随着现代钢铁企业的不断发展,铁矿石资源日趋紧张,使得国内烧结厂铁矿石的种类和配比不断变化,当烧结用到多种含铁原料时,寻求最佳的配矿方案,使烧结矿性能最好,成本最优,对于钢铁工业的降本增效具有重要的意义。因此降低配矿成本成为目前钢铁联合企业发展的主流,通过科学合理的烧结配矿最大限度的压缩铁矿石成本,对企业的利润将会有较大程度的提升。本课题通过试验掌握含铁原料的冶金性能,在此基础上建立低成本炼铁原料模型,使烧结配矿与高炉炉料结构有效结合,能够实现现有铁矿资源的合理搭配,为炼铁操作人员提供理论依据。同时,模型建立后,通过最优化配矿方案,能够最大程度地降低炼铁原料的采购成本,对于指导采购部门的采购计划也有很大帮助。本课题的研究内容主要得到如下结论:(1)铁矿粉烧结基础特性试验结果表明:卡拉加斯粉的同化温度最低,约为1203℃。单从同化性考虑,在配矿时应与同化性温度高的俄罗斯镁精(1330℃)或加拿大精粉(1329℃)搭配使用。从流动性角度来说,南非粉与澳大利亚国王粉流动性最好,二者的流动性指数分别为10.18和10.31,可与流动性较差的俄罗斯镁精(流动性指数为0,即该温度下没有发生熔化和流动现象)搭配使用。(2)建立了国内外铁矿石资源的数据库,包括55种澳洲矿石、54种美洲矿石、4种欧洲矿石、11种亚洲矿石、18种非洲矿石、和79种国内矿石。合计221种矿石,为低成本烧结配矿模型的建立提供数据库资源。根据矿石来源、矿石品位、粒度组成及烧结基础特性分类,有利于钢铁生产企业更好的掌握国内外矿石资源的冶金属性,为烧结生产的合理配矿提供物质资源。(3)采用Java语言,通过RCP平台建立了低成本烧结配矿模型。该模型的目标函数为成本最低。限制性条件包括三类:a)化学成分,b)粒度组成,c)烧结基础特性。通过该模型,可以计算出符合约束条件的多组配矿方案,按成本由低至高进行排序,生产企业可以根据实际情况选择合适的低成本配矿方案。(4)以国内某钢铁公司的铁矿资源为基础,通过模型计算出优化后的铁矿石配料方案。验证性试验结果表明,与基准期相比,试验期的铁矿粉混合料的化学成分和粒度分布不变,但试验期的烧结基础特性得到明显提高,表现在流动性由7.29提升到了 8.61,粘结相强度由1.43kN提高到了 2.64kN,同化性温度基本保持不变(约1250℃)。而且,优化后铁矿石配料成本显著降低,从基准期的503.16元/t降低到了 497.20元/t,降低了约5.96元/t。说明本课题达到了预期的研究目的,在烧结配料冶金性能不变的基础上,获得成本降低的配矿方案。综上所述,本文检测了铁矿石烧结基础特性,建立了铁矿石资源数据库,开发了低成本烧结配矿模型。研究结果对优化钢铁企业的配料方案,及降低炼铁成本具有重要的应用价值。