国内外烧结优化配矿研究进展

作     者：唐珏 王茗玉 储满生 石泉 张振 

作者机构：东北大学冶金学院 低碳钢铁前沿技术教育部工程研究中心 

出 版 物：《钢铁》 (Iron & Steel)

年 卷 期：2024年第9期

页      面：102-113页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52274326) 中国宝武低碳冶金创新基金资助项目(BWLCF202109) 

主　　题：烧结 配矿 铁矿粉特性 烧结杯 数学模型 

摘      要：高炉工序是全球钢铁生产节能降耗的重点工序。烧结优化配矿是高炉炼铁降本降耗的核心。国内外研究从铁矿粉特性、烧结杯试验、数学模型等多个角度进行了大量的工作。铁矿粉常温特性获取成本低，是国内外钢厂实际使用最多的方法，但在原料条件变化大的情况下还需要考虑铁矿粉高温特性对烧结配矿的影响。通过铁矿粉特性进行矿粉搭配，仅在理论上满足了配矿需求，而烧结杯试验可以对铁矿粉性质或烧结原料工艺的理论分析结果进行有效验证，避免实际生产中的烧结矿产质量出现较大的偏差。烧结杯试验的不足在于试验设备要求高，时间及人力成本高。为了降低试验成本与现场工作强度，研究者们结合理论分析与现场生产条件，开发了基于数学规划或智能算法的烧结优化配矿模型。目前的烧结优化配矿模型对烧结工艺以及烧结矿高温冶金性能考虑少，限制了模型的降本潜力。从铁矿粉特性、烧结杯试验、烧结优化配矿模型构建等方面对烧结优化配矿技术进行了展望。收集大量铁矿粉数据并建立铁矿粉数据平台，开发符合原料与生产条件的铁矿粉动态评价方法，减少试验成本并实现铁矿粉的准确评价。在铁矿粉特性与现场实际生产等数据基础上，精心设计烧结杯配矿试验方案，在最小的时间人力成本下获得最有效的烧结杯试验研究结果。烧结优化配矿模型的研究重点包括烧结工艺与烧结矿高温冶金性能的高效利用。从钢铁厂铁前系统数据与生产条件出发，构建基于现场烧结原料特性、烧结操作、烧结矿常温与高温冶金性能、烧结-高炉状态等历史数据的烧结优化配矿模型，最终实现稳定烧结矿质量并降低生产成本的烧结优化配矿。