專利名稱：：提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種提高高爐煉鐵產(chǎn)量和降低高爐煉鐵焦比的工藝方法，具體地說是一種在工藝上提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比的方法。
背景技術(shù)：
：長期以來人們都熱衷于對燒結(jié)礦全鐵和二元堿度的波動(下稱燒結(jié)礦質(zhì)量)與高爐經(jīng)濟效益(這里主要是指高爐的產(chǎn)量和焦比，下同)關(guān)系的探討，那是因為燒結(jié)礦在高爐入爐原料中的地位舉足輕重，而從煉鐵生產(chǎn)實踐中得到的燒結(jié)礦全鐵和二元堿度的波動與高爐經(jīng)濟效益指標之間的經(jīng)驗數(shù)據(jù)又進一步強化了高爐煉鐵工作者對這兩個指標波動的重視，例如，日本高爐生產(chǎn)的經(jīng)驗證明燒結(jié)礦R2從士0.05降低到士0.025時，高爐增產(chǎn)0.5%，焦比降低0.3%。蘇聯(lián)的經(jīng)驗是當燒結(jié)礦R2的波動值從士0.1降至士0.075時，高爐增產(chǎn)1.5%，焦比降低0.8%，波動值若進一步由士0.075降至士0.05時，又可提高生產(chǎn)率1%，節(jié)焦0.5%。相比燒結(jié)礦R2，燒結(jié)礦Tfe的波動值更加重要，高爐生產(chǎn)經(jīng)驗證明，波動值由士1.5%降至士1.0%時，高爐一般要增產(chǎn)2.5%，焦比降低1.5%，波動值由士1.0%降至士0.5%時，則高爐產(chǎn)量又會提高2%，焦比下降1%(唐先覺，李希超，燒結(jié)(M)，北京冶金工業(yè)出版社，1984。)等等。由此可知燒結(jié)礦全鐵和二元堿度的波動區(qū)間的降低可以提高高爐的經(jīng)濟效益，因此，在提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比的問題上，人們過多地把注意力集中在燒結(jié)礦的全鐵和二元堿度的波動區(qū)間的變化上，使得這個問題的研究很容易地就陷入了如下境地第一，導(dǎo)致看到了現(xiàn)象而沒有看到實質(zhì)；第二，導(dǎo)致在實際生產(chǎn)中人們不斷地提高對這兩個指標的要求，以為只要提高這兩個指標的規(guī)范限，實際生產(chǎn)就必定能提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比，結(jié)果是燒結(jié)礦的全鐵和二元堿度合格率降低，高爐經(jīng)濟效益并沒有達到預(yù)期的效果。然而，混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆SiO2合格率(下稱混勻料質(zhì)量或混勻料堆合格率)與高爐經(jīng)濟效益的關(guān)系又怎樣呢？與燒結(jié)礦比較起來，人們對它的重視程度要遜色多了，這其中的一個重要原因是混勻料對高爐經(jīng)濟效益影響的非直接性，一方面，似乎很難建立一個與高爐經(jīng)濟效益一一對應(yīng)的定性或定量關(guān)系，另一方面，在工序流程上混勻作業(yè)工序遠離高爐煉鐵作業(yè)工序，似乎也確實存在著不僅僅是混勻料堆質(zhì)量一個因素會引起高爐經(jīng)濟效益的變化，因此，雖然隨著含鐵原料混勻技術(shù)不斷發(fā)展和完善，在當今鋼鐵企業(yè)中，出現(xiàn)了越來越多燒結(jié)廠在生產(chǎn)中使用全混勻料生產(chǎn)燒結(jié)礦，混勻料的質(zhì)量幾乎對燒結(jié)礦的質(zhì)量起著決定性的作用，但是人們還是感覺不到混勻料堆質(zhì)量與高爐經(jīng)濟效益的關(guān)系的重要性，從而導(dǎo)致混勻料對高爐經(jīng)濟效益影響鮮有人做深入研究，在實際煉鐵生產(chǎn)中就更沒有人提出使用提高混勻料堆合格率的方法來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出一種提高高爐煉鐵產(chǎn)量和降低高爐煉鐵焦比的工藝方法，相對
背景技術(shù)：
中的數(shù)據(jù)，透過現(xiàn)象抓住了實質(zhì)，具體且可操作，在生產(chǎn)規(guī)定的考核標準下，只要混勻料堆Tfe合格率得到提高，就能獲得預(yù)期的高爐煉鐵產(chǎn)量增加量和高爐煉鐵焦比降低量。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種提高高爐煉鐵產(chǎn)量和降低高爐煉鐵焦比的工藝方法，通過提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐煉鐵產(chǎn)量和降低高爐煉鐵焦比。本發(fā)明的提高高爐煉鐵產(chǎn)量和降低高爐煉鐵焦比的工藝方法，通過降低混勻料堆Tfe波動區(qū)間來獲得提高混勻料堆Tfe合格率的需要量。本發(fā)明的提高高爐煉鐵產(chǎn)量和降低高爐煉鐵焦比的工藝方法，具體按以下步驟進行(1)根據(jù)混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe的標準偏差關(guān)系式Ρ(|χ-μI彡K)=2Φ(κ/σ)-1(1)其中φ(X)表示標準正態(tài)分布函數(shù)；μ表示混勻料堆Tfe的平均值；σ表示混勻料堆Tfe的標準偏差；K表示混勻料堆Tfe的合格率所參考的規(guī)范限；將各項參數(shù)的具體數(shù)據(jù)代入公式(1)，通過計算和查正太函數(shù)分布表得到一定混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe波動區(qū)間條件下對應(yīng)的混勻料堆Tfe標準偏差表；(2)根據(jù)混勻料生產(chǎn)現(xiàn)場原來的標準，在步驟(1)中得到的混勻料堆Tfe標準偏差表中找到原來混勻料堆Tfe波動區(qū)間及其混勻料堆Tfe合格率，兩者交叉得到一個混勻料堆Tfe的標準偏差值；(3)在步驟(1)中得到的混勻料堆Tfe標準偏差表中找到新的將要降低的混勻料堆Tfe波動區(qū)間，在這一橫行中找到與步驟(2)中交叉得到的混勻料堆Tfe的標準偏差值相當?shù)幕靹蛄隙裈fe的標準偏差值，該混勻料堆Tfe的標準偏差值所對應(yīng)的豎行中的混勻料堆Tfe合格率就是需要提高的混勻料堆Tfe合格率的起點數(shù)據(jù)，將這個數(shù)據(jù)提高到100%。本發(fā)明的優(yōu)點是(1)從礦石混勻時就開始對高爐生產(chǎn)經(jīng)濟效益的增長進行有利的控制，符合精料和全面質(zhì)量管理方針；⑵效果明顯，其量化后的效果見下表2；(3)相對
背景技術(shù)：
中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，具有透過現(xiàn)象抓住了實質(zhì)，具體且可操作，各種提高混勻料堆Tfe合格率的措施都是實實在在的提高高爐生產(chǎn)經(jīng)濟效益的有效手段；(4)可以量化的特點導(dǎo)致可預(yù)見性強，在生產(chǎn)規(guī)定的考核標準(規(guī)范限)下，只要混勻料堆Tfe合格率提高到本發(fā)明所描述的檔次，就能獲得本發(fā)明規(guī)定檔次的高爐煉鐵產(chǎn)量增加量和高爐煉鐵焦比降低量，雖然現(xiàn)場情況千差萬別，但是仍然可以大致量化，其量化情況見下表2。具體實施例方式實施例一根據(jù)概率論數(shù)理統(tǒng)計學的觀點，混勻料堆Tfe的數(shù)據(jù)分布服從參數(shù)為μ、σ的正態(tài)分布，即XΝ(μ，O2)。這種情況下，可以推導(dǎo)出混勻料堆Tfe的規(guī)范限變化時，不同的混勻料堆Tfe合格率所對應(yīng)的混勻料堆Tfe的標準偏差的關(guān)系式Ρ(|χ-μI≤K)=2Φ(κ/σ)-1(1)其中φ(X)表示標準正態(tài)分布函數(shù)；μ表示混勻料堆Tfe的平均值；σ表示混勻料堆Tfe的標準偏差；K表示混勻料堆Tfe的合格率所參考的規(guī)范限。公式(1)就是混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe的標準偏差之間關(guān)系，現(xiàn)將各項參數(shù)的具體數(shù)據(jù)代入該公式，通過計算和查正太函數(shù)分布表得到一定混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe波動區(qū)間條件下對應(yīng)的混勻料堆Tfe標準偏差表表1sMJ勻料堆Tfe40%|~60%Γ7θ%ΓδΟ%[90%100%~Xs^合格率混勻料Tfe波動區(qū)|、^χ________<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>一般來講對于影響標準偏差的各種因素都固定不變的情況下(比如工藝，設(shè)備，原料，方法，操作者，外因等等固定不變)，混勻料堆Tfe的標準偏差是不會改變的，因此，當混勻料堆Tfe波動區(qū)間由士1.5%降至士1.0%時，由表1可以看出，必然要有與之相適應(yīng)的混勻料堆Tfe合格率的降低，否則，混勻料堆Tfe波動區(qū)間就不可能由士1.5%降至士1.0%，也就是說，混勻料堆Tfe波動區(qū)間為士1.0%的情況下要保持混勻料堆Tfe合格率與降低之前(Tfe士1.5%)同樣的水平，沒有混勻料堆Tfe合格率的提高，混勻料堆Tfe波動區(qū)間的降低就不可能成為現(xiàn)實。由此可以認為，混勻料堆Tfe波動區(qū)間的降低就意味著混勻料堆Tfe合格率的提高。根據(jù)混勻料生產(chǎn)現(xiàn)場原來的考核標準，在表1中找到原來混勻料堆Tfe波動區(qū)間(比如士1.5%)及其混勻料堆Tfe合格率(比如100%)，兩者交叉有一個混勻料堆Tfe的標準偏差值(0.384)，再在表1中找到新的將要降低的混勻料堆Tfe波動區(qū)間(比如士0.5%)，在這一橫行中找到與上述0.384相當?shù)幕靹蛄隙裈fe的標準偏差值0.388，所對應(yīng)的豎行中的混勻料堆Tfe合格率80%就是需要提高的混勻料堆Tfe合格率的起點數(shù)據(jù)，應(yīng)將這個數(shù)據(jù)提高到100%。也就是說，混勻料堆Tfe波動區(qū)間值從士1.5%降低到士0.5%，必然造成混勻料堆Tfe合格率由原來的100%降低到新要求下的80%，要獲得混勻料堆Tfe波動區(qū)間值從士1.5%降低到士0.5%這一檔次預(yù)期的高爐的經(jīng)濟效益的提高，就必須在新的Tfe波動區(qū)間值士0.5%的條件下將混勻料堆Tfe合格率由80%提高到100%。本發(fā)明得出的混勻作業(yè)的變化與高爐生產(chǎn)經(jīng)濟效益的增量之間的對應(yīng)關(guān)系如下表所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表2中可以很容易得出上述假設(shè)的實施效果為高爐增加產(chǎn)量4.5%，焦比降低2.5%。下面是根據(jù)上述內(nèi)容的實施例本實施例對燒結(jié)礦以混勻料堆為統(tǒng)計單元，對不同合格率的混勻料堆所生產(chǎn)的燒結(jié)礦進行冶金性能試驗，然后對所做的冶金性能試驗數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計分析，得到各混勻料堆Tfe和Si02合格率條件下生產(chǎn)的燒結(jié)礦冶金性能試驗結(jié)果和各影響因素X與其燒結(jié)礦冶金性能Y之間的相關(guān)系數(shù)及其檢驗結(jié)果，分析結(jié)果見表3和表4。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注樣本量為19，檢驗相關(guān)系數(shù)的臨界值為0.456時，置信度為95%；檢驗相關(guān)系數(shù)的臨界值為0.575時，置信度為99%。5因為影響燒結(jié)礦冶金性能的因素較多，在采集數(shù)據(jù)時充分注意了一些影響因素的穩(wěn)定和統(tǒng)一，例如作業(yè)區(qū)的配料比和配礦種類，配炭量為3.5%左右，生石灰用量根據(jù)混勻料中Si02保持R2=2.0左右，燒結(jié)料層高度為720mm，其他燒結(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)保持日常生產(chǎn)控制水平，另外，對可能影響燒結(jié)礦冶金性能的其它因素也做了數(shù)理統(tǒng)計檢驗(見表4)。高溫荷重軟化及熔滴性能試驗條件如下。試樣粒度燒結(jié)礦6.3IOmm；焦炭1012.5mm；試樣質(zhì)量150g。分別以試樣收縮率達到10%和ΔPmax/2所對應(yīng)的溫度作為軟化開始溫度(ta)和軟化終了溫度(ts)；以試樣渣鐵開始滴落時的溫度作為礦石熔滴溫度tm;礦石軟化溫度區(qū)間Atsa=(ts-ta)；礦石熔滴溫度區(qū)間Atms=(tm-ts)；ΔPmax為試驗過程中出現(xiàn)的最大壓差。低溫還原粉化采用靜態(tài)測定法，試樣重量500克，粒度1012.5mm,還原溫度5000C，還原氣成分為20%C0+20%C02+60%/N2，還原時間為60分鐘，轉(zhuǎn)鼓Φ130X200mm,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)9分鐘共300轉(zhuǎn)，鼓后篩分，取-0.5mm占總重量的百分數(shù)為RDI-0.5。從表4可以看出，混勻料堆Tfe合格率對燒結(jié)礦冶金性能的影響主要表現(xiàn)在對燒結(jié)礦的軟化開始溫度和軟化溫度區(qū)間這兩個指標的影響上?；靹蛄隙裈fe合格率與燒結(jié)礦的軟化開始溫度呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，與軟化溫度區(qū)間呈現(xiàn)出顯著的負相關(guān)關(guān)系，特別是軟化開始溫度，其置信度達到了99%數(shù)量級，而對軟化終了溫度，軟熔溫度區(qū)間，滴落溫度都沒有發(fā)生顯著意義的影響。也就是說在混勻作業(yè)規(guī)范限Fe士0.5%內(nèi)，較高的混勻料Tfe合格率的混勻料堆，所生產(chǎn)的燒結(jié)礦擁有較高的軟化開始溫度，同時還擁有較低的軟化溫度區(qū)間。軟化開始溫度對高爐冶煉過程有一定的影響，軟化開始溫度愈高，則高爐內(nèi)塊狀帶的體積就愈大，鐵的直接還原度愈低，高爐焦比也就愈低。軟化溫度區(qū)間，這一溫度差的數(shù)值愈大，軟熔帶的厚度愈大，因此，這一數(shù)值直接關(guān)系到高爐上部料柱的透氣性，關(guān)系到高爐爐料的順行。因此，這就能夠很好地解釋前面討論中提到的這樣一個現(xiàn)象混勻作業(yè)中混勻料堆Tfe合格率的提高與燒結(jié)礦Tfe合格率的提高效果一樣，都能提高高爐的產(chǎn)量和降低高爐生產(chǎn)的焦比。從表4還可以看出混勻作業(yè)的另外一個質(zhì)量指標，混勻料堆Si02合格率對燒結(jié)礦冶金性能的影響主要表現(xiàn)在對燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能這個指標的影響上。它們兩者之間呈現(xiàn)出顯著的負相關(guān)關(guān)系，而與高溫荷重軟化及熔滴性能之間沒有發(fā)現(xiàn)具有顯著性意義的影響。也就是說，在混勻作業(yè)規(guī)范限Si02士0.3%內(nèi)，較高的混勻料Si02合格率的混勻料堆，所生產(chǎn)的燒結(jié)礦擁有較好的低溫還原粉化性能。低溫還原粉化性能差的燒結(jié)礦進入高爐，在高爐爐身上部受氣流的沖擊以及爐料之間的摩擦和擠壓，將會產(chǎn)生粉末，降低料柱透氣性，使高爐技術(shù)經(jīng)濟指標下降(利用系數(shù)降低、焦比升高)。當然高爐技術(shù)經(jīng)濟指標與很多因素有關(guān)，例如設(shè)備狀況、操作水平、爐料的其他性質(zhì)等等，但燒結(jié)礦的低溫還原粉化性是一個重要的影響因素。因此，這就能夠很好地解釋前面討論中提到的這樣一個現(xiàn)象混勻作業(yè)中混勻料堆Si02合格率的提高與燒結(jié)礦R2合格率的提高效果一樣，都能提高高爐的產(chǎn)量和降低高爐生產(chǎn)的焦比。本實施例是按混勻料堆Tfe合格率的高低從40%提高到100%進行數(shù)理統(tǒng)計分析的，分析后發(fā)現(xiàn)，在混勻作業(yè)規(guī)范限Fe士0.5%內(nèi)，較高的混勻料Tfe合格率的混勻料堆，所生產(chǎn)的燒結(jié)礦擁有較高的軟化開始溫度，同時還擁有較低的軟化溫度區(qū)間，根據(jù)前面所做理論分析，燒結(jié)礦冶金性能的改善也就意味著高爐產(chǎn)量的增加和焦比的降低，根據(jù)混勻料堆Tfe合格率提高的數(shù)據(jù)，從表1可以查出混勻料堆Tfe波動區(qū)間降低的數(shù)據(jù)從混勻料堆Tfe的標準偏差值分析，本發(fā)明實施例現(xiàn)場生產(chǎn)混勻料堆在波動區(qū)間為Fe士0.5%及Tfe合格率為40%時的標準偏差值為0.953，這個值與波動區(qū)間為Fe士1.5%，混勻料堆Tfe合格率為90%時的標準偏差值0.911相當，因此，本實施例是從Tfe波動區(qū)間Fe士1.5%降低到Fe士0.5%的，對照
背景技術(shù)：
中從煉鐵生產(chǎn)實踐中得到的燒結(jié)礦全鐵與高爐經(jīng)濟效益指標之間的經(jīng)驗數(shù)據(jù)(見表2)，就可以很容易得出本發(fā)明的實施效果為高爐增加產(chǎn)量4.50%,焦比降低2.5%?？梢娖湫Ч浅ｏ@著。本發(fā)明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比的方法，其特征在于通過提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比。2.如權(quán)利要求1所述的提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比的方法，其特征在于通過降低混勻料堆Tfe波動區(qū)間來獲得提高混勻料堆Tfe合格率的需要量。3.如權(quán)利要求1或2所述的提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比的方法，其特征在于按以下步驟進行(1)根據(jù)混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe的標準偏差關(guān)系式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>(1)其中Φ(X)表示標準正態(tài)分布函數(shù)；μ表示混勻料堆Tfe的平均值；σ表示混勻料堆Tfe的標準偏差；K表示混勻料堆Tfe的合格率所參考的規(guī)范限；將各項參數(shù)的具體數(shù)據(jù)代入公式(1)，通過計算和查正太函數(shù)分布表得到一定混勻料堆Tfe合格率和混勻料堆Tfe波動區(qū)間條件下對應(yīng)的混勻料堆Tfe標準偏差表；(2)根據(jù)混勻料生產(chǎn)現(xiàn)場原來的標準，在步驟(1)中得到的混勻料堆Tfe標準偏差表中找到原來混勻料堆Tfe波動區(qū)間及其混勻料堆Tfe合格率，兩者交叉得到一個混勻料堆Tfe的標準偏差值；(3)在步驟(1)中得到的混勻料堆Tfe標準偏差表中找到新的將要降低的混勻料堆Tfe波動區(qū)間，在這一橫行中找到與步驟(2)中交叉得到的混勻料堆Tfe的標準偏差值相當?shù)幕靹蛄隙裈fe的標準偏差值，該混勻料堆Tfe的標準偏差值所對應(yīng)的豎行中的混勻料堆Tfe合格率就是需要提高的混勻料堆Tfe合格率的起點數(shù)據(jù)，將這個數(shù)據(jù)提高到100%。全文摘要本發(fā)明涉及一種提高高爐煉鐵產(chǎn)量和降低高爐煉鐵焦比的工藝方法，通過提高混勻料堆Tfe合格率來提高高爐產(chǎn)量和降低高爐焦比，通過降低混勻料堆Tfe波動區(qū)間來獲得提高混勻料堆Tfe合格率的需要量。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，透過現(xiàn)象抓住了實質(zhì)，具體且可操作，在生產(chǎn)規(guī)定的考核標準下，只要混勻料堆Tfe合格率得到提高，就能獲得預(yù)期的高爐煉鐵產(chǎn)量增加量和高爐煉鐵焦比降低量。文檔編號C21B5/00GK101818219SQ20101015110公開日2010年9月1日申請日期2010年4月15日優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日發(fā)明者劉曉丹,劉浩申請人:南京鋼鐵股份有限公司