混勻礦布料數(shù)值模擬及端部料取用優(yōu)化分析.pdf

1、礦石原料來源廣泛，品位、成分千差萬別。為防止礦石成分波動影響高爐爐況順行，一般將礦石混勻后供燒結(jié)使用。實際生產(chǎn)中多采用混勻料場，將不同種類的礦石按一定比例混成混勻大堆。實踐證實，混勻過程可保證供給燒結(jié)的原料成分盡量穩(wěn)定，高爐可獲得較好的效果。然而，在混勻大堆的兩端混勻礦質(zhì)量波動較大，無法直接取用，影響了混勻生產(chǎn)效率和混勻生產(chǎn)效果。
　　本研究根據(jù)實際生產(chǎn)過程的特點，通過試驗考察了對粉體自然堆積過程特點，并在此基礎(chǔ)上建立了混勻礦堆積

2、模型，利用礦石堆角、礦石堆積量及布料區(qū)間等參數(shù)，得到三維空間下混勻礦堆內(nèi)部結(jié)構(gòu);通過取料模型分析了不同取料傾角、取料位置的混勻礦成分;根據(jù)生產(chǎn)要求，對混勻礦合理的端部料取用量進行了優(yōu)化分析。主要結(jié)論如下:
　　(1)使用細砂進行物理模擬，根據(jù)物理模擬結(jié)果，提出錐型料堆法模型:將布料過程分解為在離散化的空間位置上布放的錐形料堆。據(jù)此確定了布料數(shù)學方程，進行了數(shù)學建模工作。
　　(2)采用Visual C++語言開發(fā)了布料和取用

3、的計算程序。為解決布料模塊因試差法造成的循環(huán)結(jié)構(gòu)多、計算量大等問題，采用先粗后細的兩步法逐次逼近計算結(jié)果，效率明顯改善。同時，選擇快速而高效的Bresenham算法對直線與圓算法進行拼接，進一步提高了計算效率。將細砂物理模擬與數(shù)學模型計算結(jié)果進行比較，二者基本規(guī)律和趨勢一致。證明計算程序可用于模擬實際布料過程。
　　(3)對計算結(jié)果的精度分析表明，程序計算誤差可分為物料參數(shù)誤差和模型缺陷誤差兩類。前者可通過提高物料參數(shù)數(shù)據(jù)的準確性

4、控制，后者為模型固有誤差，減小模型網(wǎng)格的尺寸可在一定程度上降低誤差。結(jié)果表明，計算精度與網(wǎng)格尺寸的三次方成反比例關(guān)系。
　　(4)使用編制的計算程序分析了“變起點延時定終點”、“定起點定終點”兩種布料模式的特點。結(jié)果顯示:在同樣的原料和布料順序條件下，變起點布料頭部料中各部分曲線變化較平緩，定起點布料頭部區(qū)域內(nèi)成分波動較大，與主體部分偏差較大。“變起點延時定終點”布料方式有利于減小端部料量。
　　(5)通過計算分析了布料層數(shù)

5、、取料傾角、礦石堆積順序等因素對混勻礦成分的影響。結(jié)果表明增加布料層數(shù)成分穩(wěn)定性有明顯的提高;隨著取料傾角與物料堆角接近，端部料減少;礦石布料順序?qū)靹虻V成分有明顯影響。
　　(6)根據(jù)研究結(jié)果，對布料、取用過程等參數(shù)優(yōu)化，確定了優(yōu)化操作工藝。使用“變起點、延時定終點”布料方式，在保證料面覆蓋和效率的情況下盡量提高布料層數(shù)，采用“等硅排鐵”順序布料，取料耙傾角37°的操作參數(shù)下，可以獲得較小的端部料量。根據(jù)現(xiàn)場布料參數(shù)，取主體成分