利用混勻料堆合格率來計算鐵礦粉混勻作業(yè)效率的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鐵礦粉混勻作業(yè)工序效果的計算方法，具體的說是一種利用混勻 料堆合格率來計算鐵礦粉混勻作業(yè)效率的方法。
【背景技術】
[0002] 國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)，不論是新企業(yè)還是老企業(yè)，幾乎普遍建立了大型的現(xiàn)代化鐵礦 粉混勻作業(yè)料場，鐵礦粉混勻作業(yè)已成為現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝的一道重要工序，因此，在 當前鐵礦粉混勻作業(yè)料場工藝裝備不斷完善的同時，如何計算混勻效率的問題成為鋼鐵企 業(yè)最引人注目的關注焦點。
[0003] 混勻效率的計算是對鐵礦粉混勻工序重要性的定量描述，也是對混勻料生產(chǎn)管理 中一個關鍵性技術經(jīng)濟指標的估計，因此，長期以來人們一直都沒有停止過對鐵礦粉混勻 作業(yè)中混勻效率計算方法的探討，現(xiàn)有技術中已有的研究主要有以下幾種：
[0004]⑴傳統(tǒng)的標準偏差法:鐵礦粉混勻作業(yè)前各種原料總的標準偏差計算式為：
[0005]
[0006] 其中Zi:某種物料的布料層數(shù)；
[0007] Z:料堆布料總層數(shù)；
[0008] 〇i:對應于Zi層的標準偏差；
[0009] K:不同種類物料數(shù)；
[0010]鐵礦粉混勻作業(yè)后的標準偏差估算式為：
[0011] σ A = Ο E / Vz ㈡
[0012] 混勻效率計算式為:η = σΕ/σΑ ㈢ [0013]其中：11為混勻效果（％);
[0014]傳統(tǒng)的標準偏差法在實際計算過程中，將㈠ 和㈡代入㈢式，得到：
[0015] η = JZ ㈣
[0016] 利用㈣式計算鐵礦粉混勻作業(yè)中的混勻效率，只需知道料堆布料總層數(shù)Z，即可得 出混勻效率。但是這種方法建立在簡單工藝的基礎上，對生產(chǎn)的描述過于簡約，其數(shù)學理論 的推導過程也有許多值得質(zhì)疑的地方，因此，公式的計算結果與事實相去甚遠。
[0017] ⑵英國人Vander Mooren A.L建立在自相關函數(shù)(i>d(KAt)基礎上的混勻效率計 算方法:該方法也沒有直接計算出σΑ，而是通過推導，利用計算公式：
[0018]
[0019]來計算混勻效率，
[0020]式中:Ν是層數(shù)；
[0021] K = l，2,3,……,Ν；
[0022] (K(KAt)是自相關函數(shù)；
[0023] At是料層厚度；
[0024] 這種計算方法的缺點是：當各層相關時，隨著相關性的增加 ，Φ a(K △ t)的值增大， 使公式㈤方括號內(nèi)第二項的數(shù)值顯著增大，這樣由于增加層數(shù)而帶來有利因素被這種相關 性增加抵消了，實際應用中，獲取原料自相關函數(shù)較困難，因而方法通常已不使用。
[0025] ⑶佘希方混勻效率計算方法:這種方法分兩個情況，一種是無精確配料情況，另一 種是有精確配料情況。無精確配料情況下的混勻效率計算方法的步驟為:①計算鐵礦粉混 勻作業(yè)前各種原料總的標準偏差σΕ，計算公式為(-)式;②利用計算公式：
[0026] η=Κ(〇Ε+1) (六）
[0027] 來計算混勻效率，其中Κ是經(jīng)驗系數(shù)。由于目前混勻作業(yè)幾乎都有精確配料，因此 這種方法已基本不使用。有精確配料情況下的混勻效率計算方法為:利用公式
[0028]
[0029]來計算混勻效率，
[0030]式中：Ν是堆料層數(shù)；
[0031] a、b均為經(jīng)驗回歸系數(shù)，a是斜率，b為截距；
[0032]該公式與本文其它列舉混勻效率計算公式?jīng)]有實質(zhì)性區(qū)別。
[0033]⑷汪蘇、劉江寧的效率計算方法:計算公式為：
[0034]
[0035]混勻效率只與堆料層數(shù)有關，a、b均為經(jīng)驗回歸系數(shù)，a是斜率，b為截距，該方法用 于實際生產(chǎn)不是很準確。
[0036] (5)最優(yōu)組合三因素計算方法:利用公式
[0037] η=Κιηι+Κ2η2+Κ3η3 (九）
[0038]來計算混勻效率，
[0039] 其_只與堆料層數(shù)Ν、入混原料進料標準偏差 〇E有關的混勾效率）；
[0040] = 0*E + b (只與入混原料進料標準偏差〇e有關的混勾效率）；
[0041] = a# + b(只與堆料層數(shù)N有關的混勻效率）；
[0042] &、&1、&2、13均為經(jīng)驗系數(shù)， &是斜率，13為截距，1(1、1(2、1(3為各預測公式參與組合的權 重分配值;這種方法實際上是承認諸修正式都不能準確反映客觀事實情況下以權重求精 確，集修補之大成。
[0043]在鐵礦粉混勻作業(yè)工序的生產(chǎn)工藝技術不斷發(fā)展完善的實踐過程中，以上這些方 法在生產(chǎn)實際使用時均被發(fā)現(xiàn)其存在著影響混勻效率的因素單一而且描述的規(guī)律不夠正 確，沒有抓住主要因素，計算結果與實際情況差距甚遠的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0044] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點，提出一種利用混 勻料堆合格率來計算鐵礦粉混勻作業(yè)效率的方法，不僅能夠反映混勻作業(yè)工序的生產(chǎn)實 際，同時還便于混勻作業(yè)的生產(chǎn)管理。
[0045] 本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是：
[0046] 利用混勻料堆合格率來計算鐵礦粉混勻作業(yè)效率的方法，包括以下步驟：
[0047] ㈠ 對鐵礦粉混勻作業(yè)工序進行數(shù)學模擬求出混勻料中鐵礦石的含量P(A):
[0048] 設參加混勻的各原料均只有鐵礦石和脈石組成，將混勻作業(yè)工序的混勻生產(chǎn)過程 看作是η次獨立重復的貝努里試驗，以A代表"鐵礦石出現(xiàn)"這個事件，1-A代表"脈石出現(xiàn)"即 "A不出現(xiàn)"事件，將A出現(xiàn)的次數(shù)與總次數(shù)相比，即為A出現(xiàn)的概率，也就是混勻料中鐵礦石 的百分含量P(A)( % )，將混勻料中鐵礦石出現(xiàn)的全概率公式表達為：
[0049] P(A)=P(B1)P(A/B1)+P(B2)P(A/B2)+……+P(Bk)P(A/Bk) (1)
[0050] 式中：B1，B2,……，Bk為參加混勻的K種原料;A代表鐵礦石;P(B1)，P(B2)，……，P (Bk)，（ ％ )為各種原料的配料比;P(A)為混勻料中鐵礦石的含量;P(A/B1)，P(A/B2)，……，P (A/Bk)，（ ％ )是各種原料中鐵礦石的含量；
[0051] 在實際混勻作業(yè)的生產(chǎn)中，P(A/B1)，P(A/B2)，……，P(A/Bk)由現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)得 到，現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)是對各種原料進行化驗的Tfe含量，將Tfe含量變換為P(A/B1)，P(A/ B2)，……，P(A/Bk)，變換的方法是：
[0052] P(A/Bl) = (Tfel)/70% = 10/7(Tfel)
[0053] ……
[0054] P(A/Bk) = (Tfe k)/70% = 10/7(Tfe k)
[0055] 其中（Tfel)為第一種原料的化驗Tfe;……；（Tfek)為第k種原料的化驗Tfe;
[0056] ㈡確定鐵礦粉離散型隨機變量X的分布，X的期望和方差：
[0057]對鐵礦粉混合料進行η次獨立重復的貝努里機械混勻試驗，根據(jù)堆取料作業(yè)的特 點及研究對象鐵礦石的數(shù)學特征確定過程的隨機變量種類為離散型隨機變量，隨機變量X 的分布為服從二項分布，因此，X的期望和方差分別為：
[0058] E(X)=n P(A) (2)
[0059] D(X)=n Ρ(Α)[1_Ρ(Α)] (3)
[0060] ㈢使用混勻料成品料堆化驗成分Tfe數(shù)據(jù)這個連續(xù)型隨機變量正態(tài)分布的合格率 P來表達求混勻作業(yè)工序的工程能力指數(shù)Cp的數(shù)學計算式：
[0061] ①用過程控制理論得到求混勻料化驗成分Tfe數(shù)據(jù)的連續(xù)型隨機變量正態(tài)分布合 格率P的表達公式，BP:
[0062] i 由 Tu-Tl = 21，得出 P = P ( Tl < X < Tu)，
[0063] 其中Tu:混勻料生產(chǎn)中質(zhì)量控制上限;TL:混勻料生產(chǎn)中質(zhì)量控制下限；
[0064] ? 根據(jù)P(TL<X<Tu)=2〇(3Cp)_l，得出：
[0065] Ρ = 2Φ(30ρ)-1 (4)
[0066] ②得到求混勻作業(yè)工序的工程能力指數(shù)Cp的數(shù)學公式：
[0067] 根據(jù)公式(4)，由查標準正態(tài)分布函數(shù)值表