1.本技术涉及冶金技术领域，特别是涉及一种铁矿石冶金性价比在线评估方法及系统。
背景技术：2.在钢铁企业生产过程中，有效降低铁矿石使用成本是降低炼铁成本的基础。优化配置铁矿石，也就是通过采购性价比高的矿种，合理搭配实现铁水成本的最低的过程，是降低炼铁成本最有效的措施。
3.优化配置铁矿石，应首先确定铁矿石冶金性价比，目前各钢铁公司评价铁矿石冶金性价比的方法多数以单一吨度价进行评价。吨度价格评价法，即以铁矿石的吨度价格作为评价依据，其优点是计算简单，能直观铁矿粉铁元素的价值。但是该方法存在没有考虑铁矿石/粉的烧损、脉石含量、有害杂质和有益元素含量等的缺陷，不能达到快速、客观、准确评价铁矿石综合性价比的目的，这会造成生产不定性增加、铁水质量波动大、燃料比增加、异常炉况次数增加等问题，进而导致冶炼成本的上升。
技术实现要素：4.有鉴于此，本发明提供了一种铁矿石冶金性价比在线评价方法及系统，以适用于各种铁矿石冶金价值的评价，能够快速、客观、准确得到铁矿石冶金价值的评估结果。
5.为此，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供了一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，所述方法包括：
7.建立铁矿石冶金性价比评估模型；所述该铁矿石冶金性价比评估模型中，以铁矿石化学成分、制粒性能和烧结基础特性作为输入，以铁矿石的性价比为输出；所述性价比为所述铁矿石化学成分、所述制粒性能和所述烧结基础特性数据进行量纲标准化之后的加权和；
8.获取待评价的铁矿石数据；
9.分析所述铁矿石的化学成分；确定所述铁矿石的制粒性能；获取所述铁矿石的烧结基础特性；
10.将所述铁矿石的化学成分、粒度组成和烧结基础特性输入所述铁矿石冶金性价比评估模型，得到所述铁矿石的性价比。
11.进一步地，所述铁矿石化学成分、所述制粒性能和所述烧结基础特性的权重通过实验以及行业经验确定。
12.进一步地，所述化学成分的权重为80％，所述高温特性的权重为10％，所述制粒性能的权重为10％。
13.进一步地，所述铁矿石化学成分包括：有益元素、负价元素和有害元素。
14.进一步地，所述烧结基础特性包括：同化性、液相流动性、粘结性强度和连晶强度。
15.进一步地，所述制粒性能包括：粒度组成、平均粒度、核颗粒比例和粘附粉比例。
16.进一步地，还包括：对多种待评价铁矿石的性价比进行排序并输出。
17.进一步地，还包括：获取待评价的铁矿石的采购价格，并将采购价格与利用铁矿石冶金性价比评估模型得到的性价比进行比较，得到采购合适度结果。
18.另一方面，本发明还提供了一种铁矿石冶金性价比在线评估系统，所述系统包括：
19.模型建立模块，用于建立铁矿石冶金性价比评估模型；所述该铁矿石冶金性价比评估模型中，以铁矿石化学成分、制粒性能和烧结基础特性作为输入，以铁矿石的性价比为输出；所述性价比为所述铁矿石化学成分、所述制粒性能和所述烧结基础特性数据进行量纲标准化之后的加权和；
20.数据获取模块，用于获取待评价的铁矿石数据；
21.数据处理模块，用于分析所述铁矿石的化学成分；确定所述铁矿石的制粒性能；获取所述铁矿石的烧结基础特性；
22.第一评估模块，用于将所述数据处理模块得到的铁矿石的化学成分、粒度组成和烧结基础特性输入所述铁矿石冶金性价比评估模型，得到所述铁矿石的性价比。
23.进一步地，所述系统还包括：显示模块，用于在得到待评价铁矿石的性价比之后，对多种待评价铁矿石的性价比进行排序并输出。
24.本发明的优点和积极效果：本发明提供了一种铁矿石冶金性价比在线评价方法及系统，以铁矿石化学成分、制粒性能、烧结基础特性等多维度在线评估铁矿粉冶金性价比，对铁矿石冶金性价比的评价更客观、更高效、更准确。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明实施例中一种铁矿石冶金性价比在线评估方法的流程图；
27.图2为本发明实施例中铁矿石冶金性价比评估模型示意图；
28.图3为本发明实施例中铁矿石冶金性价比评价逻辑关系图
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.如图1所示，本发明提供的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，主要包括以下步骤：
32.步骤1、建立铁矿石冶金性价比评估模型；
33.以炉渣的四元碱度(r4)平衡计算，考虑铁矿石化学成分，如碱性脉石(氧化钙cao、氧化镁mgo、mno)的作用，除去酸性脉石(二氧化硅sio2、氧化铝al2o3)和有害元素(硫s、磷p、氧化钾k2o、氧化纳na2o、铅pb、锌zn)，并融入铁矿石的高温冶金特性以及制粒性能，通过智能搭配和影响权重评估，建立铁矿石冶金性价比评估模型，如图2所示。
34.该铁矿石冶金性价比评估模型中，以铁矿石化学成分、制粒性能(粒度组成、平均粒度、核颗粒比例、粘附粉比例)和烧结基础特性作为输入。以铁矿石的性价比作为输出。
35.铁矿石的价格与其含铁量有着密切关系，它基本决定矿石的价格。铁矿石中除了铁之外，还包括硅、铝、钙、镁等元素存在，它们不是单独存在，而是以氧化物方式(氧化钙cao、二氧化硅sio2、氧化镁mgo、氧化铝al2o3、二氧化钛tio2、氧化钾k2o、氧化纳na2o、氧化锰mno等)，这些金属氧化物通常以炉渣的形式分离出来，其中还包括磷p、锌zn、硫s等元素。在钢铁提炼的过程中，这些元素对钢铁的质量有着密切影响，因此，在对铁矿石冶金性价比评价时，铁矿石化学成分占据重要地位。本技术实施例中在铁矿石冶金性价比评估模型中，将铁矿石化学成分分成有益元素、负价元素和有害元素，有益元素指的是可以提升铁矿石冶炼价值的元素，负价元素指的是降低铁矿石冶炼价值的元素，有害元素指的是对入炉料质量及高炉顺行有害的元素。模型中，针对铁矿石化学成分进行赋分，赋分的原则根据钢厂的实际生产情况确定，例如表1示出的一种赋分原则。
36.表1
37.元素名称负荷控制(kg/t铁)含量控制(％)影响成本(元)tio210.0581pb0.70.0411zn1.40.0811as0.50.0291cu1.40.0811cr20.1161p30.1741s1-0.1201碱金属总量10.0581杂金属总量10.0581
38.铁矿石的烧结基础特性主要是指矿粉的烧结基础特性，即铁矿石在烧结过程中呈现出的高温物理化学性质，反映铁矿石的烧结行为和作用，它也是评价铁矿石对烧结过程及烧结矿质量所作的贡献的基本指标。烧结基础特性主要包括：同化性、液相流动性、粘结性强度、连晶强度，同化性温度指的是与氧化钙开始反应的温度，连晶强度指的是靠晶键连接获得强度的能力，液相流动性指的是与氧化钙反应生成的液相的流动能力，粘接相强度指的是液相对其周围矿粉进行固结的能力。针对铁矿石的烧结基础特性进行赋分，赋分的
原则根据钢厂的实际生产情况确定，例如：同化性温度：1240～1280度，不在范围内，每25度扣掉同化性温度占比的10％价值；液相流动性：1.2～1.8，不在范围内，每多或者少1.0液相流动性，扣掉10％价值；粘结相强度：≥700n，小于粘结性强度数值，扣掉粘结相强度占比的10％价值，高于700，不加不减；连晶强度：≥300n，小于连晶强度数值，扣掉连晶强度占比的10％价值，高于300，不加不减。
39.粒度组成考虑的是0.2-1.0mm之间的粒度组成不参与制粒，影响烧结透气性，根据行业经验针对粒度组成进行赋分，如粒度组成为0.2-1.0mm，记为1分。
40.针对化学成分、高温特性以及制粒性能这三个维度，通过实验以及行业经验确定评价逻辑关系的影响权重；评价逻辑关系图如图3所示。铁矿石的化学成分对铁矿石的性价比起主要影响，其次是高温特性和制粒性能，在具体实施中，可以将化学成分的权重设为80％，高温特性的权重设为10％，制粒性能的权重设为10％。通过对铁矿石的化学成分、高温特性以及制粒性能的数据进行量纲标准化以及加权求和，得出铁矿石的性价比。进一步地，各个维度的影响权重还可以根据实际生产及采购情况进行适应性调整。
41.步骤2、获取待评价的铁矿石数据；
42.步骤3、分析所述铁矿石的化学成分；
43.其中，铁矿石的化学成分包括：有益元素、负价元素、有害元素。在具体实施中，采购进厂的铁矿石对由专门的检测部门、专门的化学成分检测系统进行化学成分检测，因此可以直接调取铁矿石的化学成分检测结果。还可以基于铁矿石烧结过程中的数据进行计算，如以炉渣的四元碱度(r4)平衡计算。
44.步骤4、确定所述铁矿石的制粒性能；
45.其中，制粒性能包括：粒度组成、平均粒度、核颗粒比例、粘附粉比例。
46.步骤5、获取所述铁矿石的烧结基础特性；
47.其中，所述基础特性包括同化性、液相流动性、粘结性强度、连晶强度；在具体实施中，可以基于铁矿石烧结过程中的数据进行计算得到铁矿石的烧结基础特性。
48.步骤6、将所述铁矿石的化学成分、粒度组成和烧结基础特性输入所述铁矿石冶金性价比评估模型，得到所述铁矿石的性价比。
49.在得到待评价铁矿石的性价比之后，可以对多种待评价铁矿石的性价比进行排序并输出，以便直观地确定性价比最最高的铁矿石。
50.在另一实施例中，在上述步骤的基础上，还包括步骤7：
51.获取待评价的铁矿石的采购价格，并将采购价格与利用铁矿石冶金性价比评估模型得到的性价比进行比较，得到采购合适度结果。
52.本发明实施例中的铁矿石冶金性价比在线评价方法，以铁矿石化学成分、粒度组成、烧结基础特性和对高炉冶炼的影响等多维度在线评估铁矿粉冶金性价比，对铁矿石冶金性价比的评价更客观、更高效、更准确。
53.对应于上述实施例中的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，本发明实施例中还提供了一种铁矿石冶金性价比在线评估系统，该系统主要包括：
54.模型建立模块，用于建立铁矿石冶金性价比评估模型；
55.其中，该铁矿石冶金性价比评估模型中，以铁矿石化学成分(有益元素、负价元素和有害元素)、制粒性能(粒度组成、平均粒度、核颗粒比例、粘附粉比例)和烧结基础特性
(同化性、液相流动性、粘结性强度、连晶强度)作为输入，以铁矿石的性价比作为输出。
56.数据获取模块，用于获取待评价的铁矿石数据；
57.数据处理模块，用于分析所述铁矿石的化学成分；确定所述铁矿石的制粒性能；获取所述铁矿石的烧结基础特性；
58.第一评估模块，用于将所述数据处理模块得到的铁矿石的化学成分、粒度组成和烧结基础特性输入所述铁矿石冶金性价比评估模型，得到所述铁矿石的性价比。
59.显示模块，用于在得到待评价铁矿石的性价比之后，对多种待评价铁矿石的性价比进行排序并输出，以便直观地确定性价比最最高的铁矿石。
60.在另一实施例中，还包括：第二评估模块，用于获取待评价的铁矿石的采购价格，并将采购价格与利用铁矿石冶金性价比评估模型得到的性价比进行比较，得到采购合适度结果。
61.本发明实施例中的铁矿石冶金性价比在线评价系统，操作人员可以直接选定需要评价的铁矿石(哪天采购的哪个供货商的铁矿石)，系统即可自动输出铁矿石冶金性价比结果，方便快捷。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：1.一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，所述方法包括：建立铁矿石冶金性价比评估模型；所述该铁矿石冶金性价比评估模型中，以铁矿石化学成分、制粒性能和烧结基础特性作为输入，以铁矿石的性价比为输出；所述性价比为所述铁矿石化学成分、所述制粒性能和所述烧结基础特性数据进行量纲标准化之后的加权和；获取待评价的铁矿石数据；分析所述铁矿石的化学成分；确定所述铁矿石的制粒性能；获取所述铁矿石的烧结基础特性；将所述铁矿石的化学成分、粒度组成和烧结基础特性输入所述铁矿石冶金性价比评估模型，得到所述铁矿石的性价比。2.根据权利要求1所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，所述铁矿石化学成分、所述制粒性能和所述烧结基础特性的权重通过实验以及行业经验确定。3.根据权利要求2所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，所述化学成分的权重为80％，所述高温特性的权重为10％，所述制粒性能的权重为10％。4.根据权利要求1所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，所述铁矿石化学成分包括：有益元素、负价元素和有害元素。5.根据权利要求1所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，所述烧结基础特性包括：同化性、液相流动性、粘结性强度和连晶强度。6.根据权利要求1所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，所述制粒性能包括：粒度组成、平均粒度、核颗粒比例和粘附粉比例。7.根据权利要求1所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，还包括：对多种待评价铁矿石的性价比进行排序并输出。8.根据权利要求1所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估方法，其特征在于，还包括：获取待评价的铁矿石的采购价格，并将采购价格与利用铁矿石冶金性价比评估模型得到的性价比进行比较，得到采购合适度结果。9.一种铁矿石冶金性价比在线评估系统，其特征在于，所述系统包括：模型建立模块，用于建立铁矿石冶金性价比评估模型；所述该铁矿石冶金性价比评估模型中，以铁矿石化学成分、制粒性能和烧结基础特性作为输入，以铁矿石的性价比为输出；所述性价比为所述铁矿石化学成分、所述制粒性能和所述烧结基础特性数据进行量纲标准化之后的加权和；数据获取模块，用于获取待评价的铁矿石数据；数据处理模块，用于分析所述铁矿石的化学成分；确定所述铁矿石的制粒性能；获取所述铁矿石的烧结基础特性；第一评估模块，用于将所述数据处理模块得到的铁矿石的化学成分、粒度组成和烧结基础特性输入所述铁矿石冶金性价比评估模型，得到所述铁矿石的性价比。10.根据权利要求9所述的一种铁矿石冶金性价比在线评估系统，其特征在于，所述系统还包括：显示模块，用于在得到待评价铁矿石的性价比之后，对多种待评价铁矿石的性价比进行排序并输出。
技术总结本发明提供了一种铁矿石冶金性价比在线评价方法及系统，涉及冶金技术领域，包括：建立铁矿石冶金性价比评估模型；该模型中，以铁矿石化学成分、制粒性能和烧结基础特性作为输入，以铁矿石的性价比为输出；性价比为铁矿石化学成分、制粒性能和烧结基础特性数据进行量纲标准化之后的加权和；获取待评价的铁矿石数据；分析铁矿石的化学成分；确定铁矿石的制粒性能；获取铁矿石的烧结基础特性；将铁矿石的化学成分、粒度组成和烧结基础特性输入铁矿石冶金性价比评估模型，得到铁矿石的性价比。本发明以铁矿石化学成分、制粒性能、烧结基础特性等多维度在线评估铁矿粉冶金性价比，对铁矿石冶金性价比的评价更客观、更高效、更准确。更准确。更准确。
技术研发人员：张旭 柳政根 刘德楼 孙智强 王建才 储满生 李国兴 朱秀芹 邓明 包石磊 王子钰 刘培军 张立峰 梁子明
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/11/1
