张玉柱-烧结球团的几项实用技术.pdf

1、烧结球团的几项实用技术张玉柱华北理工大学广东湛江2025年03月2025烧结球团绿色智能与过程优化技术研讨会烧结球团的几项实用技术1.烧结配矿与炉料结构智能优化2.球料混烧技术-小球烧结3.烧结工序烟气污染物协同控制技术4.大型高炉高比例配加球团矿技术2/411.烧结配矿与炉料结构智能优化影响高炉生产顺行影响铁水质量和有害元素含量影响铁水成本影响钢材和轧材质量影响钢铁企业的经济效益炼铁原燃料选择复杂性1、原燃料品种众多2、采购价格不一3、冶金性能不同4、富矿?5、贫矿?6、有害元素7、生产成本8、铁水质量9、铁水产量10、对炼钢的影响11、对产品的影响12、对环境的影响13、.3/411.烧结

2、配矿与炉料结构智能优化烧结矿配矿要求1）化学成分要求成品烧结矿的化学成分包括有害元素要满足炼铁的需求。2）冶金性能要求成品矿的物理性能和冶金性能要满足高炉炼铁要求。3）所选铁矿粉品种的供应量稳定要求所选铁矿粉供应量应相对稳定。4）成本要求在保证产品产量和质量的前提下，以成本最小化为目标。5）节能减排要求尽量选择高发热值、低有害元素排放的原燃料。高炉配料要求l 以高熟料比为主。l 突出高品位、低渣比。l 高碱度烧结矿和酸性炉料合理搭配。l 限制块矿配入比例。l 结合本区域资源的特点，追求高效益。4/411.烧结配矿与炉料结构智能优化有害元素及其影响 有害元素：有妨碍或使冶炼时不易获得优质产品的元

3、素主要包括：S、P、Pb、Zn、As、K、Na、F、Cl等主要来源：铁矿石、焦炭、煤粉等原燃料控制措施：1）减少入炉原燃料带入量。2）优化烧结配矿、优化高炉炉料结构。3）优化操作制度。有害元素的危害及限制含量5/411.烧结配矿与炉料结构智能优化炼铁系统炉料结构优化方法生产摸索法 根据生产经验用EXCEL表计算 实验室探索法数学优化法烧结杯试验：低温还原粉化试验荷重软化试验熔滴性能试验.依据专家知识进行智能优化 当前炼铁系统炉料结构优化面临的问题l 炼铁过程炉料结构的优化多局限于选矿、配矿、烧结、高炉某单一过程的优化，缺少全过程系统性考虑；l 在含铁原料的选择上，多是针对富矿的选择，在目前大力

4、追求成本的大环境下，缺少对贫矿的考虑；l 缺少整个生产过程中对有害元素的限制；l 研究方法单一，生产经验法、实验室实验法、数学优化法相互独立；l 常用的线性规划优化方法约束条件受限，在进行配料优化时容易陷入局部最小并出现超限结果；l BP神经网络预测铁水硅含量命中率较低。6/411.烧结配矿与炉料结构智能优化u 1.炼铁原料冶金性能测试u 2.原料初选u 3.烧结过程配料智能优化u 4.高炉炉料结构智能优化u 5.铁水Si含量智能预测和校验u 6.形成炼铁系统炉料结构智能优化软件7/411.烧结配矿与炉料结构智能优化1.1烧结配矿智能优化建立数据库 在众多矿粉中筛选出符合条件的可用矿粉8/41

5、1.烧结配矿与炉料结构智能优化1.1烧结配矿智能优化确定目标函数一个目标函数最低烧结矿成本9个决策变量5种矿粉，3种熔剂，1种焦炭的加入量39个约束条件21个烧结矿化学成分约束,9个原燃料加入比例限制和9个原燃料加入量限制。9/411.烧结配矿与炉料结构智能优化1.1烧结配矿智能优化算法选择l 通过若干算法的选择对比，遗传算法对烧结配料进行优化显示出了自身的优越性，其搜索空间更大，不易陷入局部最优，计算结果更稳定，更可靠。l 遗传算法优化可将烧结矿成本降低0.42%/t；烧结矿品位提高0.8%1.0%。遗传算法基本流程框图线性规划法求解思路烧结配料优化计算技术思路10/411.烧结配矿与炉料结

6、构智能优化1.2高炉炉料结构智能优化确定目标函数一个目标函数最低吨铁成本9个决策变量5种含铁矿粉，2种焦炭，2种煤粉的加入量44个约束条件19个化学成分约束,7个有害元素负荷约束，9个原燃料加入比例限制和9个原燃料加入量限制。11/411.烧结配矿与炉料结构智能优化1.2高炉炉料结构智能优化算法选择l改进的遗传算法运算成功率和准确率高，优势突出。l应用改进的遗传算法优化高炉配料结构，吨铁成本降低0.95%，入炉品位提高0.9%，渣量降低6.84%，效果突出。遗传算法参数选择遗传算法优化程序：FieldD=xlsread(原料数据上下限.xlsx);gen=0;trace=zeros(MAXGE