水钢烧结配料经济优化方法及模型研究

摘要

随着我国经济结构调整，钢铁企业需要采取措施实现节能降耗和降低生产成本，以提高企业的竞争能力。水钢集团烧结原料复杂，成分波动大且不稳定。研究水钢条件下经济合理的烧结配料结构，对于提高烧结矿生产技术经济指标，改善烧结矿冶金性能，提高经济效益具有重要意义。论文在水钢烧结生产原燃料基础上，通过对不同品质和复杂组成铁矿石的烧结配料对比研究和优化，得到水钢条件下适宜的铁矿石烧结经济配料方案。研究内容如下：
　　①铁精粉和富矿粉的含水量较高，两种矿的亲水性较差，在混料制粒过程中不容易粘附，61澳粉、58澳粉和伊朗粉的制粒性较好，印度粉、52中粉和焙烧粉制粒性一般，菱铁矿颗粒较大且烧损严重，不利于烧结。
　　②根据水钢烧结生产条件设计了单烧和混合配矿烧结实验，研究单一矿粉烧结性能，为混合烧结提供参考；对添加低品位和复杂组成铁矿石的添加进行研究，考察不同配比下烧结混合料的制粒性能以及烧结矿的冶金性能。
　　结果表明，在水钢原料条件下，添加转炉渣有利于改善烧结矿性能，适宜添加量为3％左右；铁精粉的添加量为20%左右；减少伊朗粉添加可以控制Pb、Zn、K2O、Na2O等有害元素，适宜添加量为4-5%；印度粉和58澳粉的合理添加量分别为14%和17%；菱铁矿合适添加量应控制在3%以下。
　　③通过设定配矿成本最低为目标函数，约束条件设定为混合矿成分约束和碱度约束，设计了水钢优化配料数学模型，并开发了烧结配料计算软件，可对烧结料成分、碱度以及原料配比进行上下限约束，计算在满足约束下成本最低的配料方案。研究成果已经在水钢烧结生产中成功应用，效果良好。

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1 绪 论

1.1 铁矿石烧结技术发展

1.2 铁矿粉烧结机理

1.3烧结优化配矿研究现状

1.4主要研究内容

1.5 技术路线及研究方法

2 铁矿粉物理化学性能研究

2.1 铁矿粉化学成分分析

2.2 铁矿粉粒度组成分析

2.3 铁矿粉水分测定

2.4 铁矿粉接触角测定

2.5 本章小结

3 铁矿粉单烧实验研究

3.1 单烧实验方案确定

3.2 单一矿粉制粒特性研究

3.3 单一矿粉烧结实验研究

3.4 本章小结

4 铁矿粉混烧实验研究

4.1 烧结过程中含铁废料配比研究

4.2 烧结过程中铁精粉和富矿粉配比研究

4.3 烧结过程中控制有害物质含量研究

4.4 烧结过程中印度粉和58澳粉配比研究

4.5 烧结过程中菱铁矿配比研究

4.6 本章小结

5 经济模型研究及烧结配料计算软件开发

5.1 经济模型研究

5.2 烧结配料计算软件开发

5.3 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

附录

A作者攻读硕士学位期间发表的论文目录

B作者攻读硕士学位期间参与的科研项目

C作者攻读硕士学位期间申请的发明专利