烧结优化配矿模型的设计与软件开发

针对铁矿石烧结配矿的特点,提出2种获得合适配矿方案的方法;应用BP神经网络技术和遗传优化技术分别建立烧结矿质量模拟模型和烧结寻优配矿模型;采用VisualC++6.0与Matlab混合编程的方式,开发烧结优化配矿模型的系统软件。研究结果表明:烧结矿质量模拟模型具有良好的泛化能力和自适应能力,并且预报准确率较高,转鼓强度预报命中率为90%,抗磨强度为86.67%,筛分指数为83.33%;采用烧结寻优配矿模型得到的优化配矿方案既可满足铁矿石供应情况,又可保证烧结矿的质量指标,优化效果明显,烧结优化配矿模型的系统软件实用性强,具有强大的存储、计算、预报和优化等功能。

磷矿堆场多目标优化配矿模型

以磷矿浮选场堆场配矿过程为研究对象,选取入选原矿品质指标及低品质矿石利用量为主要目标,增加资源量约束及决策变量非负约束,构建了堆场多目标优化配矿模型.同时应用Matlab优化工具箱中多目标规划解算函数,对算例及实际配矿模型求解验证,并与现场混配结果进行比较,配矿效果明显.研究结果表明:磷矿多目标优化配矿模型实现了磷矿堆场配矿工艺及过程的简单、直观、较完整描述,Matlab优化工具箱多目标规划相关函数,对求解磷矿堆场多目标优化配矿模型是简便、有效的.

露天磷矿数字配矿模型

露天磷矿选矿厂采用合理的配矿方案,对稳定入选磷矿的品位,增加选矿产率,降低生产成本有着重要的意义.为了提高入选磷矿石品位的均匀性和稳定性,提出了针对以入选磷矿品位为目标的从采矿场配矿到精矿仓配矿的整个生产环节的配矿方法.将采场内原矿、选矿厂原矿矿堆和选矿厂精矿仓均定义为矿堆,按照生产实际需求设定其属性.通过设定目标函数,实现使采矿场的开采原矿量最大,配矿方案总的运输距离最小,运输成本最低等目标.同时建立约束条件,使采矿场的开采原矿量要保证选矿厂正常生产,使每一矿堆的品位达到目标要求.最后,采集企业生产实际数据对模型加以验证,证明模型在指导露天磷矿山的生产过程中有重要的实际意义,配矿过程应成为矿山生产组织、管理的一个重要环节.

露天矿综合配矿模型

以鞍千矿业公司3个采场为例,在分析矿山各采区品位分布信息的基础上,建立了基于0-1整数规划算法的露天矿多采区协同开采资源配置优化的数学模型,并利用C++语言编写了0-1整数规划算法程序,对该模型进行了解算。研究表明:通过进行合理配矿,确保稳定的矿石输出品位,从而保持选矿厂矿石入选品位稳定,实现了提高生产效率、降低生产成本、提高矿产资源利用率的目的。

“烧结-球团-高炉”联动配矿模型设计

烧结、球团、炼铁等工序的配矿会直接影响其过程操作、产品质量,乃至高炉冶炼的顺行与否。传统的烧结、球团和炼铁配矿相对简易,存在预测不准、优化周期过长、无法全流程计算等缺点。本文通过结合高炉生产需求综合考虑,建立"烧结-球团-高炉"联动配矿模型,提供了一种全面地、基于铁水成本最低或效益最优的配矿方法,打破了现有的烧结、球团、炼铁孤立核算,且过份强调局部降成本而忽视整体的现状。实践证明:该模型可以在保证铁水质量的同时,有效地降低铁水生产的综合成本。

烧结计算配矿模型的设计与应用

针对目前烧结配矿的现状，提出了计算配矿模型结构；在计算配矿模型中，除了考虑化学成分外，还考虑到影响烧结过程的原料的粒度组成以及经济指标；采用Visual C＋＋6．0开发了计算配矿模型软件．用户可以根据配矿实际情况，采用定配比法或线性规划法灵活进行混匀配矿计算，应用定配比法或简易理论配料法进行快速配料计算。该模型已在多个烧结试验中得到成功应用。

基于线性规划和遗传算法的烧结配矿模型

基于某厂烧结现场生产数据和常用六种铁矿粉的常温性能和高温性能,建立了烧结优化配矿数学模型,并分析和探讨了采用线性规划法、遗传算法等不同模型计算方法对于输出同时满足烧结矿产、质量指标要求和最低配矿成本的烧结原料最优配比的影响情况。

武钢乌龙泉矿配矿模型研究及应用

针对乌龙泉矿采场失调和资源利用率低等生产问题,结合矿山矿石输出的质量要求,提出基于3DMine矿山地质品位分布数字模型的多组分综合品位配矿技术,指导乌龙泉矿配矿方案制定和优化。采用所建立的配矿技术,完成矿山2015年6月生产指标,满足矿石输出质量,资源利用率达到91.07%,有利于采场调整、减少剥岩量、提高矿山矿石产量。

矿产资源开发优化配矿模型的再思考

对于矿产企业来说,经济效益的最大化以及运营成本最低化一直是其追求的目标。文以金矿资源开采为例,探讨了优化配矿模型的建立,分析了其具体应用,希望能够在一定程度上提升矿产企业的经济效益。

基于采选流程下的露天矿多金属多目标配矿优化模型

多金属配矿的目的是为了保证入选矿石品位的稳定和提高矿石的综合回收率。针对现有多金属配矿模型对选矿影响因素考虑不充分,导致精细化程度不足的问题,在考虑影响选矿回收率的矿石岩性、氧化率、有害物质等配矿指标的情况下,建立了以品位偏差、矿石岩性百分比偏差、总产量偏差和采掘运输成本为优化目标,基于采选流程的多金属多目标配矿优化数学模型。在标准遗传算法的基础上,对算法的变异过程和比较选择过程进行了改进,设计了一种自适应遗传算法对该模型进行求解。以国内某大型钼钨矿为例,将该模型的优化结果与传统模型的优化结果进行对比分析,并采用遗传算法、粒子群算法和所提出的自适应遗传算法分别进行模型求解。研究表明:①该模型在保证采掘运输成本不增加的情况下,对原有配矿模型未考虑的矿石岩性、氧化率、有害物质等影响因素进行了配矿优化,保证了矿石品位的均衡性以及矿石的可选性,从而增加了配矿优化模型的适用性,使得配矿优化模型更符合生产实际;②所提出的自适应遗传算法不仅能够避免陷入局部最优解,而且在计算效率上相比于粒子群算法和遗传算法分别提高了40%和56%,在模型求解精度上提高了10倍左右,表明了改进算法的有效性。

乌山铜钼矿智能配矿软件的研究与开发

随着乌山铜钼矿的扩建工程正式达产及选矿厂钼矿回收率的提高,采场将需要同时供应满足选矿厂铜、钼入选品位的矿石,出矿点经常是6处甚至更多。常规的人工配矿方法经常出现不能同时满足2个选矿厂铜、钼入选品位的情况,配矿工作是乌山铜钼矿生产的一大难点。介绍了基于SURPAC软件在乌山铜钼矿采场应用中开发出的一种智能配矿软件,实现了智能配矿,提高了供矿质量,彻底解决了供配矿工作的技术难题。

基于遗传算法的多目标优化配矿

为综合衡量配矿效果,基于多目标优化理论,以磨浮入选原矿组分指标、入选原矿品质稳定及最大限度利用原矿为目标,构建磷矿堆场多目标优化配矿模型,并采用改进的多目标遗传算法求解该模型。经约束多目标优化算例测试结果表明:改进的多目标遗传算法可以找到多目标优化问题分布广泛、均匀的Pareto最优解集。并针对磷矿浮选堆场开展多目标优化配矿,现场测试结果显示,矿石混配后P2O5含量23.052%,MgO含量4.195%,混配原矿30 654 t,比常规优化方案资源利用率提高0.31%。研究结果表明,该多目标优化配矿技术可实现稳定矿石品质的同时最大限度地利用原矿。

露天矿多目标生产配矿的Minesched应用

针对露天矿采用人工配矿及设备调度管理存在的缺陷,利用Surpac软件建立爆堆地质模型及爆堆实体,通过Minesched软件以爆堆为单位建立地质、铲装、运输、选矿一体的配矿模型。根据实际的设备生产能力、运输路线、选厂入选矿质等要求,通过设定的目标优先级进行计算,输出详细的爆堆配矿计划及铲装设备配比,并以二维图表、三维动画结果显示每周期的作业计划、作业位置。通过在紫金山金铜矿的实际应用,表明该软件在爆堆相对固定的条件下,能够根据目标条件进行优化配矿,有效提升生产调度管理效率。

基于进化算法MOEA/D-AU的露天矿多金属多目标智能配矿研究

针对露天矿的多金属多目标配矿问题,提出了基于多目标进化算法的配矿优化方法。根据矿山实际情况,以生产成本、矿石品位偏差和矿石岩性配比偏差最小为优化目标建立了露天矿配矿优化模型;在基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)的基础上,对算法的更新过程进行了改进,利用种群与权重向量之间的空间位置关系提出了基于角度的更新策略,使算法在求解多目标问题时更好地平衡种群的多样性与收敛性;由于对选矿因素考虑不充分,无法有效提高矿石的综合回收率,建立了融合氧化率及有害物质参数的综合回收率随机森林预测模型,通过预测模型对算法得到的多组配矿结果进行筛选,获得一组更加贴合矿山实际情况的配矿计划。最后以国内某大型钼钨铜矿为例进行仿真实验,实验结果表明:该配矿计划在解决多金属多目标配矿问题时能够有效提高矿石综合利用率和企业经济效益。

柳钢铁矿石采购和生产评价体系的研发和应用

为了做好铁矿石采购、优化配矿工作,柳钢进行了铁矿石采购和生产评价体系的研发设计和实际应用。柳钢铁矿石采购和生产评价体系包括单种矿性价比模型、烧结一球团一炼铁联动优化配矿模型两大模块,单种矿性价比模型是基于矿石化学成分、物理性能(烧损、水分等)的经济价值测算模型,可实现对同种类单种矿石性价比高低进行评价;烧结一球团一炼铁联动优化配矿模型是基于铁水成本的优化配矿模型,可根据实际情况选择不同计算方式,寻求不同计算条件下铁水成本最低的配比方案。

线性规划在矿山稳产方面的利用

随着生产活动,由于各方面的影响,矿山的效益将出现滑坡。如何防止不可遏止的滑坡出现,从而使生产无法进行,是中后期的矿山面临的问题。以线性规划的方法,对矿山生产进行合理优化,从而达到矿山稳产的目的,使矿山持续稳定发展,同时达到对矿山资源的综合利用。

柳钢铁矿石采购和生产评价体系的研发和应用

介绍由单种矿性价比模型、烧结-球团-炼铁联动优化配矿模型组成的柳钢铁矿石采购和生产评价体系及其实际应用情况。

铁矿粉烧结优化配矿及其模型研究进展

随着铁矿粉资源的不断消耗,各类铁矿粉呈劣化趋势,且大量新矿种出现,使烧结优化配矿需求愈发迫切。主要介绍了铁矿粉常温和高温等基础特性。其中,常温特性主要有化学成分、铁矿粉种类、粒度组成等,同时重点分析了与烧结生产息息相关的高温特征指标,主要有同化性、液相流动性、黏结性强度、铁酸钙生成特性、连晶特性、熔融特性、吸液性和烧结体固结强度,分别介绍了以上指标的定义、意义和测量方法。接着,讲述了烧结优化配矿技术从配矿探索阶段到基于常温特性配矿再到基于高温特性互补配矿的发展历程,然后介绍了铁矿粉优化配矿专家系统模型及其在实际生产中的应用,指出烧结优化配矿专家系统模型可以高效指导烧结优化配矿、降低烧结原料成本,并获得较好的烧结产质量指标。最后,对铁矿粉烧结优化配矿技术进行了总结,指出了其仍然存在的瓶颈和不足,包括铁矿粉烧结高温特性检测标准和指标体系尚未完善、铁矿粉基础特性与烧结矿产质量间缺乏定量关系、烧结配矿专家系统精度不足等问题;同时对烧结优化配矿进行了展望,即铁矿粉烧结高温特性标准和体系的凝练和完善、兼顾铁矿粉高温特性的烧结配矿专家系统的优化和完善、烧结优化配矿的自动化和智能化等方面仍需进一步深入研究。

Circle geometric constraint model for open-pit mine ore-matching and its applications

The circle geometric constraint model （CGCM） was put forward for resolving the open-pit mine ore-matching problems （OMOMP）. By adopting the approaches of graph theory, block model of blasted piles was abstracted into a set of nodes and directed edges, which were connected together with other nodes in the range of circle constraints, to describe the mining sequence. Also, the constructing method of CGCM was introduced in detail. The algorithm of CGCM has been realized in the DIM1NE system, and applied to a short-term （5 d） program calculation for ore-matching of a cement limestone mine in Hebei Province, China. The applications show that CGCM can well describe the mining sequence of ore blocks and its mining geometric constraints in the process of mining blasted piles. This model, which is applicable for resolving OMOMP under complicated geometric constraints with accurate results, provides effective ways to solve the problems of open-pit ore-matching.