一种基于大数据建立白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度精准关系的方法与流程

1.本发明涉及炼铁原料造块技术领域，尤其涉及一种基于大数据建立白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度精准关系的方法的方法。


背景技术：

2.包钢生铁产量已达1500万吨/年以上，拥有年产120万吨和240万吨球团矿的链篦机-回转窑生产线各一条，年产500万吨的624m2带式球团焙烧机生产线一条，为高炉提高球团矿入炉比例提供了产能条件。
3.包钢白云鄂博铁精矿年产770万吨，属于超细粒度磁铁精矿，-200目占比达到90％以上，-325目占比达75％以上，相比用于烧结原料，更适合球团生产。但因同时含有钾、钠、氟等有害元素，导致球团矿还原膨胀率高，生产酸性球团矿时白云鄂博特殊精矿比例不能超过35％，如何提高白云鄂博铁精矿在球团生产中的大比例应用已经成为包钢亟待解决的问题。以往研究表明：影响包钢球团还原膨胀率的因素最主要是碱度，次之是品位及钾、钠、氟含量，因此，如何建立白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度之间精准关系对包钢球团生产具有重大指导意义，本发明。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于大数据建立白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度精准关系的方法的方法，应用大数据处理办法，分高品位球团及低品位球团两种，精准建立起了白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度之间关系。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明一种基于大数据建立白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度精准关系的方法的方法，包括：
7.1).统计若干年(5-10年，优选5、6、7、8、9、10年)实验室所制备tfe值为60.3％-63.9％球团矿配料结构、化学成分与还原性能对应数据；
8.2).统计若干年(5-10年，优选5、6、7、8、9、10年)实验室所制备均值tfe值为64.0％-66.3％球团矿配料结构、化学成分与还原性能对应数据；
9.3).应用数学回归方法精准建立白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度之间关系；整体来看，影响白云鄂博铁球团矿还原膨胀率的主要因素为碱度，次之为tfe，配加不同比例白云鄂博精矿的原料条件下，不论是高品位球团还是低品位球团，包钢球团还原膨胀率遵循随着碱度提高呈先升高后降低的规律，即随着碱度的增加，球团还原膨胀率有一个高峰区；
10.4).白云鄂博铁精矿呈高cao含量、低s io2含量、自然碱度高的特点，在不添加酸性熔剂及碱性熔剂制备酸性球团的情况下，随着白云鄂博精矿配比的提高，球团矿碱度呈明显提高趋势，当球团矿碱度达到0.3-1.0时，白云鄂博铁发生恶性、甚至灾难性膨胀，因此
通过配加一定量酸性或碱性熔剂的方式来抑制大比例白云鄂博精矿制备球团的还原膨胀率，将球团碱度控制在≤0.3或≥1.1。
11.进一步的，在球团tfe值为tfe值为60.3％-63.9％条件下，酸性球团需将自由碱度控制在0.3以内，碱性球团将自由碱度控制在1.05以上。
12.更进一步的，酸性球团需将自由碱度控制在0.25以内，碱性球团将自由碱度控制在1.1以上。
13.进一步的，在球团tfe值为tfe值为64.0％-66.3％条件下，酸性球团需将自由碱度控制在0.2以内，碱性球团碱度范围为1.0-1.7，球团矿还原膨胀率均在20％-30％之间。
14.更进一步的，酸性球团需将自由碱度控制在0.15以内。
15.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
16.本发明基于包钢白云鄂博铁球团还原膨胀率难以抑制的特性，应用大数据处理办法，精准建立起了白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度之间关系，对指导包钢球团生产合理配矿具有重大指导意义。
附图说明
17.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
18.图1为球团矿碱度与还原膨胀率关系。
具体实施方式
19.一种基于大数据建立白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度精准关系的方法，包括：
20.1).统计了2010-2021年实验室所制备均值tfe为62.88％(范围为60.3％-63.9％)球团矿配料结构、化学成分与还原性能对应数据，如表1所示；
21.表1：2010-2021年实验室所制备均值tfe为62.88％(范围为60.3％-63.9％)球团矿配料结构、化学成分与还原性能对应数据统计
22.23.[0024][0025]
2).统计了2010-2021年实验室所制备均值tfe为64.81％(范围为64.0％-66.3％)球团矿配料结构、化学成分与还原性能对应数据，如表2所示；
[0026]
表2：2010-2021年实验室所制备均值tfe为64.81％(范围为64.0％-66.3％)球团矿配料结构、化学成分与还原性能对应数据统计
[0027]
[0028]
[0029][0030]
3).应用数学回归方法精准建立了白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度之间关系，如图1所示。
[0031]
整体来看，影响白云鄂博铁球团矿还原膨胀率的主要因素为碱度，次之为tfe，配加不同比例白云鄂博精矿的原料条件下，不论是高品位球团还是低品位球团，包钢球团还原膨胀率遵循随着碱度提高呈先升高后降低的规律，即随着碱度的增加，球团还原膨胀率有一个高峰区。这与文献中的论点大体一致。资料调研表明：仅仅cao影响时，还原膨胀率峰值为35％左右，包钢球团加上k2o、na2o和f的影响，其膨胀值峰值可达170％左右。在碱度为0.3-1.0时，自产精矿特殊性对还原膨胀率的影响最为明显，包钢球团在还原过程中浮氏体界面特定的点析出纤维状金属铁，即所谓“铁晶须”或金属铁微晶粒，使周围晶粒产生位移或开裂。
[0032]
4).白云鄂博铁精矿呈高cao含量、低s io2含量、自然碱度高的特点，在不添加酸性熔剂及碱性熔剂制备酸性球团的情况下，随着白云鄂博精矿配比的提高，球团矿碱度呈明显提高趋势，当球团矿碱度达到0.3-1.0时，白云鄂博铁发生恶性、甚至灾难性膨胀。因此可通过配加一定量酸性或碱性熔剂的方式来抑制大比例白云鄂博精矿制备球团的还原膨胀率，即将球团碱度控制在≤0.3或≥1.1。
[0033]
在球团tfe均值为62.9％(低品位球团)条件下，酸性球团需将自由碱度控制在0.3，最优为0.25以内，可保证球团矿还原膨胀率控制在20％以内，碱性球团需将自由碱度控制在1.05，最优为1.1以上，可保证球团矿还原膨胀率控制在20％以内。
[0034]
在球团tfe均值为64.81％(高品位球团)条件下，酸性球团需将自由碱度控制在0.2，最优为0.15以内，可保证球团矿还原膨胀率控制在20％以内，碱性球团(碱度范围为1.0-1.7)，球团矿还原膨胀率均在20％-30％之间。
[0035]
下面通过实施例来进一步说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于以下实施例。
[0036]
根据本发明建立的白云鄂博铁球团还原膨胀率与碱度之间关系，提出了一些典型的配矿方案，并在包钢带式焙烧工艺进行了生产实施。各实施例配矿方案及指标如表3所示，各实施例球团矿化学成分如表4所示。
[0037]
表3各实施例球团矿配矿方案及指标
[0038][0039]
表4各实施例球团矿化学成分
[0040][0041]
由表3及4可知：
[0042]
提出了带式机采用典型的六种配矿方案，并进行了工业化应用，且各方案对应球团矿抗压强度达到2500n/p以上，还原膨胀率≤20％，产量达到20000吨以上，完成项目规定的验收目标。
[0043]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。