一种实现冶金平衡计算的方法及装置制造方法及图纸

一种实现冶金平衡计算的方法及装置，属于冶金平衡计算技术的领域，以解决在现有的冶金平衡计算方法中存的在为了满足计算求解而计算的项目较复杂繁多，若变更计算项目则需要重新建立方程组的问题。本发明专利技术首先输入金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，并设置冶金平衡约束条件；然后根据输入的金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，以及设置的限制约束条件计算获得未知元素的数值。本发明专利技术通过运算速度较快且省去了繁多的计算项目，对于不同的参数只需输入到对应的金属平衡表和热平衡表中即可自动计算获得未知元素的解，不需要重新建立方程组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种实现冶金平衡计算的方法及装置，属于冶金平衡计算技术的领域。
技术介绍
冶金系统的作业平衡，是建立在下面两个基本平衡方程基础上的 (1)在稳定状态下，各种元素的装入和产出物料平衡(即质量守恒)。 在冶金系统稳定地进行作业的整个过程中都必须遵循的一般物料量平衡方程是 装入物料总量=产出物料总量或元素i的装入总量=元素i的产出总量 对于闪速炉铜冶炼工艺冶金过程这种特定的技术而言，其主要元素i为物料量， Cu， S， Fe， Si02， Ca0， Mg0，其他(Others)，氧(02)等。其他元素的物料平衡方程也很重要 (如氮，碳，氢等)，可以根据需要加以考虑。 (2)在稳定状态下，冶金系统总的热量平衡(即能量守恒)。 要使冶金系统稳定地进行操作，就必须保持下述热平衡 冶金系统总热收入=冶金系统总热支出+冶金系统总热损失 冶金系统的热损失只要包括冶金系统的传导，对流，辐射等热损失。如果将冶金系 统的热损失看作其的一种热支出的话，则上述热平衡方程可简单表示为 冶金系统总热收入=冶金系统总热支出 为了建立和计算上述平衡方程，现有技术采用了以白盒法为主的确定性模型计算 方法，即有多少个未知数就建立多少个方程，并且如果需要更换金属平衡中的物料、元素的 种类、热平衡等项目就需要重新建立方程。 因此，在现有的冶金平衡计算方法中存在为了满足计算求解而计算的项目较复杂 繁多，若变更计算项目则需要重新建立方程组的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种实现冶金平衡计算的方法，以解决在现有的冶金平衡计算方法 中存的在为了满足计算求解而计算的项目较复杂繁多，若变更计算项目则需要重新建立方 程组的问题。 —种实现冶金平衡计算的方法，包括 输入金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产 出杂质类型及数量，并设置冶金平衡约束条件； 根据输入的金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，以及设置的限制约束条件计算获得未知元素的数值。 —种实现冶金平衡计算的装置，包括 参数输入单元，用于输入金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出3元素类型及数量、产出杂质类型及数量，并设置冶金平衡约束条件； 平衡计算单元，用于根据输入的金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数 量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，以及设置的限制约束条件计算获得未知元 素的数值。 本专利技术通过将输入的金属平衡表和热平衡表中的已知元素通过冶金平衡方程自 动计算获得未知元素的解，运算速度较快且省去了复杂繁多的计算项目，对于不同的参数 只需输入到对应的金属平衡表和热平衡表中即可自动计算获得未知元素的解，不需要重新 建立方程组。附图说明 图1是本专利技术的具体实施方式提供的一种实现冶金平衡计算的方法的流程示意 图； 图2是本专利技术的具体实施方式提供的一种实现冶金平衡计算的装置的结构示意 图。具体实施例方式在本专利技术提供的一种实现冶金平衡计算的方法的技术方案中，首先输入金属平衡 表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，并设 置冶金平衡约束条件；然后根据输入的金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、 产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，以及设置的限制约束条件计算获得未知元素 的数值。 进一步地，输入金属平衡和热平衡的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量包括输入金属平衡表和热平衡表中已知元素的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量的数值；输入金属平衡表和热平衡表中未知元素的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量的参数。 以及，设置冶金平衡约束条件包括在金属平衡表和热平衡表中的约束条件中设置金属平衡和热平衡对应的冶金平衡方程式组。 其中，冶金平衡方程式组包括 装入产出物料平衡方程装入物料及其成分总量=产出物料及其成分总量； 热量平衡方程冶金系统总热量收入=冶金系统总热量支出+冶金系统总热量损 失； 其中装入物料及其成分总量为装入矿物质及其成分数量，产出物料及其成分总量 为产出元素及其成分数量和产出杂质类型及其成分数量的总和。 本专利技术可应用到冶金平衡计算的各种情况，在本专利技术的具体实施方式中，以闪速 炉铜冶炼工艺冶金过程中金属平衡和热平衡的计算方法作为实施例对本专利技术进行具体说 明。为了更清楚的说明本具体实施方式提供的一种实现冶金平衡计算的方法，现结合说明 书附图对该方法进行详细说明，如图1所示，该方法具体可以包括 步骤11，输入金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及 数量、产出杂质类型及数量，并设置冶金平衡约束条件。 首先依据现有的冶金过程知识和技术，确定要分析的冶金体系中各类有效的装入 产出物，列出各装入产出物的平衡方程式，并借助于能量守恒定律和物质守恒定律，建立各 装入产出物之间的物料平衡方程式和能量平衡方程式。根据闪速炉铜冶炼实际应用要求所 采用的冶金计算模型包括了4个金属平衡表和2个热平衡表的计算以及为了金属平衡和热 平衡的需要所进行的各种物料的化合物推定计算。 金属平衡是指投入闪速炉的物料量，物料中的成分量与闪速炉产出物的量及产出 物中的成分量是平衡的，即装入量等于产出量。为此而构造的金属平衡表由三部分组成第 一部分为投入物料的物料量，物料中Cu， S， Fe， Si02， Ca0， Mg0， Others (其他)各种元素成分 的百分比含量及金属量；第二部分为产出物的量，各种相应金属成分的百分比含量和金属 量；第三部分为A、B、C烟灰系统的烟灰，这部分不参与平衡，只作为各种烟灰进行分摊计算 的依据和对烟灰的管理。在实际应用中可根据不同的需要，对平衡表设定不同的已知项和 未知数。根据平衡式建立联立方程式组，采用数值方法求解方程组，就可得到需要的结果。 为描述平衡算法方便，对平衡表进行了编号。在平衡算法中，将利用这些编号指出它所代表 的量，在其它计算中，当使用到平衡表中的数据时，也可由编号代表。金属平衡表的计算项 目为330个，热平衡表的计算项目为136个。具体参数的输入、计算及约束条件的设置过程 如下 ①、金属平衡表l(MBl) 该金属平衡表根据矿仓输出的精矿量，渣精矿量，不定物料量及各自的成分，求硅 酸矿量。它有ll个未知数，建立ll元一次方程组。其用途是用于配料计算。如表l所示 表1 <table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 8</column></row><table>+干燥烟灰] 根据各参数的方程计算过程建立如下的约束条件 a)物料平衡 精矿量+渣精矿量+不定物料量+转炉烟灰量+转炉锅炉烟灰j 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现冶金平衡计算的方法，其特征在于，包括：输入金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，并设置冶金平衡约束条件；根据输入的金属平衡表和热平衡表的装入矿物质类型及数量、产出元素类型及数量、产出杂质类型及数量，以及设置的限制约束条件计算获得未知元素的数值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李贻煌，张卫华，常春，马英奕，姜桂平，涂延安，吴英，刘志强，
申请(专利权)人：江西铜业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]