一種入爐礦和燒結礦的集成配料方法
【專利摘要】本發明公開了一種煉鐵生產的入爐礦和燒結礦的集成配料方法，屬于冶金行業制造與信息化【技術領域】。本發明以煉鐵工藝和高爐爐料結構理論為基礎，以滿足鐵前產品質量要求和降低生產成本為目的，建立一套入爐礦配料計算、燒結配料計算的數學模型，并給出了模型之間數據交互的動態迭代測算流程，以及在初始方案上進行人機交互的調整策略，最終同時得到符合實際情況的，滿足質量、成本要求的入爐礦配料方案和燒結礦配料方案，解決煉鐵生產中對于多種物料、不同的成分、不同的價格如何合理、高效的組織生產的問題。
【專利說明】一種入爐礦和燒結礦的集成配料方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于冶金行業制造與信息化【技術領域】，特別是涉及鋼鐵企業煉鐵環節的一 種入爐礦和燒結礦的集成配料方法。
【背景技術】
[0002] 煉鐵是鋼鐵冶金生產的重要工序之一，直接影響到煉鋼廠乃至整個鋼鐵企業的生 產成本、最終產品質量及生產的穩定性。目前，由于國內鋼鐵工業的快速發展，鐵礦資源短 缺的矛盾日漸突出，礦石的種類繁多，鋼鐵企業利用比較穩定的原料越來越難，為了保證煉 鐵正常運行，將這些鐵料資源進行合理配礦，使鐵料生產成本最低且質量符合高爐、燒結生 產要求是鋼鐵全流程生產企業一直面臨的問題。對于在多種含鐵爐料可選擇的情況下，在 了解各種含鐵爐料特性的基礎上，如何搭配使用才能在最優的性能和最低成本之間找到合 適的平衡點，是合理使用含鐵爐料的重點。
[0003] 本發明從鋼鐵企業實際生產角度，根據燒結、煉鐵工藝理論和原料平衡計算原理， 以基本配料計算和爐料結構方面的最新科研成果為基礎，建立入爐礦及燒結礦優化配料模 型，結合生產積累的經驗數據和實際生產條件，計算出成本最優且冶金性能優良的配料方 案，再通過人工調整，多方案決策等策略，使最終確定爐料結構經濟合理。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有獨立編制入爐礦配料、燒結礦配料的弊端，本發明提供一種入爐礦 和燒結礦的集成配料方法，該方法不僅能得到滿足鐵前產品質量要求的配料方案，而且實 現了煉鐵環節鐵料耗配料計劃的一體化編制，提高了計劃編制效率，降低企業管理成本。內 容包括：
[0005] (1)本發明根據高爐冶煉要求，結合資源情況，恰當地確定約束條件，基于入爐生 產使用的原料及成分要求、質量要求建立入爐礦配料、燒結配料模型。對入爐礦、燒結礦配 料的最基本要求是保證產品質量，也就是使爐料結構的冶金性能與工藝要求相符合。在滿 足了這一技術要求之后，要實現的目標就是降低成本。
[0006] (2)提出模型之間的調整、迭代策略及流程。入爐礦平衡測算和燒結礦配料測算相 輔相成，存在數據的相互引用。入爐礦配料測算引用了燒結礦配料測算出來的燒結礦成分 等數據；燒結礦配料中部分原料配料量引用的是入爐礦配料測算出的數量。因此，這兩部分 測算不可獨立進行，兩者要達到合理的平衡，需要多次來回推導，直至都達到了各自的目標 要求（主要為若干關鍵指標）。其中一個測算的數據改變，將會影響另一個配料的重新測 算。本發明以噸鐵成本為目標，結合實際情況及理論知識建立的若干約束條件（主要有產 量約束、各成分值約束、資源量約束、指標約束），最后通過人機交互得到成本、性能、資源等 關鍵因素平衡的入爐礦、燒結礦配料方案。
[0007] 具體步驟如下：
[0008] 1、一種入爐礦和燒結礦的集成配料方法，其特征在于：
[0009] 步驟一、根據高爐冶煉要求，結合資源情況，將相應數據參數代入入爐礦配料模 型，以成本最小化為目標，來測算入爐原料分品種的需求量，得到入爐礦配料的初始方案； [0010] 所述的入爐礦配料模型為
[0011]
【權利要求】
1. 一種入爐礦和燒結礦的集成配料方法，其特征在于： 步驟一、根據高爐冶煉要求，結合資源情況，將相應數據參數代入入爐礦配料模型，以 成本最小化為目標，來測算入爐原料分品種的需求量，得到入爐礦配料的初始方案； 所述的入爐礦配料模型為
其中Ci為第i種入爐礦配料原料的價格，Xi為第i中原料的配比，n為鐵元素值，Q為 鐵產量，Z入爐礦配料結構中所有原料的成本總和；1?&、0&01、5102 1、51、？1分別為第1種原 料的成分值；ATF6、As、AP、、名^分別為混合料的綜合入爐品味、S、P及堿度上下限的約束 值，Xi為第i種原料的資源量； 步驟二、根據入爐礦配料測算結果中得到的燒結礦、球團礦、生礦的需求量，計算結末 量、球末量、礦末量；其中： 結末量=入爐礦配料測算所需燒結礦需求量X燒結礦篩下率； 球末量=入爐礦配料測算所需球團礦需求量X球團礦篩下率； 礦末量=入爐礦配料測算所需生礦需求量X生礦篩下率； 步驟三、根據燒結冶煉要求，結合資源情況，將相應數據參數代入燒結礦配料模型，并 同時將步驟二中計算得出的結末量、球末量、礦末量帶入模型，得到在入爐礦配料初始結果 基礎上的燒結礦配料方案； 所述的燒結礦配料模型為：
約束條件為：
Pi為第i種燒結礦原料的價格，Ai為第i種原料的殘存，W為燒結產量，Y燒結礦配料 結構中所有原料的成本總和出3、8[)、3^、戌&、」的、4"分別為燒結礦中5、？及1? 6、堿度 上下限的約束值； 步驟四、將燒結礦配料模型結果中的燒結礦的產量、品味、S、P、Ca0、Si02的成分值回填 到入爐礦配料模型中，再次進行入爐礦配料模型進行測算；重復步驟一到步驟四，直到得到 滿意的結果。
【文檔編號】G06Q10/04GK104268636SQ201410454293
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月7日 優先權日:2014年9月7日
【發明者】許劍, 孫玲, 劉曉東, 屈樂圃, 張婧, 劉聰, 王冰潔, 羅思亮, 段相舉 申請人:北京首鋼自動化信息技術有限公司