一种烧结配比计算及烧结矿成本优化方法技术

本发明专利技术公开一种烧结配比计算及烧结矿成本优化方法，包括根据烧结原料与烧结矿配比关系，以成本作为优化目标，建立线性规划模型；获取各烧结原料的化验成分并计算均值；获取各烧结原料一定周期内的平均价格；将各造堆铁矿石TFe品位及价格输入线性规划模型中，计算出烧结配比最优解；将烧结原料化验成分及价格输入线性规划模型中，在满足烧结矿碱度和MgO含量符合要求前提下，调整烧结溶剂配比使烧结溶剂成本最小化；在满足烧结燃料用量前提下，调整各造堆烧结原料中各燃料的配比使烧结燃料成本最小化；将上述结果输入线性规划模型中，得烧结矿优化的成本及烧结配比。本发明专利技术具有配比的烧结矿质量稳定、成本控制合理、计算速度快的特点。

A Method for Calculating Sintering Ratio and Optimizing Sinter Cost

The invention discloses a method for calculating sintering ratio and optimizing sintering cost, which includes establishing a linear programming model based on the relationship between sintering raw material and sintering ore ratio and taking cost as optimization objective, obtaining the chemical composition of each sintering raw material and calculating the mean value, obtaining the average price of each sintering raw material in a certain period, and inputting the TFe grade and price of each stacking iron ore into a linear programming model. In the model, the optimal solution of sintering ratio is calculated; the chemical composition and price of sintering raw materials are input into the linear programming model, and the cost of sintering solvent is minimized by adjusting the proportion of sintering solvent on the premise of meeting the requirements of sinter basicity and MgO content; and the cost of sintering fuel is minimized by adjusting the proportion of each fuel in the sintering raw materials of each reactor on the premise of meeting the consumption of sintering fuel. The above results are input into the linear programming model to obtain the optimal sinter cost and sintering ratio. The invention has the characteristics of stable sinter quality, reasonable cost control and fast calculation speed.

【技术实现步骤摘要】
一种烧结配比计算及烧结矿成本优化方法
本专利技术属于冶炼
，具体涉及一种烧结矿质量稳定、成本控制合理、计算速度快的烧结配比计算及烧结矿成本优化方法。
技术介绍
铁矿球团是指把铁矿石研磨成精粉，滚动成球后，再经高温焙烧固结成型的球形含铁原料。高炉工序向来是冶炼过程中成本消耗最大的环节，其成本约占钢铁企业整个冶炼过程的60～70％，而烧结生产对整个高炉冶炼工序都具有重要的影响，因此，优化调整烧结生产的成本是降低高炉工序成本的重点环节。在烧结生产中，成本主要由铁矿石成本、溶剂成本与燃料（焦比与煤比）成本构成，铁矿石成本涉及到合理选择矿石品种与优化配矿技术。即要选择物有所值、利用价值较高的矿石，然后通过优化配矿，能够达到高炉冶炼要求与降低成本的目的；燃料涉及高炉冶炼的技术水平，即如何通过控制并调整高炉参数实现生铁产量的增加、焦比的降低等目标。由于烧结生产使用的物料（炉料）品种多，冶炼机理复杂，投入与产出要达到理想化，为了保证烧结矿TFe、碱度、MgO等化学指标达到一定要求，都必须进行复杂的物料平衡与成本计算。传统上烧结生产中一般采用人工配料，是在保证装炉总重量的前提下，主要考虑如何搭配原材料以保证该炉钢化学成分的技术要求，而无法全面考虑如何搭配能同时做到成本最低，这是因其相关因素太复杂，用人工是难以实现。虽然如此，计算过程中由于烧结物料较多导致计算量大、繁琐，配比调整量直接受操作人员经验的影响，没有任何数据支撑，准确性低，且受操作人员人为因素影响较大，对于相同工况来说，不同的操作人员对烧结原料配比的调整量也不尽相同，很难保证烧结矿成品的质量稳定性。当前的现有技术中也存在一些高炉冶炼领域配比、成本优化方面的方法，但往往存在计算过程复杂、人工干预过程多、计算速度慢的问题。目前，也有基于线性规划的方法可以做到成本最低。它的基本思想是：在保证该炉钢化学成分的前提下，对各种原材料根据其化验单、价格进行最合理的搭配，利用线性规划中单纯形法在约束条件范围内进行逐步寻优，使各种原材料的价钱总和为最小。但是，在实际生产中烧结工艺性和质量性的精确量化比较困难，并且与线性规划偏离甚远，导致部分基于线性规划的优化方法结果偏差较大，也会对生产形成误导，导致按照优化后的配体烧结的烧结矿质量波动较大。采用上述方法一般需要设置一定的限制，才能对生产形成一定的指导，如基于铁料和熔剂所需的燃料配比是基本稳定的，不同批次的返矿所需的燃料配比是不相同的，而以尽量降低燃料的配比，实现燃料优化、节约能源为目标的优化方法，但其仅能局限于部分特定的情形。因此，提供一种适应性强、烧结矿质量稳定、成本控制合理、计算速度快的烧结矿的配比及成本优化方法，对指导烧结生产“降本增效”具有重要的意义。
技术实现思路
根据上述存在的不足，本专利技术提供了一种烧结矿质量稳定、成本控制合理、计算速度快的烧结配比计算及烧结矿成本优化方法。本专利技术是这样实现的：包括建立数学模型、烧结原料参数获取、烧结配比计算、调整烧结溶剂配比、调整燃料配比、烧结矿成本计算步骤，具体包括：A、建立数学模型：根据烧结原料与烧结矿配比之间的关系，以成本作为优化目标，建立线性规划模型；B、烧结原料参数获取：获取各造堆烧结原料的多组化验成分含量并计算平均值，作为对应烧结原料的化验成分含量；获取各烧结原料一定周期内的平均价格，作为对应烧结原料的价格；C、烧结配比计算：将B步骤中获得的各造堆烧结原料之各造堆铁矿石的TFe品位及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，计算出铁矿石烧结配比的最优解；D、调整烧结溶剂配比：将B步骤中获得的烧结原料化验成分含量及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，在满足烧结矿的碱度Ro和MgO含量PerMgO符合要求前提下，调整烧结溶剂的配比使烧结溶剂成本最小化；E、调整燃料配比：在满足烧结燃料用量的前提下，以烧结燃料成本最小化为目标，调整各造堆烧结原料中各燃料的配比；F、烧结矿成本计算：将C步骤、D步骤及E步骤中的结果输入A步骤的线性规划模型中，得到烧结矿的优化成本U及优化烧结配比。本专利技术根据烧结生产原理，利用烧结物料与烧结矿成本之间的关系，将容易量化，也符合线性关系（比利性、可加性、连续性、确定性）的经济性—成本作为优化目标，而以工艺性和质量性作为约束性条件处理，通过获取烧结原料的化验成分含量及价格，根据造堆铁矿石TFe品位、价格建立数学模型，从而解算出配矿最优解，即最经济配矿；然后在满足烧结矿碱度、烧结生产的同时，通过调整熔剂之间的配比，获得基于价格的烧结溶剂优化配比；而在满足烧结燃料用量的同时，调整无烟煤、焦末的配比，获得基于价格的烧结燃料优化配比；通过以上措施对烧结矿成本进行整体控制，从而得到烧结矿质量稳定、成本控制合理的烧结配比。本专利技术相比现有技术能够显著节约计算时间，有效避免计算过程中的失误；能够快速计算出烧结矿配比，快速预测烧结矿消耗，对成本控制提出指导性意见；提高了烧结矿质量稳定，减少了因换堆时造成的烧结矿质量波动。因此，本专利技术具有烧结矿质量稳定、成本控制合理、计算速度快的特点。附图说明图1为本专利技术的流程框图；图中：S100-建立数学模型，S200-烧结原料参数获取，S300-烧结配比计算，S400-调整烧结溶剂配比，S500-调整燃料配比，S600-烧结矿成本计算。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变更或改进，均属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术包括建立数学模型、烧结原料参数获取、烧结配比计算、调整烧结溶剂配比、调整燃料配比、烧结矿成本计算步骤，具体包括：A、建立数学模型：根据烧结原料与烧结矿配比之间的关系，以成本作为优化目标，建立线性规划模型；B、烧结原料参数获取：获取各造堆烧结原料的多组化验成分含量并计算平均值，作为对应烧结原料的化验成分含量；获取各烧结原料一定周期内的平均价格，作为对应烧结原料的价格；C、烧结配比计算：将B步骤中获得的各造堆烧结原料之各造堆铁矿石的TFe品位及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，计算出铁矿石烧结配比的最优解；D、调整烧结溶剂配比：将B步骤中获得的烧结原料化验成分含量及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，在满足烧结矿的碱度Ro和MgO含量PerMgO符合要求前提下，调整烧结溶剂的配比使烧结溶剂成本最小化；E、调整燃料配比：在满足烧结燃料用量的前提下，以烧结燃料成本最小化为目标，调整各造堆烧结原料中各燃料的配比；F、烧结矿成本计算：将C步骤、D步骤及E步骤中的结果输入A步骤的线性规划模型中，得到烧结矿的优化成本U及优化烧结配比。所述A步骤中建立的线性规划模型以工艺性和质量性则作为约束性条件，所述线性规划模型包括：决策变量：Xi=（x1，x2，x3……，xn），目标函数：，约束条件：gj（X）≤1（j=1，2，……m，m），其中：Xi∈R，Xi为第i种原料的烧结物料消耗；R为烧结矿指定的碱度基数，即为烧结矿成分中CaO含量与SiO2含量比值；i为自然数，i＝1，2，3，…，n，n为烧结原料的种类；minf（Xi）=第i种原料在烧结矿中的成本/烧残；j为自然数，j=1，2，……m，m为约束条件的数量。所述约束条件包括烧结矿碱度碱度Ro、MgO指标PerMg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结配比计算及烧结矿成本优化方法，其特征在于包括建立数学模型、烧结原料参数获取、烧结配比计算、调整烧结溶剂配比、调整燃料配比、烧结矿成本计算步骤，具体包括：A、建立数学模型：根据烧结原料与烧结矿配比之间的关系，以成本作为优化目标，建立线性规划模型；B、烧结原料参数获取：获取各造堆烧结原料的多组化验成分含量并计算平均值，作为对应烧结原料的化验成分含量；获取各烧结原料一定周期内的平均价格，作为对应烧结原料的价格；C、烧结配比计算：将B步骤中获得的各造堆烧结原料之各造堆铁矿石的TFe品位及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，计算出铁矿石烧结配比的最优解；D、调整烧结溶剂配比：将B步骤中获得的烧结原料化验成分含量及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，在满足烧结矿的碱度Ro和MgO含量PerMgO符合要求前提下，调整烧结溶剂的配比使烧结溶剂成本最小化；E、调整燃料配比：在满足烧结燃料用量的前提下，以烧结燃料成本最小化为目标，调整各造堆烧结原料中各燃料的配比；F、烧结矿成本计算：将C步骤、D步骤及E步骤中的结果输入A步骤的线性规划模型中，得到烧结矿的优化成本U及优化烧结配比。

【技术特征摘要】
1.一种烧结配比计算及烧结矿成本优化方法，其特征在于包括建立数学模型、烧结原料参数获取、烧结配比计算、调整烧结溶剂配比、调整燃料配比、烧结矿成本计算步骤，具体包括：A、建立数学模型：根据烧结原料与烧结矿配比之间的关系，以成本作为优化目标，建立线性规划模型；B、烧结原料参数获取：获取各造堆烧结原料的多组化验成分含量并计算平均值，作为对应烧结原料的化验成分含量；获取各烧结原料一定周期内的平均价格，作为对应烧结原料的价格；C、烧结配比计算：将B步骤中获得的各造堆烧结原料之各造堆铁矿石的TFe品位及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，计算出铁矿石烧结配比的最优解；D、调整烧结溶剂配比：将B步骤中获得的烧结原料化验成分含量及价格输入A步骤建立的线性规划模型中，在满足烧结矿的碱度Ro和MgO含量PerMgO符合要求前提下，调整烧结溶剂的配比使烧结溶剂成本最小化；E、调整燃料配比：在满足烧结燃料用量的前提下，以烧结燃料成本最小化为目标，调整各造堆烧结原料中各燃料的配比；F、烧结矿成本计算：将C步骤、D步骤及E步骤中的结果输入A步骤的线性规划模型中，得到烧结矿的优化成本U及优化烧结配比。2.根据权利要求1所述烧结配比计算及烧结矿成本优化方法，其特征在于所述A步骤中建立的线性规划模型以工艺性和质量性则作为约束性条件，所述线性规划模型包括：决策变量：Xi=（x1，x2，x3……，xn），目标函数：，约束条件：gj（X）≤1（j=1，2，……m，m），其中：Xi∈R，Xi为第i种原料的烧结物料消耗；R为烧结矿指定的碱度基数，即为烧结矿成分中CaO含量与SiO2含量比值；i为自然数，i＝1，2，3，…，n，n为烧结原料的种类；minf（Xi）=...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑明，周伟，移小义，
申请(专利权)人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53