[發(fā)明專利]一種基于風箱廢氣溫度的燒結礦成品率預測方法

有效

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• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106636616B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 吳敏;陳鑫;曹衛(wèi)華;陳略峰;徐奔
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C22B1/16
• 分類號: C22B1/16;G06F19/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄

本發(fā)明公開了一種基于風箱廢氣溫度的燒結礦成品率預測方法，包括以下步驟：確定影響燒結礦的成品率的熱狀態(tài)參數；建立燒結參數的歷史生產數據樣本數據庫；計算已燒結礦的成品率；采用多項式擬合法對風箱廢氣溫度數據進行曲線擬合，通過微分求極值法，得到熱狀態(tài)參數的數值；基于熱狀態(tài)參數的數值，建立燒結礦成品率預測模型；對待預測礦的風箱廢氣溫度數據進行曲線擬合得到待預測礦的熱狀態(tài)參數的數值；將待預測礦的熱狀態(tài)參數的數值輸入燒結礦成品率預測模型，輸出變量即為待預測礦的成品率。本發(fā)明能夠準確預測燒結礦的成品率，為燒結過程實時調節(jié)工藝參數以提高燒結礦的成品率和節(jié)能減耗提供重要依據。

技術領域

本發(fā)明涉及鋼鐵燒結過程生產節(jié)能降耗領域，尤其涉及一種基于風箱廢氣溫度的燒結礦成品率預測方法。

背景技術

鋼鐵工業(yè)是國民經濟支柱產業(yè)之一，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展也將決定我國國民經濟的發(fā)展。鋼鐵已廣泛用于國防、交通、建筑、機械制造、汽車等工業(yè)，在國民經濟發(fā)展中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。鐵礦粉燒結是鋼鐵生產過程中的重要環(huán)節(jié)之一，是保證高爐獲得優(yōu)質燒結礦的關鍵所在，其向含鐵的礦石原料中添加一定量的燃料和溶劑，經過混合制粒后平鋪在燒結機上進行燒結點火，使混合料在高溫條件下發(fā)生一系列的物理和化學反應，產生的優(yōu)質含鐵燒結礦是高爐生產的主要原料。在鋼鐵生產中，燒結礦的質量和產量影響鋼鐵的質量和產量，制約著企業(yè)經濟生產效益的增長。燒結礦成品率的預測方法有利于提前預測燒結礦的產量，從而實現提前調整原料參數、設備參數和燒結操作參數，對于提高燒結礦的質量和產量具有重要的作用。

鋼鐵生產工序多、工藝流程長，燒結工藝主要包括：燒結配料、混合制粒、偏析布料、點火燃燒、熱礦破碎、冷卻篩分等工藝環(huán)節(jié)。目前，燒結過程中所使用的燒結機一般都是帶式抽風燒結機，由布料機構、主機、點火器、大煙道、水封拉鏈機等組成。燒結過程的工藝流程見附圖1。

燒結生產過程中，混合料中燃料燃燒提供的高溫環(huán)境(熱狀態(tài))是影響燒結礦質量和產量的最重要的過程參數，對其準確識別是預測燒結礦的質量和產量關鍵。燒結過程中混合料所處環(huán)境溫度的高低、高溫環(huán)境保持時間的長短和混合料完成燒結過程所處的位置，都會影響燒結礦的成品率和質量。燒結料層的分層現象見附圖2。

目前，燒結生產過程中工人主要是通過燒結終點溫度和位置進行預測燒結礦成品率，根據檢測結果來調整燃料配入量和燒結機速度，但是這種檢測方式往往是在混合料燒結完成后才能進行，具有一定的滯后性，同時僅僅根據燒結終點時刻的溫度信息，不能夠全面地反應混合料在整個燒結過程中的熱狀態(tài)；而且這種預測主要是通過控制燒結終點溫度和位置處在一定的范圍內，從而判斷燒結礦的質量和產量的情況，并沒有直接對燒結礦成品率進行預測。因此，通過燒結過程熱狀態(tài)來直接預測燒結礦的成品率對高爐煉鐵具有重要的意義。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的實施例提供了一種能對燒結過程燒結礦的成品率進行準確預測的基于風箱廢氣溫度的燒結礦成品率預測方法。

本發(fā)明的實施例提供一種基于風箱廢氣溫度的燒結礦成品率預測方法，包括以下步驟：

(1)根據燒結礦的燒結過程確定影響燒結礦的成品率的熱狀態(tài)參數，所述熱狀態(tài)參數包括風箱高溫溫度、高溫保持時間、燒結終點溫度和燒結終點位置；

(2)對影響燒結過程的燒結參數的歷史生產數據進行零相位濾波和時序配準處理，并對所述歷史生產數據進行采樣處理，建立歷史生產數據樣本數據庫，所述燒結參數包括風箱廢氣溫度、臺車速度、小成礦、返礦和大成礦；

(3)利用所述歷史生產數據樣本數據庫計算已燒結礦的成品率；

(4)采用多項式擬合法對所述歷史生產數據樣本數據庫中的風箱廢氣溫度數據進行曲線擬合得到一個擬合函數，通過對所述擬合函數進行微分求極值，得到熱狀態(tài)參數的數值；所述得到熱狀態(tài)參數的數值包括以下步驟：