比的工艺方法，通过提高混勻料堆Tfe合格率来提高高炉炼铁产量和降低高炉炼铁焦比。本发明的提高高炉炼铁产量和降低高炉炼铁焦比的工艺方法，通过降低混勻料堆Tfe波动区间来获得提高混勻料堆Tfe合格率的需要量。本发明的提高高炉炼铁产量和降低高炉炼铁焦比的工艺方法，具体按以下步骤进行(1)根据混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe的标准偏差关系式Ρ(|χ-μI彡K)=2Φ(κ/σ)-1(1)其中φ(X)表示标准正态分布函数；μ表示混勻料堆Tfe的平均值；σ表示混勻料堆Tfe的标准偏差；K表示混勻料堆Tfe的合格率所参考的规范限；将各项参数的具体数据代入公式(1)，通过计算和查正太函数分布表得到一定混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe波动区间条件下对应的混勻料堆Tfe标准偏差表；(2)根据混勻料生产现场原来的标准，在步骤(1)中得到的混勻料堆Tfe标准偏差表中找到原来混勻料堆Tfe波动区间及其混勻料堆Tfe合格率，两者交叉得到一个混勻料堆Tfe的标准偏差值；(3)在步骤(1)中得到的混勻料堆Tfe标准偏差表中找到新的将要降低的混勻料堆Tfe波动区间，在这一横行中找到与步骤(2)中交叉得到的混勻料堆Tfe的标准偏差值相当的混勻料堆Tfe的标准偏差值，该混勻料堆Tfe的标准偏差值所对应的竖行中的混勻料堆Tfe合格率就是需要提高的混勻料堆Tfe合格率的起点数据，将这个数据提高到100%。本发明的优点是(1)从矿石混勻时就开始对高炉生产经济效益的增长进行有利的控制，符合精料和全面质量管理方针；⑵效果明显，其量化后的效果见下表2；(3)相对
背景技术：
中的经验数据，具有透过现象抓住了实质，具体且可操作，各种提高混勻料堆Tfe合格率的措施都是实实在在的提高高炉生产经济效益的有效手段；(4)可以量化的特点导致可预见性强，在生产规定的考核标准(规范限)下，只要混勻料堆Tfe合格率提高到本发明所描述的档次，就能获得本发明规定档次的高炉炼铁产量增加量和高炉炼铁焦比降低量，虽然现场情况千差万别，但是仍然可以大致量化，其量化情况见下表2。具体实施例方式实施例一根据概率论数理统计学的观点，混勻料堆Tfe的数据分布服从参数为μ、σ的正态分布，即XΝ(μ，O2)。这种情况下，可以推导出混勻料堆Tfe的规范限变化时，不同的混勻料堆Tfe合格率所对应的混勻料堆Tfe的标准偏差的关系式Ρ(|χ-μI≤K)=2Φ(κ/σ)-1(1)其中φ(X)表示标准正态分布函数；μ表示混勻料堆Tfe的平均值；σ表示混勻料堆Tfe的标准偏差；K表示混勻料堆Tfe的合格率所参考的规范限。公式(1)就是混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe的标准偏差之间关系，现将各项参数的具体数据代入该公式，通过计算和查正太函数分布表得到一定混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe波动区间条件下对应的混勻料堆Tfe标准偏差表表1sMJ匀料堆Tfe40%|~60%Γ7θ%ΓδΟ%[90%100%~Xs^合格率混匀料Tfe波动区|、^χ________<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>一般来讲对于影响标准偏差的各种因素都固定不变的情况下(比如工艺，设备，原料，方法，操作者，外因等等固定不变)，混勻料堆Tfe的标准偏差是不会改变的，因此，当混勻料堆Tfe波动区间由士1.5%降至士1.0%时，由表1可以看出，必然要有与之相适应的混勻料堆Tfe合格率的降低，否则，混勻料堆Tfe波动区间就不可能由士1.5%降至士1.0%，也就是说，混勻料堆Tfe波动区间为士1.0%的情况下要保持混勻料堆Tfe合格率与降低之前(Tfe士1.5%)同样的水平，没有混勻料堆Tfe合格率的提高，混勻料堆Tfe波动区间的降低就不可能成为现实。由此可以认为，混勻料堆Tfe波动区间的降低就意味着混勻料堆Tfe合格率的提高。根据混勻料生产现场原来的考核标准，在表1中找到原来混勻料堆Tfe波动区间(比如士1.5%)及其混勻料堆Tfe合格率(比如100%)，两者交叉有一个混勻料堆Tfe的标准偏差值(0.384)，再在表1中找到新的将要降低的混勻料堆Tfe波动区间(比如士0.5%)，在这一横行中找到与上述0.384相当的混勻料堆Tfe的标准偏差值0.388，所对应的竖行中的混勻料堆Tfe合格率80%就是需要提高的混勻料堆Tfe合格率的起点数据，应将这个数据提高到100%。也就是说，混勻料堆Tfe波动区间值从士1.5%降低到士0.5%，必然造成混勻料堆Tfe合格率由原来的100%降低到新要求下的80%，要获得混勻料堆Tfe波动区间值从士1.5%降低到士0.5%这一档次预期的高炉的经济效益的提高，就必须在新的Tfe波动区间值士0.5%的条件下将混勻料堆Tfe合格率由80%提高到100%。本发明得出的混勻作业的变化与高炉生产经济效益的增量之间的对应关系如下表所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表2中可以很容易得出上述假设的实施效果为高炉增加产量4.5%，焦比降低2.5%。下面是根据上述内容的实施例本实施例对烧结矿以混勻料堆为统计单元，对不同合格率的混勻料堆所生产的烧结矿进行冶金性能试验，然后对所做的冶金性能试验数据进行数理统计分析，得到各混勻料堆Tfe和Si02合格率条件下生产的烧结矿冶金性能试验结果和各影响因素X与其烧结矿冶金性能Y之间的相关系数及其检验结果，分析结果见表3和表4。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注样本量为19，检验相关系数的临界值为0.456时，置信度为95%；检验相关系数的临界值为0.575时，置信度为99%。5因为影响烧结矿冶金性能的因素较多，在采集数据时充分注意了一些影响因素的稳定和统一，例如作业区的配料比和配矿种类，配炭量为3.5%左右，生石灰用量根据混勻料中Si02保持R2=2.0左右，烧结料层高度为720mm，其他烧结生产工艺参数保持日常生产控制水平，另外，对可能影响烧结矿冶金性能的其它因素也做了数理统计检验(见表4)。高温荷重软化及熔滴性能试验条件如下。试样粒度烧结矿6.3IOmm；焦炭1012.5mm；试样质量150g。分别以试样收缩率达到10%和ΔPmax/2所对应的温度作为软化开始温度(ta)和软化终了温度(ts)；以试样渣铁开始滴落时的温度作为矿石熔滴温度tm;矿石软化温度区间Atsa=(ts-ta)；矿石熔滴温度区间Atms=(tm-ts)；ΔPmax为试验过程中出现的最大压差。低温还原粉化采用静态测定法，试样重量500克，粒度1012.5mm,还原温度5000C，还原气成分为20%C0+20%C02+60%/N2，还原时间为60分钟，转鼓Φ130X200mm,转鼓转9分钟共300转，鼓后筛分，取-0.5mm占总重量的百分数为RDI-0.5。从表4可以看出，混勻料堆Tfe合格率对烧结矿冶金性能的影响主要表现在对烧结矿的软化开始温度和软化温度区间这两个指标的影响上。混勻料堆Tfe合格率与烧结矿的软化开始温度呈现出显著的正相关关系，与软化温度区间呈现出显著的负相关关系，特别是软化开始温度，其置信度达到了99%数量级，而对软化终了温度，软熔温度区间，滴落温度都没有发生显著意义的影响。也就是说在混勻作业规范限Fe士0.5%内，较高的混勻料Tfe合格率的混勻料堆，所生产的烧结矿拥有较高的软化开始温度，同时还拥有较低的软化温度区间。软化开始温度对高炉冶炼过程有一定的影响，软化开始温度愈高，则高炉内块状带的体积就愈大，铁的直接还原度愈低，高炉焦比也就愈低。软化温度区间，这一温度差的数值愈大，软熔带的厚度愈大，因此，这一数值直接关系到高炉上部料柱的透气性，关系到高炉炉料的顺行。因此，这就能够很好地解释前面讨论中提到的这样一个现象混勻作业中混勻料堆Tfe合格率的提高与烧结矿Tfe合格率的提高效果一样，都能提高高炉的产量和降低高炉生产的焦比。从表4还可以看出混勻作业的另外一个质量指标，混勻料堆Si02合格率对烧结矿冶金性能的影响主要表现在对烧结矿的低温还原粉化性能这个指标的影响上。它们两者之间呈现出显著的负相关关系，而与高温荷重软化及熔滴性能之间没有发现具有显著性意义的影响。也就是说，在混勻作业规范限Si02士0.3%内，较高的混勻料Si02合格率的混勻料堆，所生产的烧结矿拥有较好的低温还原粉化性能。低温还原粉化性能差的烧结矿进入高炉，在高炉炉身上部受气流的冲击以及炉料之间的摩擦和挤压，将会产生粉末，降低料柱透气性，使高炉技术经济指标下降(利用系数降低、焦比升高)。当然高炉技术经济指标与很多因素有关，例如设备状况、操作水平、炉料的其他性质等等，但烧结矿的低温还原粉化性是一个重要的影响因素。因此，这就能够很好地解释前面讨论中提到的这样一个现象混勻作业中混勻料堆Si02合格率的提高与烧结矿R2合格率的提高效果一样，都能提高高炉的产量和降低高炉生产的焦比。本实施例是按混勻料堆Tfe合格率的高低从40%提高到100%进行数理统计分析的，分析后发现，在混勻作业规范限Fe士0.5%内，较高的混勻料Tfe合格率的混勻料堆，所生产的烧结矿拥有较高的软化开始温度，同时还拥有较低的软化温度区间，根据前面所做理论分析，烧结矿冶金性能的改善也就意味着高炉产量的增加和焦比的降低，根据混勻料堆Tfe合格率提高的数据，从表1可以查出混勻料堆Tfe波动区间降低的数据从混勻料堆Tfe的标准偏差值分析，本发明实施例现场生产混勻料堆在波动区间为Fe士0.5%及Tfe合格率为40%时的标准偏差值为0.953，这个值与波动区间为Fe士1.5%，混勻料堆Tfe合格率为90%时的标准偏差值0.911相当，因此，本实施例是从Tfe波动区间Fe士1.5%降低到Fe士0.5%的，对照
背景技术：
中从炼铁生产实践中得到的烧结矿全铁与高炉经济效益指标之间的经验数据(见表2)，就可以很容易得出本发明的实施效果为高炉增加产量4.50%,焦比降低2.5%。可见其效果非常显著。本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。权利要求提高混匀料堆Tfe合格率来提高高炉产量和降低高炉焦比的方法，其特征在于通过提高混匀料堆Tfe合格率来提高高炉产量和降低高炉焦比。2.如权利要求1所述的提高混勻料堆Tfe合格率来提高高炉产量和降低高炉焦比的方法，其特征在于通过降低混勻料堆Tfe波动区间来获得提高混勻料堆Tfe合格率的需要量。3.如权利要求1或2所述的提高混勻料堆Tfe合格率来提高高炉产量和降低高炉焦比的方法，其特征在于按以下步骤进行(1)根据混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe的标准偏差关系式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>(1)其中Φ(X)表示标准正态分布函数；μ表示混勻料堆Tfe的平均值；σ表示混勻料堆Tfe的标准偏差；K表示混勻料堆Tfe的合格率所参考的规范限；将各项参数的具体数据代入公式(1)，通过计算和查正太函数分布表得到一定混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe波动区间条件下对应的混勻料堆Tfe标准偏差表；(2)根据混勻料生产现场原来的标准，在步骤(1)中得到的混勻料堆Tfe标准偏差表中找到原来混勻料堆Tfe波动区间及其混勻料堆Tfe合格率，两者交叉得到一个混勻料堆Tfe的标准偏差值；(3)在步骤(1)中得到的混勻料堆Tfe标准偏差表中找到新的将要降低的混勻料堆Tfe波动区间，在这一横行中找到与步骤(2)中交叉得到的混勻料堆Tfe的标准偏差值相当的混勻料堆Tfe的标准偏差值，该混勻料堆Tfe的标准偏差值所对应的竖行中的混勻料堆Tfe合格率就是需要提高的混勻料堆Tfe合格率的起点数据，将这个数据提高到100%。全文摘要本发明涉及一种提高高炉炼铁产量和降低高炉炼铁焦比的工艺方法，通过提高混匀料堆Tfe合格率来提高高炉产量和降低高炉焦比，通过降低混匀料堆Tfe波动区间来获得提高混匀料堆Tfe合格率的需要量。本发明相对现有技术中的经验数据，透过现象抓住了实质，具体且可操作，在生产规定的考核标准下，只要混匀料堆Tfe合格率得到提高，就能获得预期的高炉炼铁产量增加量和高炉炼铁焦比降低量。文档编号C21B5/00GK101818219SQ20101015110公开日2010年9月1日申请日期2010年4月15日优先权日2010年4月15日发明者刘晓丹,刘浩申请人:南京钢铁股份有限公司