响应面-满意度函数法优化烧结配矿

作者：包国营; 刘磊^*; 韩秀丽; 段博文; 钦礼文; 刘盈盈

来源：钢铁, 2023, 58(08): 41-50.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230080

• 烧结矿
• 响应面法
• 满意度函数法
• 多目标优化
• 交互作用

烧结配矿效果的好坏直接影响烧结矿的产质量和成本，甚至影响到高炉冶炼技术经济指标。为了探究原料成分配比与烧结矿质量多指标的综合关系，提出一种基于响应面-满意度函数法的烧结原料配矿优化方法。采用响应面法Box-Behnken设计(RSM-BBD),以氧化镁的质量分数w(MgO)、氧化铝的质量分数w(Al2O3)、碱度R(w(CaO)/w(SiO2))为自变量，以低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量等质量指标为因变量，建立响应面回归模型，分别研究3个因素及其交互作用对赤铁矿型烧结矿低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量等质量指标的影响；在此基础上，再结合满意度多目标优化法，以低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量的整体满意度为目标，构建响应面Box-Behnken整体满意度函数模型(RSM-BBD-DFA)优化烧结配矿。试验结果表明，各因素对低温还原粉化指数、铁酸钙含量的影响显著程度大小为w(MgO)>R>w(Al2O3),对气孔率的影响显著程度大小为w(Al2O3)>R>w(MgO);w(Al2O3)和碱度R交互作用对烧结矿低温还原粉化指数影响极其显著，w(Al2O3)和碱度R交互作用对气孔率、铁酸钙含量影响显著；w(MgO)、w(Al2O3)、碱度R对烧结矿质量整体满意度影响极显著，影响大小依次为碱度R>w(Al2O3)>w(MgO);确定的最佳原料配比w(MgO)为2.07%、w(Al2O3)为1.96%、碱度R为2.14,基于烧结矿质量整体满意度的预测公式和试验，得到最佳原料配比下烧结矿质量整体满意度实际值(0.88)与预测值(0.90)相差不大。

• 单位
  华北理工大学