基于烧结状态与集成学习的烧结矿转鼓强度预测

鉴于影响烧结转鼓因素较多,难精准预测的问题,将数据分析与现场经验结合,提出了一种基于烧结状态与集成学习的烧结矿转鼓强度自适应预测模型。该模型首先通过数据收集整合、异常数据识别与缺失数据处理等数据预处理过程,获取高质量烧结矿转鼓强度预测数据集合;再采用Boruta算法结合Pearson线性、XGBoost非线性相关性分析选择转鼓强度预测模型输入特征,避免了模型输入特征的不完整性;最后采用5种不同机器学习算法构建转鼓强度集成学习预测模型,各子模型预测结果权重可根据烧结生产实际情况进行自适应更新。结合现场生产实践与烧结历史数据分析,通过烧结终点温度与主管负压对烧结状态进行区分,在误差范围为0.5%时,转鼓强度的预测命中率在90%以上。

加拿大精粉烧结性能与配矿试验研究

加拿大精粉属于镜铁矿,具有品位高,有害元素含量低,杂质少等特点,对提高烧结矿品位和强化高炉冶炼具有重要作用。采用微型烧结的方法对加拿大精粉与主流矿进行各种性能对比分析研究,探索配入0~15%加拿大精粉的烧结性能,在此基础上进行烧结杯配矿试验。试验结果表明:随着加拿大精粉配比的提高,混合矿粉的黏结相强度先增加后降低,加拿大精粉配入10%时,黏结相强度达到最高值1360 N;混合矿粉的流动性指数由2.86升高到3.13,呈增加趋势;烧结过程中,垂直烧结速度由23.0 mm/min逐渐降低到19.1 mm/min;烧结矿转鼓强度由67.3%提高到70.4%;成品率由80.8%提高到82.5%,但利用系数先增加后降低。综上所述,加拿大精粉配比为5%时,烧结矿产质量指标最佳,转鼓强度和成品率分别达到70.3%和82.8%,利用系数达到最高为1.608 t/m^(2)·h,可满足邯钢烧结生产要求,优化烧结矿质量的同时降低成本。

南非PMC精粉与两种典型褐铁矿的配矿优化

PMC精粉的铁品位及TiO_(2)质量分数较高,分别为62.5%和2.6%。PMC精粉较巴西卡粉和其他铁精粉资源有明显的价格优势,在铁矿石市场上有较好的流通性,广泛应用于国内多家钢铁企业的烧结生产中。邯钢烧结混匀矿中PMC精粉所占比例为4%~6%,为了更加充分合理地利用PMC精粉,根据邯钢的配矿特点,研究了PMC精粉与褐铁矿的二元、三元配矿优化问题。首先研究了PMC精粉、FMG混合粉、杨迪粉等3种铁矿粉的物理化学性质、烧结基础特性以及经过黏结相强度试验后试样的矿相组织特征;然后基于单品种矿粉的烧结基础特性,以液相流动性和黏结相强度为考察指标,开展了PMC精粉与褐铁矿的配矿优化试验。试验结果表明,PMC精粉具有TFe、CaO、MgO含量高以及SiO_(2)、Al_(2)O_(3)含量低等优点,但PMC精粉也存在高TiO_(2)、高磷且同化温度高、液相流动性差等问题,PMC精粉与褐铁矿在化学成分、粒度组成以及烧结基础特性等方面均有很好的互补性。二元混匀矿的液相流动性随PMC精粉配比的提升而减弱;二元混匀矿的黏结相强度随PMC精粉配比的提高基本呈现为先升高后降低的趋势,当PMC精粉与杨迪粉质量比为1∶3,PMC精粉与FMG混合粉质量比为1∶2时有最高的黏结相强度,分别为1785 N和1605 N。基于二元最优配比的三元混匀矿也具有较高的黏结相强度(1270 N),混匀矿中褐铁矿与PMC精粉质量比由2.5∶1提升至4∶1中增配杨迪粉较FMG混合粉对混匀矿黏结相强度的降低影响较小,分别降低为1170 N和740 N。矿相结果表明,混匀矿的流动性指数为3.0~3.5时,矿物组织中大气孔含量以及气孔尺寸均会明显减小,从而有效改善了试样的黏结相强度。

Al_(2)O_(3)对高炉渣性能和结构的影响及其应用

为了解决高铝矿高炉冶炼时炉渣流动性差、渣铁难分、软熔带透气性变差等问题,基于邯钢高炉炉渣成分变化区间,结合理论计算和试验,研究了Al_(2)O_(3)含量对炉渣成分、性能的影响,获得了炉渣中Al_(2)O_(3)质量分数为15%~18%时适宜的镁铝比(w(MgO)/w(Al_(2)O_(3)))和二元碱度调控区间,并将研究结果用于指导邯钢高炉高铝矿冶炼。研究结果表明,在Al_(2)O_(3)质量分数由15%增加到16%过程中,炉渣黏度随炉渣结构复杂化而逐渐增加,当温度为1500℃时炉渣黏度一般小于0.4 Pa·s,不会影响高炉正常冶炼;当Al_(2)O_(3)质量分数由16%增加到17%时,由于炉渣结构不断复杂化以及高熔点镁铝尖晶石相的析出,造成炉渣黏度陡增,此时炉渣二元碱度为1.25~1.30,渣中镁铝比为0.4~0.6,能够保证邯钢2号、8号高炉的炉况稳定和冶炼指标。当Al_(2)O_(3)质量分数为17%~18%时,炉渣中析出相未发生变化,但炉渣结构聚合度进一步增加,导致炉渣黏度和熔化性温度继续升高,此时将炉渣二元碱度降低为1.15~1.19,镁铝比为0.51~0.61,可满足邯钢高炉正常冶炼和指标稳定的需求。最后,对比了2021年国内主要的3000 m3级左右高炉的冶炼指标,邯钢是当前大高炉高比例冶炼高铝铁矿最稳定的企业之一,实现了对经济高铝原料的连续稳定冶炼,对业内大高炉实施高铝矿冶炼有一定借鉴意义。

石灰石部分替代石灰转炉炼钢技术研究与应用

介绍了河北钢铁集团邯郸钢铁集团有限责任公司260t转炉石灰石替代部分石灰直接造渣炼钢工艺研究和应用情况，分析了满足石灰石煅烧要求的铁水温度、石灰熔化造渣机理、石灰石分解熔化造渣机理、石灰石冷却效应及合理加入量等。研究表明石灰石只能部分替代石灰，在此基础上，进行了石灰石部分替代石灰直接造渣炼钢生产试验。结果表明：石灰石平均加入量在3．5～3．8t／炉，普碳钢和低碳钢的脱磷率有所提高，分别由84．8％，89．1％提高到87．0％，90．1％；石灰消耗分别由10．3，10．2t／炉降低到8．4，8．5t／炉；煤气回收达到150m^3／t；吨钢成本降低2元以上。