一種研究鐵礦粉燒結基礎特性的新方法

《一種研究鐵礦粉燒結基礎特性的新方法》是依託北京科技大學，由吳鏗擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：一種研究鐵礦粉燒結基礎特性的新方法
• 依託單位：北京科技大學
• 項目負責人：吳鏗
• 項目類別：面上項目

項目摘要

為合理配礦，高效利用國內外鐵礦資源，低成本煉鐵，解決我國鋼鐵廠生存和發展所面臨的重要問題，申請者提出了一種研究鐵礦粉燒結基礎特性的新方法的基礎研究項目。順應科學研究由靜態到動態的客觀發展規律，在鐵礦粉與CaO同化反應前期研究中，充分利用試驗所獲得的不同信息，由冶金物理化學和冶金傳輸原理中的基本原理，建立不同信息之間的內在聯繫，給出表征不同信息總體內涵的同化反應特徵數。擬將該研究的新思路和方法套用到該項目中，確定鐵礦粉流動特徵數和粘結相強度特徵數，進而建立研究鐵礦粉燒結基礎特性的新方法，並制定新方法中的試驗標準，新方法所採用的設備全部與國內機械和電子發展水平相匹配，擺脫目前測定鐵礦粉基礎特性設備中關鍵部件依靠國外進口的局面。探索由新方法得到的鐵礦粉燒結基礎特性的不同特徵數與鐵礦粉理化基礎特性的內在關聯性和對燒結礦性能的影響，建立鐵礦粉性價比的評價體系並對燒結配料提出指導性的建議。

結題摘要

為合理配礦，高效利用國內外鐵礦資源，低成本煉鐵，解決我國鋼鐵廠生存和發展所面臨的重要問題，順應科學研究由“靜態”到“動態”的客觀發展規律，本研究提出了全新的表征鐵礦粉高溫燒結特性特徵數，即同化反應特徵數、流動性能特徵數和粘結相強度特徵數。這些特徵數充分利用試驗所獲得的不同信息，建立了鐵礦粉燒結過程與表徵結果之間不同信息的內在聯繫，同時，考慮了生產中實際溫度的影響，可同時反映燒結過程中不同信息總體內涵。改進了以往在國內外的研究中不考慮燒結過程信息的缺陷，同時克服了使用多個參數表示某一個特性的不便。將鐵礦粉高溫燒結特性特徵數作為在套用燒結配礦的一項指標，預判燒結礦的轉鼓強度。在燒結生產配礦中確定不同鐵礦粉的合適比例，與燒結杯配礦測試方法，互為補充，可共同指導燒結原料的最佳化和合理的配礦。 在鐵礦粉熔化前無論採用快速或慢速升溫，由於沒有形成液相，鐵礦粉不會發生同化反應，也不會有流動現象發生，在熔化前可以採用較低的升溫速度。鐵礦粉發生同化反應或形成液相時為較強的吸熱過程，升溫速度會由正變負。完全可以採用普通的臥式高溫爐進行鐵礦粉高溫燒結基礎特性的試驗，代替進口的高溫白金高溫爐，在試驗方法上進行了突破。 運用模糊數學理論和“高溫燒結性能特徵數”，建立了加權型評價模型，由此獲得一個可以綜合評價燒結礦性能的參數β。模型中權重和隸屬度函式分別用Fuzzy AHP方法和指派法進行確定。進而，利用鐵礦粉燒結性能評價模型，在對燒結礦性能和供應量進行約束的基礎上，將成本最低和燒結性能最好同時作為目標函式，建立多目標非線性的配礦模型，並用粒子群最佳化算法和Visual Studio軟體編程對模型求解，得到最優配礦方案。 為了適應含鐵爐料頻繁變換，最佳化生產高爐爐料結構的需要，充分利用測定鐵礦粉高溫燒結基礎特性試驗爐的可視性，提出了一種快速測量含鐵爐料在還原反應時熔化特性的新方法，給出了還原反應熔化參數。還原反應熔化參數與荷重熔滴試驗的熔滴特徵值，對單一品種的不同含鐵爐料各自有較好的一致性，且對混合含鐵爐料也有很好的一致性。還原反應時熔化特性測試方法可與周期較長的荷重熔滴試驗方法互為補充，共同指導高爐爐料結構的最佳化和經濟爐料的使用。