一种基于基因特性的球团矿生产方法及球团矿技术

本发明专利技术涉及一种基于基因特性的球团矿生产方法及球团矿，该方法包括建立球团原料基因数据库；对各球团原料在不同焙烧工艺条件下分别得到的球团矿进行基因测序，建立球团矿基因数据库和对应的焙烧工艺基因数据库，并确定球团原料、焙烧工艺与球团矿性能之间的对应关系；根据上述数据库和对应关系，建立球团原料基因‑焙烧工艺参数‑球团矿基因的关联模型；根据目标球团矿所需性能和关联模型，确定第一球团原料和第一焙烧工艺，并基于第一球团原料和第一焙烧工艺进行第一球团矿生产。本发明专利技术通过建立关联模型，实现了球团矿研究领域大量的研究数据、生产实践数据等的有效整合，使得大量研究数据得到高效利用，同时提高球团矿生产效率。

Pellet production method and pellets based on genetic characteristics

The present invention relates to a pellet production method based on genetic characteristics and pellet. The method includes establishing pellet raw material gene database, sequencing pellets obtained from different pellet raw materials under different roasting conditions, establishing pellet gene database and corresponding roasting process gene database, and so on. The relationship among pellet raw material, roasting process and pellet properties is determined; the correlation model of pellet raw material gene roasting process parameter pellet gene is established according to the above database and corresponding relationship; the first pellet raw material and the first roasting process are determined according to the required properties and correlation model of the target pellet. The first pellet production is based on the first pellet material and the first roasting process. By establishing a correlation model, the invention realizes the effective integration of a large number of research data, production practice data and the like in the pellet research field, makes a large number of research data to be efficiently utilized, and improves the pellet production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于基因特性的球团矿生产方法及球团矿
本专利技术涉及冶金化工
，尤其涉及一种基于基因特性的球团矿生产方法及球团矿。
技术介绍
现代球团对原料的适应范围更加广泛，最初，生产铁矿球团所用的原料仅限于磁铁精矿。近年来，赤铁精矿、褐铁精矿、混合精矿以及富铁矿粉都已经大量用作球团原料。绝大部分含铁原料是天然铁矿石，或者是富矿粉，或者是由贫矿经选矿而得到的精矿。原料来源增多，搭配进口高品位铁精矿如巴西铁精矿、智利磁铁矿精矿等在生产实践中，也已取得成功经验。此外，随着高炉大型化，对球团矿性能提出了新的要求。现有的供矿点较分散、规模小，供应商的管理粗放，造成钢铁厂使用的矿石原料成分不稳定、性能差异较大，这对球团矿的稳定生产造成不良影响，进而影响整个炼铁过程。因此高炉球团矿质量的预测与调控技术，以及球团矿原料的合理利用是目前高炉炼铁的需要迫切解决的关键问题。材料基因组计划的兴起将“基因”这一概念引入无机材料领域，同时中国版的“材料基因组计划”已开始启动，变革以“炒菜法(试错法)”为基础的材料研发传统模式，实现新材料领域的超常规速度发展。目前，球团矿研究领域大量的焙烧工艺研究数据、生产实践数据和研究人员得到的实验数据等没有得到有效整合，更无法得到高效利用，球团矿原料基因特性没有被深入系统的研究、测试和总结，无法变革以试错法为基础的传统研发模式，实现球团领域研究的快速发展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于基因特性的球团矿生产方法及球团矿。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于基因特性的球团矿生产方法，包括：步骤1、建立球团原料基因数据库；步骤2、对所述球团原料基因数据库对应的各球团原料在不同焙烧工艺条件下分别得到的球团矿进行基因测序，建立球团矿基因数据库和其对应的焙烧工艺基因数据库，并确定球团原料、焙烧工艺与球团矿性能之间的对应关系；步骤3、根据所述球团原料基因数据库、所述球团矿基因数据库、所述焙烧工艺基因数据库和所述对应关系，建立球团原料基因-焙烧工艺参数-球团矿基因的关联模型；步骤4、根据目标球团矿所需性能和所述关联模型，确定第一球团原料和第一焙烧工艺，并基于所述第一球团原料和所述第一焙烧工艺进行第一球团矿生产。本专利技术的有益效果是：通过建立球团原料基因-焙烧工艺参数-球团矿基因关联模型，实现了球团矿研究领域大量的焙烧工艺研究数据、生产实践数据和研究人员得到的实验数据等的有效整合，结合目标球团矿所需性能，即可快速确定对应的原料和焙烧工艺，使得大量研究数据得到高效利用。通过对球团矿原料基因特性、球团矿基因信息和焙烧工艺参数信息进行深入系统的研究、测试和总结，变革了以“炒菜法(试错法)”为基础的材料研发传统模式，实现了球团领域研究的快速发展。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步，所述球团原料基因数据库中的球团原料基因信息为对球团矿性能有影响的信息，包括：球团原料的微观信息；球团原料的介观信息；球团原料的宏观信息。本专利技术的进一步有益效果是：基于上述技术方案，分析总结球团原料微观、介观和宏观尺度上本质特征，以作为与球团矿性能关系的依据，以便更好地预测和分析球团矿性能，并用于指导球团矿现场生产。进一步，所述球团原料的微观信息包括：化学成分信息，微观结构信息，通过第一性原理计算得到的球团原料中的各成分的还原能力信息和力学性能信息；所述球团原料的介观信息包括：矿物组成及百分含量信息，颗粒表面形貌信息，颗粒比表面积信息，颗粒表面亲水性信息，颗粒表面电位信息；所述球团原料的宏观信息包括：粒度及粒度组成信息。进一步，所述焙烧工艺基因数据库中的参数信息包括：造球参数信息和焙烧操作参数信息。进一步，所述造球参数信息包括：原料化学成分信息，物料水含量信息，添加剂种类和用量信息，混匀程度信息；所述焙烧操作参数信息包括：生球干燥温度和时间信息，预热温度和时间信息，焙烧温度及升温速率信息，焙烧气氛和焙烧时间信息。本专利技术的进一步有益效果是：基于上述技术方案，分析总结各焙烧工艺参数信息与球团原料和球团矿性能的关系，作为生产球团矿的依据，用于指导球团矿现场生产，以便快速高效生产所需的球团矿。进一步，所述球团矿基因数据库中的球团矿基因信息包括：球团矿的微观信息；球团矿的介观信息；球团矿的宏观信息。进一步，所述球团矿的微观信息包括：化学成分信息，微观结构信息，通过第一性原理计算得到的球团矿样品中的各简单矿相的还原能力信息和力学性能信息，通过第一性原理计算得到的球团矿样品的各复杂矿相的还原能力信息和力学性能信息；所述球团矿的介观信息包括：矿物组成及百分含量信息，颗粒表面形貌信息，颗粒比表面积信息，颗粒表面亲水性信息，颗粒表面电位信息；所述球团矿的宏观信息包括：粒度分布信息，还原特性信息，抗压强度信息，低温还原粉化率信息，还原膨胀率信息。本专利技术的进一步有益效果是：基于上述技术方案，分析总结球团矿微观、介观和宏观尺度上本质特征，以作为与球团原料基因特性和焙烧工艺关系的依据，用于指导球团矿现场生产。进一步，所述步骤3包括：利用机器学习处理所述球团原料基因数据库、球团矿基因数据库和焙烧工艺基因数据库，并结合所述球团原料、焙烧工艺与球团矿性能之间的对应关系，建立球团原料基因-焙烧工艺参数-球团矿基因关联模型。进一步，所述步骤4之前，所述方法还包括：步骤5、根据预设球团矿性能和所述关联模型，确定第二球团原料和第二焙烧工艺，并基于所述第二球团原料和所述第二焙烧工艺进行第二球团矿生产，并对所述第二球团矿进行基因测序，以对所述关联模型进行修正优化，得到新的关联模型；或，根据新型球团原料和所述关联模型，确定第三焙烧工艺，并基于所述新型球团原料和所述第三焙烧工艺进行第三球团矿生产，并对所述第三球团矿进行基因测序，以对所述关联模型进行修正优化，得到新的关联模型；或，根据预设球团矿性能和所述关联模型，确定第二球团原料和第二焙烧工艺，并基于所述第二球团原料和所述第二焙烧工艺进行第二球团矿生产，并对所述第二球团矿进行基因测序，以对所述关联模型进行修正优化，得到第一关联模型，再根据新型球团原料和所述第一关联模型，确定第三焙烧工艺，并基于所述新型球团原料和所述第三焙烧工艺进行第三球团矿生产，并对所述第三球团矿进行基因测序，以对所述第一关联模型进行修正优化，得到新的关联模型；或，根据新型球团原料和所述关联模型，确定第三焙烧工艺，并基于所述新型球团原料和所述第三焙烧工艺进行第三球团矿生产，并对所述第三球团矿进行基因测序，以对所述关联模型进行修正优化，得到第二关联模型，再根据预设球团矿性能和所述第二关联模型，确定第二球团原料和第二焙烧工艺，并基于所述第二球团原料和所述第二焙烧工艺进行第二球团矿生产，并对所述第二球团矿进行基因测序，以对所述第二关联模型进行修正优化，得到新的关联模型，则，步骤4具体为：根据目标球团矿所需性能和所述新的关联模型，确定所述第一球团原料和所述第一焙烧工艺，并基于所述第一球团原料和所述第一焙烧工艺进行第一球团矿生产。本专利技术的进一步有益效果是：基于球团原料基因-焙烧工艺参数-球团矿基因关联模型，以球团矿性能需求对现有的球团矿生产进行优化，如合理的选用球团原料和焙烧工艺，并通过实验验证，进一步优化关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，包括：步骤1、建立球团原料基因数据库；步骤2、对所述球团原料基因数据库对应的各球团原料在不同焙烧工艺条件下分别得到的球团矿进行基因测序，建立球团矿基因数据库和其对应的焙烧工艺基因数据库，并确定球团原料、焙烧工艺与球团矿性能之间的对应关系；步骤3、根据所述球团原料基因数据库、所述球团矿基因数据库、所述焙烧工艺基因数据库和所述对应关系，建立球团原料基因‑焙烧工艺参数‑球团矿基因的关联模型；步骤4、根据目标球团矿所需性能和所述关联模型，确定第一球团原料和第一焙烧工艺，并基于所述第一球团原料和所述第一焙烧工艺进行第一球团矿生产。

【技术特征摘要】
1.一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，包括：步骤1、建立球团原料基因数据库；步骤2、对所述球团原料基因数据库对应的各球团原料在不同焙烧工艺条件下分别得到的球团矿进行基因测序，建立球团矿基因数据库和其对应的焙烧工艺基因数据库，并确定球团原料、焙烧工艺与球团矿性能之间的对应关系；步骤3、根据所述球团原料基因数据库、所述球团矿基因数据库、所述焙烧工艺基因数据库和所述对应关系，建立球团原料基因-焙烧工艺参数-球团矿基因的关联模型；步骤4、根据目标球团矿所需性能和所述关联模型，确定第一球团原料和第一焙烧工艺，并基于所述第一球团原料和所述第一焙烧工艺进行第一球团矿生产。2.根据权利要求1所述的一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，所述球团原料基因数据库中的球团原料基因信息为对球团矿性能有影响的信息，包括：球团原料的微观信息；球团原料的介观信息；球团原料的宏观信息。3.根据权利要求2所述的一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，所述球团原料的微观信息包括：化学成分信息，微观结构信息，通过第一性原理计算得到的球团原料中的各成分的还原能力信息和力学性能信息；所述球团原料的介观信息包括：矿物组成及百分含量信息，颗粒表面形貌信息，颗粒比表面积信息，颗粒表面亲水性信息，颗粒表面电位信息；所述球团原料的宏观信息包括：粒度及粒度组成信息。4.根据权利要求1所述的一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，所述焙烧工艺基因数据库中的参数信息包括：造球参数信息和焙烧操作参数信息。5.根据权利要求4所述的一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，所述造球参数信息包括：原料化学成分信息，物料水含量信息，添加剂种类和用量信息，混匀程度信息；所述焙烧操作参数信息包括：生球干燥温度和时间信息，预热温度和时间信息，焙烧温度及升温速率信息，焙烧气氛和焙烧时间信息。6.根据权利要求1所述的一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，所述球团矿基因数据库中的球团矿基因信息包括：球团矿的微观信息；球团矿的介观信息；球团矿的宏观信息。7.根据权利要求6所述的一种基于基因特性的球团矿生产方法，其特征在于，所述球团矿的微观信息包括：化学成分信息，微观结构信息，通过第一性原理计算得到的球团矿样品中的各简单矿相的还原能力信息和力学性能信息，通过第一性原理计算得到的球团矿样品的各复杂矿相的还原能力信息和力学性能信息；所述球团矿的介观信息包括：矿物组成及百分含量信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炜，郑恒，徐润生，周进东，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42