一种烧结配比试验方法及系统与流程

本申请涉及烧结生产技术领域，尤其涉及一种烧结配比试验方法及系统。

背景技术：

在钢铁冶炼中，烧结工艺是非常重要的一个环节。烧结工艺是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度。它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。烧结工艺按照烧结过程的内在规律选择了合适的工艺流程和操作制度，利用现代科学技术成果，强化烧结生产过程，能够获得先进的技术经济指标，保证实现高产、优质、低耗。本生产工艺流程有原料的接受，兑灰，拌合，筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分，配料，混料，点火，抽风烧结，抽风冷却，破碎筛分，除尘等环节组成。

受经济效益、地理资源等条件限制，各烧结生产厂家都是采用多种含铁矿粉混匀后，再配加熔剂(石灰石、白云石粉等)、燃料(焦粉、煤粉)等辅料，进行焙烧生产。铁矿粉配比结构的优化，是决定烧结生产稳定和保证各项技术经济指标进步、降低成本的重要条件之一。新料种投入使用一般遵循两种方法：一是小配比、小增幅的试生产；二是选择配加范围，通过烧结杯试验进行性能对比，确定保守配比，小增幅试生产。

随着钢铁业经济形势严峻，降低烧结配矿成本已成为一个急需解决的问题，烧结用铁矿粉普遍呈现出“品种多、波动大”的总体趋势。面对日趋频繁的生产料种变换，传统“小配比、小增幅的试生产”、“烧结杯确定保守配比，小增幅试生产”方法，需要经过长时间摸索才能达到高效生产模式，因反馈时间过长、投入成本过高，已经不能满足实际生产需求。

技术实现要素：

本申请提供了一种烧结配比试验方法及系统，以解决传统的烧结生产中不能快速确定烧结配比的问题。

一种烧结配比试验方法，所述方法包括：确定试验需要的两因子配料方案；根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验；采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数；根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比。

优选地，所述确定试验需要的两因子配料方案，包括：选取两因子试验配料，所述两因子试验配料为混匀料和新料种；将所述混匀料和所述新料种分别采用不同的配料比例，确定出配料方案。

优选地，所述根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验，包括：按照所述混匀料和所述新料种不同的配加比，分别准备试验需要的多组试验物料；分别将不同配加比的多组试验物料进行烧结杯试验。

优选地，所述采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数，包括：采集不同配加比的的多组试验物料烧结杯试验的试验数据；获得每组烧结杯试验中获得的焙烧时间和转鼓指数。

优选地，所述根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比，包括：建立函数公式y1＝ax²+bx+c和y2＝dx²+ex+f，其中x为料种配加比，y1为焙烧时间，y2为转鼓指数；选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和焙烧时间代入公式y1＝ax²+bx+c，获得a、b和c的多组不同值；选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和转鼓指数代入公式y2＝dx²+ex+f，获得d、e和f的多组不同值；进行等比模拟，确定出最优烧结配比。

一种烧结配比试验系统，所述系统包括：确定模块，用于确定试验需要的两因子配料方案；试验模块，用于根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验；采集模块，用于采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数；分析模块，用于根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比。

优选地，所述确定模块，包括：选择单元，用于选取两因子试验配料，所述两因子试验配料为混匀料和新料种；第一确定单元，用于将所述混匀料和所述新料种分别采用不同的配料比例，确定出配料方案。

优选地，所述试验模块，包括：配备单元，用于按照所述混匀料和所述新料种不同的配加比，分别准备试验需要的多组试验物料；试验单元，用于分别将不同配加比的多组试验物料进行烧结杯试验。

优选地，所述采集模块，包括：数据采集单元，用于采集不同配加比的的多组试验物料烧结杯试验的试验数据；数据处理单元，用于获得每组烧结杯试验中获得的焙烧时间和转鼓指数。

优选地，所述分析模块，包括：建立单元，用于建立函数公式y1＝ax²+bx+c和y2＝dx²+ex+f，其中x为料种配加比，y1为焙烧时间，y2为转鼓指数；第一获取单元，用于选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和焙烧时间代入公式y1＝ax²+bx+c，获得a、b和c的多组不同值；第二获取单元，用于选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和转鼓指数代入公式y2＝dx²+ex+f，获得d、e和f的多组不同值；第二确定单元，用于进行等比模拟，确定出最优烧结配比。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的一种烧结配比试验方法及系统，包括：确定试验需要的两因子配料方案；根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验；采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数；根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比。采用两因子配料方案，然后将两因子配料方案中的不同配料比的试验料种进行试验，然后根据不同的配料比试验数据并进行分析，获得最佳配料比。本申请提供的试验方法可以克服传统烧结试生产方法成本高、时间长等问题，可以快速获得最佳的烧结配比。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的烧结配比试验方法一个实施例的流程图；

图2为本申请提供的烧结配比试验系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式

参见图1，为本申请提供的烧结配比试验方法一个实施例的流程图，由图1可知本申请实施例提供的烧结配比试验方法包括以下步骤：

s101，确定试验需要的两因子配料方案。

选取两因子试验配料，所述两因子试验配料为混匀料和新料种；将所述混匀料和所述新料种分别采用不同的配料比例，确定出配料方案。具体包括：选取两因子分别为混匀料、新料种；按照全等分水平(一般建议四等分五水平)设计原则设计配料结构。如：两因子四等分五水平设计为“混匀料100％+新料种0％、混匀料75％+新料种25％、混匀料50％+新料种50％、混匀料25％+新料种75％、混匀料0％+新料种100％”，两因子五等分六水平设计为“混匀料100％+新料种0％、混匀料80％+新料种20％、混匀料60％+新料种40％、混匀料40％+新料种60％、混匀料20％+新料种80％、混匀料0％+新料种100％”。

s102，根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验。

按照所述混匀料和所述新料种不同的配加比，分别准备试验需要的多组试验物料；分别将不同配加比的多组试验物料进行烧结杯试验。由s101中可知，所述混匀料和所述新料种分别采用不同的配料比例采用的是两因子四等分五水平设计或五等分六水平设计。因此进行烧结杯试验的时候，如果是两因子四等分五水平设计为“混匀料100％+新料种0％、混匀料75％+新料种25％、混匀料50％+新料种50％、混匀料25％+新料种75％、混匀料0％+新料种100％”则需要进行五组试验。

如果采用的是两因子五等分六水平设计为“混匀料100％+新料种0％、混匀料80％+新料种20％、混匀料60％+新料种40％、混匀料40％+新料种60％、混匀料20％+新料种80％、混匀料0％+新料种100％”，则需要进行六组试验。

s103，采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数。

采集不同配加比的的多组试验物料烧结杯试验的试验数据；获得每组烧结杯试验中获得的焙烧时间和转鼓指数。显然，采集试验数据也会根据不同的料种配加比而不同。如果采用的是两因子四等分五水平设计，则会采集五组的实验数据，如果采用的是两因子五等分六水平设计，则会记录六组数据。如果对于每组配加比的料种进行多次的试验，则记录的试验数据会大于五组或六组。

s104，根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比。

建立函数公式y1＝ax²+bx+c和y2＝dx²+ex+f，其中x为料种配加比，y1为焙烧时间，y2为转鼓指数；选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和焙烧时间代入公式y1＝ax²+bx+c，获得a、b和c的多组不同值；选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和转鼓指数代入公式y2＝dx²+ex+f，获得d、e和f的多组不同值；进行等比模拟，确定出最优烧结配比。

以两因子四等分五水平设计为例，对应水平设计采集试验数据，可得五组(x，y1)值。按照“三点代入求解”的方法，可求出系列“an、bn、cn”，取系列“an”的平均值为a的真值，取系列“bn”的平均值为b的真值，取系列“cn”的平均值为c的真值。说明：为简化运算过程，仅以相邻三点代入求解二次函数关系式y1＝ax²+bx+c，不再交叉三点代入求解。步骤如下：(1)y11＝ax1²+bx1+c，(2)y12＝ax2²+bx2+c，(3)y13＝ax3²+bx3+c，(4)y14＝ax4²+bx4+c，(5)y15＝ax5²+bx5+c。

取(1)、(2)、(3)，按照“三点代入求解”的方法，可求得a1、b1、c1；取(2)、(3)、(4)，按照“三点代入求解”的方法，可求得a2、b2、c2；取(3)、(4)、(5)，按照“三点代入求解”的方法，可求得a3、b3、c3。最后确定：a＝(a1+a2+a3)/3，b＝(b1+b2+b3)/3，c＝(c1+c2+c3)/3。

同理，对应水平设计采集试验数据，在取得五组(x，y1)值的同时，也取得了五组(x，y2)值。同上所述，按照“三点代入求解”的方法，可求出系列“dn、en、fn”，取系列“dn”的平均值为d的真值，取系列“en”的平均值为e的真值，取系列“fn”的平均值为f的真值。

得到a、b、c、d、e和f的真值之后，对a、b、c和d、e、f值进行等比模拟，自动模拟建立等比双纵轴分析曲线，以主纵轴为等比焙烧时间、次纵轴为等比转鼓指数，横轴为新料种配加比例。其中包括函数公式如下(m代表焙烧时间等比系数、n代表转鼓指数等比系数)：y1真＝my1＝m(ax²+bx+c)，其中m＝实际生产焙烧时间/“混匀料100％+新料种0％”试验焙烧时间。y2真＝ny2＝n(dx²+ex+f)，其中n＝实际生产转鼓指数/“混匀料100％+新料种0％”试验转鼓指数

选择确定新料种最优烧结配加比例，根据产量要求焙烧时间≤25分钟、转鼓指数要求≥76％，则可确定新料种符合要求的配加比例范围为21％-53％。最后由技术人员结合实际生产条件(具体产量、转鼓要求)，确定最优烧结配加比例。

由上述实施例可知，本申请实施例提供的一种烧结配比试验方法，包括：确定试验需要的两因子配料方案；根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验；采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数；根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比。采用两因子配料方案，然后将两因子配料方案中的不同配料比的试验料种进行试验，然后根据不同的配料比试验数据并进行分析，获得最佳配料比。本申请提供的试验方法可以克服传统烧结试生产方法成本高、时间长等问题，可以快速获得最佳的烧结配比。

与本申请提供的一种烧结配比试验方法实施例相对应，本申请实施例还提供了一种烧结配比试验系统的实施例。

参见图2，为本申请烧结配比试验系统一个实施例的示意图，该系统包括：确定模块201、试验模块202、采集模块203和分析模块204。所述确定模块201，用于确定试验需要的两因子配料方案；所述试验模块202，用于根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验；所述采集模块203，用于采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数；所述分析模块204，用于根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比。

所述确定模块201，包括：选择单元和第一确定单元。所述选择单元用于选取两因子试验配料，所述两因子试验配料为混匀料和新料种；所述第一确定单元，用于将所述混匀料和所述新料种分别采用不同的配料比例，确定出配料方案。

所述试验模块202，包括：配备单元和试验单元。所述配备单元用于按照所述混匀料和所述新料种不同的配加比，分别准备试验需要的多组试验物料；所述试验单元，用于分别将不同配加比的多组试验物料进行烧结杯试验。

所述采集模块203，包括：数据采集单元和数据处理单元。所述数据采集单元用于采集不同配加比的的多组试验物料烧结杯试验的试验数据；所述数据处理单元，用于获得每组烧结杯试验中获得的焙烧时间和转鼓指数。

所述分析模块204，包括：建立单元、第一获取单元、第二获取单元和第二确定单元。所述建立单元，用于建立函数公式y1＝ax2+bx+c和y2＝dx2+ex+f，其中x为料种配加比，y1为焙烧时间，y2为转鼓指数；所述第一获取单元，用于选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和焙烧时间代入公式y1＝ax2+bx+c，获得a、b和c的多组不同值；所述第二获取单元，用于选择烧结杯试验汇总数据中的料种配加比和转鼓指数代入公式y2＝dx2+ex+f，获得d、e和f的多组不同值；所述第二确定单元，用于进行等比模拟，确定出最优烧结配比。

从上述实施例可以看出，本申请实施例提供的一种烧结配比试验系统，包括：确定模块201、试验模块202、采集模块203和分析模块204。所述确定模块201，用于确定试验需要的两因子配料方案；所述试验模块202，用于根据所述两因子配料方案配备试验料种进行烧结杯试验；所述采集模块203，用于采集所述烧结杯试验中不同料种配加比对应的焙烧时间和转鼓指数；所述分析模块204，用于根据不同料种配加比和采集到的焙烧时间和转鼓指数对烧结杯试验数据进行分析，确定出最优烧结配比。所述试验系统采用两因子配料方案，然后将两因子配料方案中的不同配料比的试验料种进行试验，然后根据不同的配料比试验数据并进行分析，获得最佳配料比。本申请提供的试验方法可以克服传统烧结试生产方法成本高、时间长等问题，可以快速获得最佳的烧结配比。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。