一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法技术

本发明专利技术涉及有色金属冶炼技术领域，尤其涉及一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，包括步骤：获取调控贫化电炉的熔池面高度的工艺参数；根据工艺参数建立贫化电炉冰铜熔池面高度的数学模型；获取贫化电炉冰铜熔池面的实时高度和实时工艺参数，将实时高度和实时工艺参数输入所述数学模型中，获得预测熔池面高度数据；将所述预测熔池面高度数据与预设值进行比较，根据比较结果对所述实时工艺参数进行调控

【技术实现步骤摘要】
一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法


[0001]本专利技术涉及有色金属冶炼
，尤其涉及一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法
。

技术介绍

[0002]火法炼铜是当前生产铜的主要方法，生产的金属铜占目前铜产量
80
‑
90
％；火法炼铜工艺可分为两类，一类是传统工艺：鼓风炉熔炼
、
反射炉熔炼和电炉熔炼；二是现代强化工艺：闪速炉熔炼
、
熔池熔炼等
。
随着能源和环境问题的突出迫使传统的方法不得不被新的强化方法来代替，传统冶炼方法逐渐被淘汰
。
许多冶炼厂引进了闪速熔炼和熔池熔炼为代表的现代强化冶炼先进技术，由于可以充分利用老厂电炉设备技术，艾萨熔池熔炼技术收到了老厂技术升级改造的青睐
。
[0003]艾萨炉熔池熔炼技术的主体工艺流程为：铜精矿配料
、
艾萨炉熔炼
、
贫化电炉澄清分离
、PS
转炉吹炼
。
[0004]但是目前艾萨炉
、
贫化电炉和
PS
转炉之间的生产节奏较多的还是依靠生产经验来控制，从而容易导致以下不利情况出现：一是转炉要料少，艾萨炉和电炉前期未控制好生产节奏，造成电炉冰铜熔池面过高，进而需要艾萨炉大幅度降低生产负荷，可能对生产工艺造成不利波动；二是转炉需要冰铜物料，艾萨炉
、
电炉未能最大幅度处理铜精矿产出所需冰铜物料，造成转炉等料，进一步导致生产总体能耗偏高和生产效率低
。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展
。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，旨在解决现有的艾萨炉
、
电炉生产节奏缺少可靠调控方法，导致生产工艺波动大
、
能耗高和生产效率低等问题
。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，包括步骤：
[0009]获取调控贫化电炉的熔池面高度的工艺参数；所述工艺参数包括：熔炼炉生产负荷
、
熔炼炉物料的铜含量
、
熔炼炉产出冰铜品位
、
熔炼炉产出冰铜密度
、
贫化电炉结构参数
、
单位时间
PS
转炉所需冰铜包数
、
冰铜包子盛装冰铜质量；
[0010]根据所述工艺参数建立贫化电炉冰铜熔池面高度的数学模型；
[0011]获取贫化电炉冰铜熔池面的实时高度和实时工艺参数，将所述实时高度和所述实时工艺参数输入所述数学模型中，获得预测熔池面高度数据；
[0012]将所述预测熔池面高度数据与预设值进行比较，根据比较结果对所述实时工艺参数进行调控
。
[0013]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，所述熔炼炉生产负荷包括每小时入炉混合铜精矿生产负荷
、
每小时入炉冷冰铜物料生产负荷
。
[0014]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，所述熔炼炉物料的铜含量包括所述入炉混合铜精矿的铜含量
、
所述入炉冷冰铜物料的铜含量
。
[0015]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，所述贫化电炉结构参数包括贫化电炉底面积
、
贫化电炉有效容积系数
。
[0016]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，所述熔炼炉产出冰铜密度的公式为：
[0017]ρ
＝
3.897+111.364*z/(127
‑
71z)
，其中
z
为熔炉产出冰铜品位
。
[0018]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，所述贫化电炉冰铜熔池面高度的数学模型为：
[0019][0020]其中，
H
为
t
小时后贫化电炉冰铜熔池面高度，
H0为贫化电炉冰铜熔池面高度实时测量值，
M
为每小时入炉混合铜精矿生产负荷，
N
为每小时入炉冷冰铜物料生产负荷，
x
为入炉混合铜精矿的铜含量，
y
为入炉冷冰铜物料的铜含量，
z
为熔炉产出冰铜品位，
t
为时间，
a
为单位时间
PS
转炉所需冰铜包数，
b
为冰铜包子盛装冰铜质量，
ρ
为熔炼炉产出冰铜密度，
S
为贫化电炉底面积，
△
V
为贫化电炉有效容积系数
。
[0021]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，将所述预测熔池面高度数据与预设值进行比较，根据比较结果对所述实时工艺参数进行调控包括步骤：
[0022]设定所述预设值为
H1‑
H
h
；
[0023]当所述预测熔池面高度数据小于
H1或大于
H
h
时，调控所述实时工艺参数直至所述预测熔池面高度数据在所述预设值之间
。
[0024]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，所述实时工艺参数包括熔炼炉生产负荷
、
熔炼炉物料的铜含量
、
熔炼炉产出冰铜品位
。
[0025]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，当所述预测熔池面高度数据在
H1‑
H
h
之间时，结束调控
。
[0026]所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其中，将所述预测熔池面高度数据与预设值进行比较，根据比较结果对所述实时工艺参数进行调控之后，还包括：
[0027]重复获取贫化电炉冰铜熔池面的实时高度和实时工艺参数，并将所述实时高度和所述实时工艺参数输入所述数学模型中，获得预测熔池面高度数据；
[0028]再次将所述预测熔池面高度数据与预设值进行比较，根据比较结果对所述实时工艺参数进行调控直至所述预测熔池面高度数据在所述预设值的范围内
。
[0029]有益效果：本专利技术提供一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，包括步骤：获取调控贫化电炉的熔池面高度的工艺参数；所述工艺参数包括：熔炼炉生产负荷
、
熔炼炉物料的铜含量
、
熔炼炉产出冰铜品位
、
熔炼炉产出冰铜密度
、
贫化电炉结构参数
、
单位时间
PS
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其特征在于，包括步骤：获取调控贫化电炉的熔池面高度的工艺参数；所述工艺参数包括：熔炼炉生产负荷
、
熔炼炉物料的铜含量
、
熔炼炉产出冰铜品位
、
熔炼炉产出冰铜密度
、
贫化电炉结构参数
、
单位时间
PS
转炉所需冰铜包数
、
冰铜包子盛装冰铜质量；根据所述工艺参数建立贫化电炉冰铜熔池面高度的数学模型；获取贫化电炉冰铜熔池面的实时高度和实时工艺参数，将所述实时高度和所述实时工艺参数输入所述数学模型中，获得预测熔池面高度数据；将所述预测熔池面高度数据与预设值进行比较，根据比较结果对所述实时工艺参数进行调控
。2.
根据权利要求1所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其特征在于，所述熔炼炉生产负荷包括每小时入炉混合铜精矿生产负荷
、
每小时入炉冷冰铜物料生产负荷
。3.
根据权利要求1所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其特征在于，所述熔炼炉物料的铜含量包括所述入炉混合铜精矿的铜含量
、
所述入炉冷冰铜物料的铜含量
。4.
根据权利要求1所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其特征在于，所述贫化电炉结构参数包括贫化电炉底面积
、
贫化电炉有效容积系数
。5.
根据权利要求1所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其特征在于，所述熔炼炉产出冰铜密度的公式为：
ρ
＝
3.897+111.364*z/(127
‑
71z)
，其中
z
为熔炉产出冰铜品位
。6.
根据权利要求1所述的基于数学模型的熔炼炉与贫化电炉的生产调控方法，其特征在于，所述贫化电炉冰铜熔池面高度的数学模型为：其中，
H
为
t
小时后贫化电炉冰铜熔池面高度，
H0为贫化电炉冰铜熔池面高度实时测量值，
M...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱银，李东波，杨鹏，桂荣，周容乐，李超航，溪小凤，普兴亮，
申请(专利权)人：云南铜业股份有限公司西南铜业分公司，
类型：发明
国别省市：