钛磁铁矿球团矿用h_2_co气体还原的数学模型.pdf

如拍诊目19 8 7年第z丽一一~-r-一.--一-一一一一----一一- ~ ~.--~--一~一一、~一--一-.--~一一一钦磁铁矿球团矿用HZ一Co气体还原的数学模型中南工业 大学王 笃阳陈文如提要本文提 出了用H:一CO混合气体 还原球团 矿 的一界面未 反 应核数 学模型,在试验条件下求出 了对挑 磁铁矿中性焙烧球团矿,用混合气体还原 例楼型 中有关 终 张钊算的经验公 式模型计算位与实验结果得到了满意的吻合论文对球团矿的界面化学 活化能,球 团内扩敞活化能,以及球团矿还 原 速率的控制环节进行了分析和讨论1前言自1 93 年提出用一界面未反应核模型来解释气体还原铁矿石 以来l“,陆续 有不少人用它研究了纯HZ或纯C o还原 纯赤铁矿或纯磁铁矿的还原过程,大都得到较为满意的结果{’一‘’采用HZ一C o混合气 体进行还原动力学 的研究却比较少‘”名‘”,而它对铁矿石的直接还原,却更具有实际意义对我国贮量丰富的钦磁铁矿(或钒钦磁铁矿)还原动力学研究已经做了一些工作,其中也经历了用纯HZ或 纯Co〔’’‘1“,,到H:一C o混合气体还原的过程「’3、’ 浮”,“但所用 的还原样品 大多都是经过氧化焙烧的钦磁铁矿球 团矿,其还 原过程不可能完全代表天然钦磁铁 矿。

本研究试图采用中性焙烧球团矿,以保持钦磁铁矿原有特性;并采 用H,一Co混合气体进行还原本论文提出了混合气体还原钦磁铁矿的数学模型,以及在一定的条件下模型中有关参数的计算公式2试样及其准备试样为攀枝花 红格矿区的 钒钦磁 铁矿精矿,其化学组成列于表l钒钦磁铁矿精矿的化学组成表1T T TFe e eFeO O OT10, ,}V:·__⋯__51仇- - -CaO O OMgo o o⋯A,:03} } }{ { { { { { { { { { { { { { { { { { { { { { { { { { {_一}‘·69 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9}2一⋯⋯} } } } }280 8 8 815.28 8 8 8 81.3 5「「40 3 3 3 3 35 5 50.1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4精矿 经x光粉晶衍射分析,其赋 存元素铁和钦主要是以磁铁矿及钦铁矿(FeT IO)形态存在,无 明显的钦铁 晶石“精矿造球时混合料中未加任何添加剂,生球.该i仑文 曾于1 986年4月在中国金属 学会炼 铁学术年 会上 宣读。

点、帷洁团在氮气中进行中性焙烧固结,焙烧 温 度为1 0 6 ℃,中性焙烧球团的物化性能列于表2根据化学分析和x光 晶粉衍 射 表明球团矿的化学组成和矿物组成无明显变化’‘,中性焙烧球 团的物化特性表2TFe%!F‘o’T 10:;石杜度奄米抗压强度公 斤/个 球}; L脾度⋯视比双,%克/ 厘 米35,·‘,8{3 7{’5·3 G根据计算,球团矿的含钦 铁化合物的 化学式可以表示为(Fe,o‘)仁(Fe20:FeTio,)4:,,]由该式计算出含铁矿物可以被还原脱除的氧量 为18.7 7%8~13] 8.6 46 6743试验方法和设备采用失重法测盘还原过程,所用还 原气体CO的发生和净化,以及H:和N:气体的净化的流程,所用设备和操作以往曾予发表,1”.,本文不再详述为了简化还原动力学过程 的 分析,还 凉气体的 流速在本试验装置下达5.5 2厘米/秒(即接近临界速度)时,再增加还原气体的 流速不会再增大还原率,即气膜阻力可 以忽略不计物,含量不同,物化性能各异,其还原过程要复杂得多,采用多界面模型进行分析是很困难的从本 研究的部份还原球团的横截面可以看出,沿球团半 径方向存在一个明显的反应 界面。

因此本研究试图采用一界面未反应核模型来解析还原过程假设 界面化学反应为一级可逆;还原过程中,球团矿内外温差很小,体积无明显变化,球团矿的初始半径为r ,反 应界面半径为r,从而建立模型图1所示为 用纯H:还原球团矿的 一 界面未反 应核模型4用HZ一CO混合气体还原的数学模型的提出传统的未反应核模型是根据纯赤铁 矿或纯徽铁矿还原过程提出来的,沿着球团矿半径方向,随着还原气体浓度的变化存在三 个或两个反应界面,而钦磁铁矿中 包含有Fe,o,、Fe:0.和FeTio,等三种主要含铁矿:、、丫0丫丫‘,图1球团矿 用H:还 原的一 界 面未反 应核模型I一未反应仪心,I一产 物 脸可以根据单一气体,推导 出If:或C O还 原球团矿的一 界l叮未反应 核的速率方程‘”’纯H,还原时为:doro3d RdtC”H:一COH:/K:1一- 一~ - - - 二了兮 ~,一,二气一一,宁(1一K)2/3ker〔1一(1一R)l/3〕(1一R)1/3D.(l)198 7年第1期纯CO还原时为:doro3dRdtC“ co一C“o:/K1(1一R)2/3ker[l一(1一R)1/3](2)(1一R)l/3D当采用H:一CO混合气体还原铁矿球团时,除了气体与铁氧化物的反应外,还可以产生一些副反应,如:ZCO减声七C+C O:(3)H:0+C O二之H:+C o:(·l)3H:+C O共二尧CH;+H。

O(5)这些反应的结果会引起还原气体组成的 改变,从而引起还原速率的改变,本研究试将对还原速率的影响集 中表现在核速率方程的几个参数中,以便简化混合 气 体的速率方程用纯H:或纯Co还原球团矿的速率方程有相同的形式,即与还原气体的有效浓度成正 比,与化学反应阻力(1八(l一R)2/3k孙及球团内扩散阻力(r「1一(l一R)’/3〕/(1-R)1/3Ds)之和成反比设混合 气体还原时具有纯 的单一气体还原 时相同的 机制;还 味气体的有 效浓度可以表 示为一(CCOH:o/k:)+(C“eo一C“e/k‘);kc和D“分别为混合气体的复合界面化学速度常数和复合球内有效扩散系数应 用类比法或反应时间加和定律,可以得出H:一CO混合气体还原球团矿的速率方程为:doro3dRdt(C“, ,2一C“H,一/K:)+(Co c2/K,)l(1一R)2/3k:r〔1一(1一R)1/3〕(6)(1一R)1/3D将式(6 )分离变量,在~R和0~t区间积分后得:〔(C“.【:一C“;:,/K,)+(C” 一C、o:/K:)]t一一吐万0 t - -砰又1一心, l / s了一”rfl一3(1一R)2/3 +2(1一R) 11二一,‘屯一~.万-,一一--·--一-一一一气二气执了-一一l 十一。

一60.Ll一(l一K)1/3J‘e(7)令式(7)中:1一3(1一R)2/3+2(1一R)l一(1一R)1/3(8)[(C“, ,:一C“/K,)+(C“一Cor〔1一(1一R)1/3〕/K:)二t_、 ,_--一 一—一J(9)则式(7 )可写成为:y=、忿、x十lke(1 0)式(10 )为一直线方程直线斜率为ro6D截距为1/ kc,用作图 法可以求出不同还原 条件下 的界面化学反 应速率常数和球团内有效扩散系数上述数学模型的正确性有待 试验进步检验巍拮舔团护, ... ,. ~~一一.刁. ‘.户. 州. . . .. . . 口曰.. 自. 口. 曰自 . 曰. . . ,. . . 目‘~ . , 叫5.1 10 《)飞’】l,‘川又砷3‘》(万七‘、.霎‘”’‘出一11一算值.‘矢侧位U玉t)艺、奋;, .妙;,J二、》石37u8怪,1)妞原俄伺.分图ZxOR一t图1一r5 09顾 米,2一ro二050 9咫米,3一r0.5 10尹代米4一ro=0.50 7几可米生9 01101 2U二“·”r势}鹭“·叶. /0 .;卜J/O20102 030405仃607 0;不原时间.分儿-_一 - ~二- ~ 尸 门~l一80901001 10120圈3xc。

0.4R一t图l一ro“0.魂已 2佩米,2一r 二0.凌 62ptt米、3一r.‘04 6 3)咐米,4一ro二0.456Jf ll米一了一 - -了一一产一,~-了~ 一一一了一—一丫一-一r -.~.,—一r飞、嘴 1叹)飞’,O\、、 、、 、生膝01稗一价洲f f i二!厂!卜百l_」—一1~ e s e se s e sJ‘e s一一」一一一一一二 ~ 一一一 - 上一 - - 一 - J - - - 一- 司 ‘一- - 一曰 ‘- 一一,~ ‘~ ~ ~ ‘J)之,13 010506心了 08口巴1010 01 1()12 0;r代时间,外图4x1.OR一t图]一r =o.t01佩米,2一r 二0.!88),杠米.莎一ro二o,I94),!(米,一r0,44 5),(〔刁屯65试脸结果及其分析肠.1城脸抢.在850℃、900℃、1 00 0℃和1 1 0 0℃四个沮度水平下,用H:一C o:的七种配比,即C O的含t二eo,0.2、0.4、0.6、0.8、0.9和1.0(xx:,:=1.0)对以:磁 铁 矿球团矿进行还原,将还原率(R)与时间t的关系作图,所得的部分曲线见 图2~4。

从 图2~4中可以看出,在一定温度下,还原速率随混合气休中H:的含量增加而 增 加在一定混合气体组成下,温度提高,还原速率也增加但还原温度达到1 2 0 0℃时,只是开始几分钟还原速率较快,但3~5分钟后 迅速下降,甚一 57牟弟l期至 比85 0℃还要低(图中未绘出),这是由于在高温下发生造渣反应及体积收缩所造成的5.2不 同还 原条件下的k和Ds值因为试验是在还原气体流速为临界流速下进行的,所以式(7)中的COH,接近于零,则式(9 )可以简化为:(C“rd少三选里,_=〔1一(1一R)1/3〕y(1 1)根据试验可 以求出式(10 )中x和y值,再作图可以求出一6忿1ke和气值图5所示为C O/H:,进而求出Ds和k c=4/ 6混合气 体还原时根据x和y值作图的实例不同 混合气体还原社盛铁矿球团矿的k和Ds值表3XCO(一)T.C )k公(厘米/秒)D-(厘 米V秒)XCO(一)TOC)ke《厘米/秒)D‘(J呱米2/秒)11000212106 6 6 700 4471 0000128 50500 00025 50890010 526076 92040 0002 857007 390。

2 3 0 9002 038 5 000 5 2 0110010009008 50015 9 70.015 5110 0097 560.1998] 10 00.5 5 4 90.7 1400.0859090.3390022 1200 51 100 4 100368 80162 1012 100.0 2 560.0 2 1 600 15 700 1030Ž1 1””UŽ“”ŽUSnlo口自砚J.二1 10 0100090 0850086 96067 110.31 250.1 2 8 300 49 000 341052 030.26 6 701 5 080200000 30 700 口 400.0 19 90.0 1700.0 12 5000980 0 0 05 00 0 0 05 0 0 01 098一1 1 1 0981 10 00.76 92007 500.526 302 9 0 70.1905004 2000 3 0 50.0 23 8nŽnŽOn UO户O”“ O曰.0,106蜘枯玲团.二护洲声-一牙一‘一尸叨嘴.乡少.沪二8汉)C扩二900℃一尸乡.一’一ƒ兴剑\为„3_._卜‘户一少10【)0℃二二二二三-一.付尸-一一一’代之- - 一 - ~ ~ ~J- 一--_一一一」__一」___二__一」一n,- 上- -- - - - J - - -- 一- 」.~ .一‘~ ~ ~ 曰一二1100, C图53盆5678910入减王 心‘一)xeo=0.4时用作图法求k。

和Ds1一ro=0.465厘米,2一ro =0.4 63厘米3一ro二0.462厘 米,4一ro=0.46理米裂边‘,\\火.认.气:O0从图5可以看 出,除还 原开 始和接近结束阶段外,x一y关系的散点具有明显 的直线规律,还 原反应后期散点向上偏离直线,可解释为核反应界面缩小,还原偏离了未 反应核模型所引起的,不同组成的混合气体求出的k和Ds值见表35.3还原 沮度及气休组成对k和Ds的影响}一IO2‘勺一一留u一协去单O 丹”将不 同还原条件下所 得到的k值取自然对数;Inkc在 不 同温度下对还原气体组成的x作图,其结果见 图6从图中 可以清楚地看出Inkc的 大小随棍合气体中H,含量的增加成直线关 系增加但 在x0.8时出现一个转折,由此可见在 不 同的还原气体组成范围内,H:加速钦磁铁矿球团 的还原具有不同的规律 =o~0.8范围内Ink关 系用一元线性回归得到:一24n‘4X〔O0图6Ink与x的关系1987年第1期Inke=6.4 9 6 4一(0.z 9563xo+173 12.7+lq嵘:2鱼迫、RT或:k662.7 5exp(一o.1 956 3xc17 3 12。

7+1012ZXcoRT(12)Ds =238ZexP(一49 07 2Xo一18852旦二卫 逻冬~些全旦 、RT(1 3)当xo二0.8~1.0时ke=72.5 7e xP(2.56 3 0一8 7378+1 18 0 97xeoRT(14)Ds二1 1 141lexp(一1 0.0 2 3 5xeo26614.1一1 7 90 3oRT(15)马.4化学反应平衡常橄的确定要从理论上 计算出复杂的 钒钦磁铁矿用棍合气体还 原时的平衡常数是很 困难 的本研究试图用实验方法求出将式(2)分离变量,在(0~R)和(0~t )区间积分和 批理得:keroZd6 Ds〔1一3(l一R)2/3+2(1一R)〕+r「l一(1一R)1/3〕=kct(coc一CO c/K:)(16)令式(1 6)中:ker6Ds「1一3(1一R)2/3 +2(l一R)〕+r‘ ld仁1一(1一R)1/3]=ykct=x线关 系,得 到一 元线性回归方程:则式〔16 )可写为:y=(COCo,nKZ=‘·2 85一‘2 ” 3·‘牛.⋯或nl J日ŽCO一一_二亘生一)x杯(1 7)式(17 )为直线方程,根据计算出的x和y值,一R TlnK,=8 4 3 1.0一2.55 3T(1 8)么G“=8 431。

0一25 53T(19)求出斜率(CCoeo:值,以此 再求出由式(19 )可得:平衡常数K:值所得结果见图(7)用前面类似的方法可以求出不 同温度下K:=3.61sexP(84 3 101RT(20)还原 时t l 9 K:值,发现K:值与温 度于成直式(19 )为使用C O还原钦磁铁矿 球 团 界面 化学反 应式(2一)的标 准!’1由能的变化Fe,(T 10;)、012:+co=xFe+yTio;+co(2 1)蜘棘绪必:{;「08二锌0 .6鹭{日04.9.;弃月0.二一一占一一一一‘一一- ‘一一以一一一‘,1‘l艺‘)只‘}名(,sfl爪一了 扮一,巴川’‘⋯110120该’冲川方图7Co/CO:=96.1/2.5混合气休还 原 时,还原度与时间 的关 系1一r4 26滩米,2一ro=012 6夙 米,3一r425限 米,4一ro,042 7p代戈全已知:CO:+1 12=CO+f子20(2 2)A G,、二二7 2 80一6.72 2 T式(2 1)+(22)于{手:Fe:(T 102)01/2+H,=xFe+yTio,+H:O△G1571].0一9.2 75T(2 5)学反应式(21)的标准自fll能式(25 )为用H:还原钦磁铁 矿球团矿界而化(2 5)可 得:(23)(2 1)的变化,由式K,=10 6.4 6e xP(1一3 1 21 7。

7 6RT用式(2 0) 和(2 6)计算 出的 平衡常数列于表4不同沮度下 化学反 应平衡常橄(2 6)表1}--;,、1望,·____.j上)‘,尹毛 可 水‘l气衍,;,戮},{137312 7 3:1 173:1 1235.5活 化能的计XI,:K一0.333 00.013 0.12几8009 3 2:! 冬 式 (一2) 一(25)稍经改写,即可变成阿 累尼乌斯式,如 可将门2)j弋写成:C〔)K,016 4,傲12900.0,7000 830ke=( G62.7 5e一o·19653xeo)e173 12.7+1 0 1 2Zxc (-RT(27)式(2 7)右边括 号内项为频率常数,指数项的分子即界面化学反 应活化能,它 们都与还原气休的组成有关现将不同还 原气休组成,还 峨钦磁 铁 矿球团界面化学反应活化能(E)和 球团内扩散活化能E列于表5从表5中可以看出界面化学反应话化能随i民合2〔体中Co的浓度增加而 增加f l l球团矿 内扩 散 活化能则随气体中C O浓度的增加而 减, 1 . .,球团矿 内扩 散活化能 一般较 高,这‘.f解释为球团矿还 琢过程中除l‘’〔体分r的 扩‘散外,还存 在 囚 态扩·散。

,10.1987年第l期不同还服气体组成时的Ec和E表5Xeo(一)EeEn0·‘1.0. 6⋯0. 8《千焦耳/序尔)}(千,;/,尔,{7 24 8 27 8.9 31733 3 272.5 037 417 8660697 5027596 6675873532 4 48 1.0824 2.9 1586026364 67;一|肠二橄举徽理的检脸前面已推导出数学模型式(6),以及在一定条件下数模中有关参数的计算公式,从而就确立了钦磁铁矿球团矿还 原过程的数学模型将棋型计算的结果 用实线绘图于2~4和图7之中,从这些图中可以清楚地看出与实脸侧得结果得到满意的吻合由于上 述参数的计算公式是 根据有关实验数据推导而得出的现任意选择温度(在8 5~1 1 ℃范围内 ) 水平和 混合气体组成进行还原,将实测数据与数模计算结果绘于图8,同样得到满意的吻合由此可以进一步证明本 文 所建立的数学模型 是能较好地反映混合气体还原钦磁铁矿球团的还原过 程的‹l!J.1一一“片客团多‘妙}心幻1心叨从川!_一-一1__一一一人《》石n:O月刀.{乡9{l{{一一」尸川}i曰l知⋯口n”·以赵居明”一图8不 同条件下模型计算值与实测值的比较1一r。

二0.弓5 ‘厘 米,H:/CO=50/o,2一ro=0.愧 6 1压米,H:/CO二15/5.3一r0.心8 9厘米,H:/CO=O/10 0,肠.7璐率控制环节球团矿还原速度亦可用单位时间内的失氧量表示为:V=(co::一C卜 ,:o/k,)+(coco一C/k:)1,~.__.—十·1兀r‘( 1一K)z/3Ke, 不(1一豆)‘/3’1兀 r1一R)1/3D2 8),式(2 8)中分 子是 还原过程的总推动力,分母为还原过程的总 阻力即界面化学反应阻力和球内扩散阻力之和,类似 电学中的欧姆定律在还 原气 体 组成 和很 度一定时,总的推动力不变,而 还 原过程的总速率随阻力的变化 而变化p蜘枯哮团·11.令总阻力为:二l白口、二二—一一一二二 , 二- 于气,1一4万 r‘(1一K)2/3Ke1一(1一R)l/3理丁r1一R)l/3D(29)又令4兀r2(1一R)2/3k,艺R=CR(30)1一(1一R)1/34匹全(1二旦巴兰gJ一二o R(32)艺R即:CR+DR=1上述 式中艺R、CR和DR分别代表还原 过程的 总 阻力、界面 化学反应相对阻 力和球团内扩散相对阻力若CR》DR则球 团矿 还原过程 为界面化学 反 应所控 制;如若CR二DR,则还原过程处 于 混合控制。

由式(2 9)~l0‘尸.- e e e e ~ 一-一一~一‘31)可知球 团矿的还原过程处于什么控制范围,不仅与还原温度、气体组成,球团尺寸有关,而且随着还原反应的进行可能出现速率控制环节的更替图 (9) 所示可作为还 原过程相对阻力变化的例子从图9可以看出1 10 0℃用纯H:还原,在R二~1.0范围内,总是CR》DR,为典型的界面化学控制随着混合气体中Co浓度增加,扩散阻力的相 对值增加,到C O含量很高或接近 纯C O时,还 原 反应后期出现O R》CR,即还原过程 山混合控制过渡到扩散控;! 川范围但还原过 程 的初期,总是处于 界面 化学反应控制范 l祠1 10 0℃P= =101.3 2 5千帕--、、、、 ,ƒ|„共常妞班/侧《)0,10st,I还皿率《一,圈9不 同组成的 混合气休还原时相对r # 1力的变化l一xeo=0.0.2一xeo二0.2.3一xe二0.4.4一xeo=0.6,5一xeo二0.8,6一Xeo=1.06结论1》根据一界面未反应核模型,推导出了l一12一CO混合气休还 原钦磁铁矿球团 矿 的一般性速 率方 程 (见6式)2)确定了在溢度850~1100(;范fl司内速.1 2·率方程中有关参数的计算公式(见1 2 ~1 5t式),以及平衡常数的计算式:r。

lsa7年第l众K!二, 6·6‘e xp(二‘孚7 ’‘)K:=6 , 5二p(止号垫‘一)还原时间球团矿初始半径界面半径(分或秒)(厘米)(厘米)3)实验测定数据与数模计算结果获得了满意的吻合4)用气体还原钦铁矿球团 的界面化学反应活化能随混合气体中CO含量的增加而增加,纯H:还原时为7 2.招2千焦耳/摩尔,纯C O为8 6.0 26千焦耳/摩尔,而球团矿内扩散活化能则恰好相反,纯H:为7 8.93 4 千焦耳/康尔,纯C O还 原时为 3 6·46 7千焦 耳/牵尔5)球团矿还原速率控制环节,在8 5~1 1℃温度范围内,纯H,受界面化学反应控制,随着还原气体中Co含量 的增加,扩散阻力相对量增加,用 纯HZ还 原 时,温度越高,化学阻力相对量越大,用纯C O还原时,还原温度越低,界面化学阻力相对量越大6)从所建立 的气体还原的数学模型可以看出,在一定范围内提高还 原温度,增大棍合气体中的H:的比例,减小 球团 矿粒度是加速还原过 程 的有 效 措施HZ的效 应在x二0 .8~1.0的范围内更 明显还 原 温度在115 0~1 2℃范围内还原速率急剧下降,这是因为球团矿表面烧结、内部造渣所引起的,因此钦磁铁矿球团合适的最高还 原温度为21 00℃。

C球团表面 及 还原气体 中H:O蒸汽浓度(摩尔/ 厘米’)C球团表面及 还原气体中CO:浓度(摩尔/厘米3)C“ , ,.球团表面 及 还 原气体中H:浓度(摩尔/厘米’)C球团表面还 原气体中Co浓度(摩尔/厘米3)C反应界面上H:O蒸汽浓度(摩尔/厘 米’)Cc反应界 面上C O:的浓度(摩尔/厘米’)C:,反应界面上H:的浓度(摩尔/厘米3)C反应界而 上C O的浓度(摩尔/厘米’)k界面化学反应速率常数(厘米/秒)Ds气体在球团内有效扩散系数(厘米’/秒)K:和K:为H:及CO还原 的化学平衡常数(一)xH:一CO混合气体中C O克 分子 分数(一)R界面化学 反应阻力(秒/厘米’)Rs气体通过生成层 的扩散阻力(秒/厘米’)参考文献本文所用符号说明还原率(一)球团矿可还原氧的密度(摩尔/厘米’)球团矿的 还原 速率(摩尔/秒)还原温度(毛,K)〔l〕M.J.T he川el,s,etal,Tra n s.Met.so e.AIME,196 3,Vol.227,292〔2〕WMeKewa n,Tran s,SoeAIME,196 0,Vol.Zls,4〔3〕W.MMekewa n,Tra ns.Met,Soe.AIME,20 5 5,Vol.212,79 1〔月〕B.B。

L,Seth一etal,Tran s.Met.So e.A IMEi, 55,Vol23 3,15 0〔5〕Wei一ka oL u,Tra n sMet.Soe,AIME1963,Vol2 27,2 0 3〔6〕 R.HSPitZ er,etal,Tr5.Met,So e.AIME二, 5 6,Vol2 3725〔7〕 A.A.EI一oe a ssy,etal,Tran、,一凡25,1,7 7Vol,1 1,右2 Rd oVT1957冉:第1期公,烤洁闭.13.烧结过程最优操作参数的选取北京钢铁学院周取定徐瑞日提要本文对在烧结过程 运用最优化理论寻找最优操作参数进行了初次尝试并获得了令人满意的结果本研究运用正交二次回归法建立烧结过程的统计棋型.运用罚函效调用共辘梯度法的理论进行优化计算,获得了酒俐原料条件下的最优操作 今数计算表明,采用最优操作奋致在梢减能耗的前提下 可大辐度提高产、质t指标研究表 明,运用级优理论 导找烧结过粗.优操 作参致不仅可以有助于正确指导当前生产,亦可为今后的最优控制典定良好的羞础1前言现场生产 的模拟工作尚未结束,所以所获得的结果在实际中的应用尚待 进一步实践。

烧结生产要达到优质、高产、低耗,就必须实现最优操作用最优化方法 寻找烧结过程在一定原料条件下的最优操作参数,则是实现最优操作的最有效方法这不仅可以正确地指导当前的生产,而且还可以为今后最优控制的实现奠定良好的基础所以在烧结过程中运 用最优化技术寻找最优操作参数具有十分 重要的意义本研究以酒泉钢铁公司 的原料为对象,在实验室试验的基础上对用最优化方法寻找烧结过程最优操作参数进行了首次尝试并取得了令人满意的结果当然,由于试验室与2选取烧结过程 最优操作参数的基本思想烧结过程的变量大致可以分为愉入和物出两个变量系统,其相互关系如图1所示所谓选择最优操作参数,本文是指在一定原料条件下,通过对过程的状态描述,运用最优化理论技术,选择最合适的嫩料配 比等输入变量,使所 生产的烧结矿在能满足高炉所要求的强度、还原度及脱硫率的同时,在返矿平衡的前提下,烧结生产的利用系数本研究的试验部 分是在 酒 俐俐研 所烧绪室的全体同志的大力协助下,在酒俐烧结厂试脸室完成的,在研究工作中得到了酒俐俐研所李清涌工程师的全力支持,并提出了很多建设性建议,在 此谨衷衷心谢忱〔8〕原行fI JI等,铁上钢1974,Vol,6 0,抽。

3〔 幻.枝花俐铁研究院炼铁室,《“吕2 0”球团矿竖炉还原某些间题的探讨》,1 97 7,2 1C1 0〕彭瑙伍等,《全国第一届冶金物理化学学术论文报告论文集》,19 65,1 94〔1幻班大光等,《化工冶金》,1 98 怕2,S 8〔1 2〕徐 楚 韶,《四川 冶全》.1叨o,怕1,]l〔13二何其松等,《用铣饥认分,19 8泊2、3,10 2〔14〕陈文如,《中南工 业大淡硕 士学位毕业论文》,1982一6〔15〕王笃阳等,《中南矿冶学院 学 报》,198 2,增刊2一138.。