一种合理高炉综合炉料配矿比的优选方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高炉炼铁技术领域，具体的说是一种合理高炉综合炉料配矿比的优选 方法。
【背景技术】
[0002] 目前对国内部分钢铁厂的高炉综合炉料结构进行了比较系统的研宄后认为，合理 的综合炉料结构决定于资源条件、矿石加工的技术水平和设备状况以及造块成品矿的价格 及其冶金性能；因此，要找到合理的综合炉料结构是一项复杂的系统工程，要找到合理的综 合炉料结构中适合于操作者本高炉的最佳配合比例更是难于解决的技术问题。
[0003] 由于"基于高碱度烧结矿配加酸性炉料（酸性球团矿，天然块矿等）的高炉综合 炉料配矿模式"能够获得较好的生铁冶炼效果，取得较好的高炉生产技术经济指标，因此人 们已经在长期的高炉生产中形成了一种固定的配矿比模式，如烧结矿60% - 70%，酸性球 团矿10% - 20%，生矿10% -20%，使得高炉操作者坚信只要由有实际生产经验的操作人 员，参考前期本高炉的生产情况，在这个固定的配矿比范围内拟定一个或几个配矿比，投入 生产中，如果事后得到的高炉生产技术经济指标达到了预期或者比预期更好，就继续使用， 否则再进行微调，如此周而复始，就可以完成配矿比的优化比较过程。
[0004] 以上这种合理的综合炉料配矿比的比较方法由于是在合理的综合炉料结构（北 京科技大学烧结球团研宄室对国内部分钢铁厂的高炉综合炉料结构进行了比较系统的研 宄以后被确认）范围内进行优化，而且充分考虑了本工厂本高炉的资源条件，矿石加工的 技术水平和设备状况，因此，在某种程度上具有一定正确性；但是，首先它是一个拿工业生 产高炉作为试验设备的最为原始的配矿比的优化比较过程，有损害高炉设备的风险；第二， 它没有考虑到造块成品矿的价格及其冶金性能，尤其是其中的冶金性能，以为在能够获得 很好的生铁冶炼效果的配矿模式的配矿比范围内进行配矿优化比较，就可以保证拟定的高 炉生产配矿比获得理想的高炉生产技术经济指标，忽视了综合炉料的冶金性能对高炉生产 的影响，事实证明，即使是在能够获得很好的生铁冶炼效果的配矿模式的配矿比范围内进 行炼铁生产也会出现冶炼条件恶化的现象，冶金性能很差的炉料甚至可能导致高炉停产； 第三，以事后得到的高炉生产技术经济指标与预期值相比较实现效率计算，也就是以事后 得到的高炉生产技术经济指标作为效率计算的基础数据，这必须让一个高炉生产配矿比实 施后，得出各项技术经济指标的情况下才有可能实现，这样做一方面会造成效率计算的周 期很长，配矿比不好还有可能会造成生产损失，另一方面，由于影响事后得出的高炉生产技 术经济指标因素很多，对事后得出的技术经济指标所做贡献中，可以认为配矿比是主要的， 但不能说是全部，故而计算效率好不能够准确说明是配矿比优化的结果。
[0005] 可以看出，上述方法是在没有找到合理高炉综合炉料配矿比的优化方法的情况下 的无奈之举，现有技术中没有一种可以克服上述方法中存在的诸多问题而又较为简单可行 的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是，为了克服上述方法中存在的诸多问题提出一种较 为简单可行的方法，即一种合理高炉综合炉料配矿比的优选方法，在不造成生产损失的情 况下，使用比较短的时间定位合理的综合炉料结构以及得到合理的综合炉料结构中适合于 操作者本高炉的最佳炉料配合比例。
[0007] 本发明解决以上技术问题的技术方案是：
[0008] 一种合理高炉综合炉料配矿比的优选方法，包括以下步骤：
[0009] (-)挑选配矿效率较好的配矿比以保证高炉综合炉料具有良好的冶金性能，具体 为：
[0010] ①适宜的混合高炉炉料的低温还原粉化性，即要保证下式：
[0011]
【主权项】
1. 一种合理高炉综合炉料配矿比的优选方法，其特征在于：包括以下步骤： (-)挑选配矿效率较好的配矿比以保证高炉综合炉料具有良好的冶金性能，具体为： ① 适宜的混合高炉炉料的低温还原粉化性，即要保证下式：
所计算的值能够保证高炉上部顺行稳定，式中，R:混合炉料的低温还原粉化性RDI% ;Ri:某单一炉料的低温还原粉化性RDI%;Ni:单一炉料占混合炉料的分数；n:混合炉料中所 含单一炉料的种类数； ② 适宜的混合高炉炉料的高温还原性，即要保证下式： I
所计算的值能够保证不因为高温还原性的原因而影响高炉的燃料比和产量，式中，I: 混合炉料的还原性RI%;Ii:某单一炉料的还原性RI%;Ni:单一炉料占混合炉料的分数； n:混合炉料中所含单一炉料的种类数； ③ 取得各混合高炉炉料的配矿比的配矿效率并且进行比较，具体为： i混合高炉炉料配矿比的配矿效率的计算公式定义为下式： n=s/s(3) 式中，n-为某个高炉炉料配矿比的配矿效率；s-为某个高炉炉料配矿比的混合炉料 的熔滴性能总特性值；s-为某个高炉炉料配矿比的混合炉料中所使用的烧结矿的熔滴性 能总特性值； ii对符合上述步骤①和②的各配矿比的配矿效率进行比较：根据混合高炉炉料配矿比 的配矿效率的计算公式计算出各混合高炉炉料配矿比配矿效率，即利用下式： qn=Sn/snn= 1, 2, 3,......，n(4) 得到ni，n2,q3，……，nn，式中，nn:某个高炉炉料配矿比的配矿效率；Sn:为某 个高炉炉料配矿比的混合炉料的熔滴性能总特性值；sn:为某个高炉炉料配矿比的混合炉 料中所使用的烧结矿的熔滴性能总特性值；正常的情况下，n<1，其数值越小，该高炉生 产配矿比的配矿效果越好，以此进行优化比较，挑选出配矿比的配矿效率较好的高炉炉料 配矿比进入以下步骤㈡； ㈡保证高炉在无熔剂或者少熔剂入炉的情况下造出适宜碱度和成分的高炉渣，具体 为： ① 测定各混合高炉炉料配矿比组成的综合炉料经过高炉冶炼所得到的炉渣的粘度； ② 化验被测定炉渣粘度的高炉渣的主要化学成分； ③ 以步骤②中的高炉渣成分为标准，用化学试剂配制更多成分的炉渣，并测定其粘度 和熔化性温度，充分地扩大数据面； ④ 用大量的测定数据建立预测高炉炉渣成分与炉渣粘度的关系的数据库； ⑤ 根据综合炉料配矿比以及组成综合炉料的各个单一炉料的化学成分，再结合物料平 衡计算得到步骤(-)中优选出来的各个配矿比的不同原料条件下的炉渣成分； ⑥ 利用步骤④建立的高炉炉渣成分与炉渣粘度的关系，从炉渣成分推测炉渣的粘度， 或者通过直接查找相图，查得炉渣粘度，从而得到步骤㈠中优选出来的各个配矿比在投入 实际生产实践之前预测的炉渣性能数据； ⑦利用上述预测的炉渣性能数据，以高炉在无熔剂或者少熔剂入炉的情况下造出适宜 碱度和成分的高炉渣为标准，对步骤(-)得出的比较好的配矿比进行优选，淘汰不符合本条 件的配矿比，进入以下步骤㈢； ㈢挑选综合入炉品位高的高炉综合炉料配矿比，即取得从步骤(二)优选出来的各个配矿 比组成的各个混合高炉炉料的综合入炉品位并且进行比较，具体为： ① 混合高炉炉料配矿比的综合入炉品位的计算公式为下式：
式中，Fe:综合入炉品位％ ;Fei:某单一炉料的入炉品位％ ;Ni:单一炉料占混合炉料的 分数；n:混合炉料中所含单一炉料的种类数； ② 对优选出来的各个配矿比组成的各个混合高炉炉料的综合入炉品位进行比较，具体 为： i根据混合高炉炉料配矿比的综合入炉品位的计算公式(5)对上一节优选出来的各混 合高炉炉料配矿比计算出它们的综合入炉品位，即利用公式⑶得到Fei，Fe2，Fe3,……，Fen; ii接着比较它们数值，上述式⑶得到Fei，Fe2,Fe3，……，Fe#数值越大越好，以此挑 选出综合入炉品位较好的高炉炉料配矿比进入以下步骤(四)； (四)挑选混合高炉炉料的成本较低的配矿比以保证高炉综合炉料实现低成本生产，具体 为： ① 组成配矿比的混合高炉炉料的成本的计算公式为下式：
式中，C:混合高炉炉料的成本，元/吨；Ci:某单一炉料的成本，元/吨；Ni:单一炉料占 混合炉料的分数；n:混合炉料中所含单一炉料的种类数； ② 对优选出来的各个配矿比组成的各个混合高炉炉料的成本进行比较，具体为： i根据组成配矿比的混合高炉炉料的成本的计算公式(6)对上一节优选出来的各混合 高炉炉料配矿比计算出它们的成本，即利用公式(6)得到Q，C2,C3,……，Cn; ii接着比较它们数值，上述公式(6)得到Cl，C2,C3，……，Cn中数值越小越好，以此挑 选出混合高炉炉料的成本较好的高炉炉料配矿比进入最终优选出来的最佳高炉综合炉料 配合比例。
2.如权利要求1所述的合理高炉综合炉料配矿比的优选方法，其特征在于：测定各混 合高炉炉料配矿比组成的综合炉料经过高炉冶炼所得到的炉渣的粘度是采用高温熔体粘 度测定仪测定法。
【专利摘要】本发明是一种合理高炉综合炉料配矿比的优选方法，本发明充分考虑了综合炉料的冶金性能对高炉生产技术经济指标的影响，避免了冶金性能很差的炉料造成冶炼条件恶化，甚至可能导致高炉停产的可能性；本发明从多方面进行配矿比优化，它满足了合理综合炉料结构所需要满足的多方面的要求，在不造成生产损失的情况下，使用比较短的时间定位合理的综合炉料结构以及得到合理的综合炉料结构中适合于操作者本高炉的最佳炉料配合比例。
【IPC分类】C21B5-00, G06F19-00
【公开号】CN104573316
【申请号】CN201410717304
【发明人】刘晓丹, 刘浩
【申请人】南京钢铁股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月1日