论文题目: 铁矿资源开发利用评价技术数学模型
论文类型: 博士论文
论文专业: 矿物加工工程
作者: 石云良
导师: 邱冠周,陈淳
关键词: 经济评价,评价技术,数学模型,成本法优化铁精矿品位,专家系统
文献来源: 中南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 目前我国90%以上的能源和80%左右的工业原料都取自矿产资源,每年投入国民经济运转的矿物原料超过50亿吨。但是,随着国民经济持续发展,富矿资源日益枯竭,难采难选的矿产资源比例逐渐增加;资源的总回收率与世界先进水平相比低20%左右,堆存的尾矿既占用农田又污染环境。因此,根据高效益、低能耗、无污染的方针,充分利用现代信息技术,建立我国矿产资源开发利用的评价技术体系,充分发挥矿产资源的资源效益、经济效益、环境效益和社会效益是十分必要的。 本文分析、总结了国内外铁矿开发利用及其评价技术研究现状。采用资料检索、专家访谈和实地调查相结合的方式进行了广泛的数据收集和资料整理。以我国攀钢、包钢、酒钢、鞍钢四大重点钢铁联合企业的实际生产技术经济指标为依据作为铁矿资源开发利用评价技术研究的基础,通过收集这四大钢铁联合企业采、选、烧、冶的资源、生产技术指标等方面的详细数据,采用Matlab等软件对生产数据进行研究、分析,建立了铁精矿品位与回收率关系模型、铁精矿耗量与精矿品位关系模型、烧结矿与铁精矿品位关系模型、熔剂耗量与铁精矿品位关系模型、高炉利用系数与铁精矿品位关系数学模型。 系统地分析了铁精矿品位对选矿、烧结、炼铁等过程(简称全过程)的影响,提出了全过程铁精矿品位优化的多目标:获取的利润、铁矿石、熔剂、焦炭、电和煤的消耗等6个目标,创新地提出了成本法优化铁精矿品位的新方法,建立了各目标函数值的计算方法。所谓成本法,就是上述优化目标的权重系数采用该目标在总成本中的比例来确定,这样计算的目标函数值动态变化,更客观,更符合实际。 根据建立的数学模型,运用模糊数学的基本原理对铁精矿品位进行模糊综合评判,通过对四大钢铁公司进行了铁精矿品位的优化,其各钢铁公司的最佳铁精矿品位分别为:攀钢密地选矿厂54.0%TFe,包钢综合精矿品位64.0%TFe,酒钢综合精矿品位54.0%TFe,鞍钢调军台选厂67.5%TFe,鞍钢弓长岭选厂68.5%TFe。预测的结果正是目前组织生产或正在追求的目标。因此,该模型与实际生产取得了很好的吻合效果。 根据成本法优化铁精矿品位方法建立的专家系统,开发了基于网络服务器端(windows 2000 sever,Web服务器,SQL sever 2000,以PHP为开发语言)环境中数据库访问的先进技术,可在单机或网络下运行,以实现大范围的信息共享,形成基于网络技术的铁矿资源开发利用评价决策分析系统。 全文约5.5万字,其中含图29幅、表32张、公式10个、建立的关系模型84个。
论文目录:
第一章 前言
1.1 项目背景和基本情况
1.2 项目研究的意义
第二章 铁矿资源开发利用及评价技术研究现状
2.1 我国铁矿开发利用现状
2.2 国内外矿产资源开发利用评价技术研究现状
2.2.1 国外矿产资源开发利用评价技术研究现状
2.2.2 国内矿产资源开发利用评价技术研究现状
第三章 矿产资源开发利用评价研究方法
3.1 研究思路
3.2 研究方案
第四章 铁矿资源概述
4.1 铁矿物种类
4.2 铁矿石
4.2.1 铁矿石分类
4.2.1.1 自然类型
4.2.1.2 工业类型
4.2.2 铁矿石化学组成
4.3 铁矿资源分布及其特点
4.3.1 铁矿资源的分布
4.3.1.1 储量与分布
4.3.1.2 矿石类型分布
4.3.2 铁矿资源的特点
4.4 铁矿资源对钢铁工业的保证程度
4.4.1 铁矿资源及其保证程度分析
4.4.2 铁矿石供需保证程度
4.4.3 利用国外铁矿资源的现状及发展趋势预测
4.4.3.1 我国与国外铁矿资源的比较
4.4.3.2 我国进口铁矿石的现状及发展趋势
第五章 铁精矿品位优化的数学方法
5.1 合理精矿品位的确定原则
5.2 模糊数学的基本概念
5.3 多目标参数的确定
5.3.1 多目标参数
5.3.2 权重系数的计算
5.3.3 隶属度的计算
5.4 钢铁联合企业铁精矿品位的多目标模糊优化
第六章 成本法优化铁精矿品位
6.1 攀枝花钢铁公司密地选矿厂铁精矿品位优化
6.1.1 数学模型的建立
6.1.1.1 采矿数学模型
6.1.1.2 选矿数学模型
6.1.1.3 烧结工序的数学模型
6.1.1.4 炼铁工序的数学模型
6.1.1.5 吨铁实物消耗数学模型
6.1.2 经济指标的确定
6.1.3 优化与综合评价
6.1.3.1 模型计算结果
6.1.3.2 优化结果
6.2 包头钢铁公司选矿厂铁精矿品位优化
6.2.1 数学模型的建立
6.2.1.1 采矿数学模型
6.2.1.2 选矿数学模型
6.2.1.3 烧结工序的数学模型
6.2.1.4 炼铁工序的数学模型
6.2.1.5 吨铁实物消耗数学模型
6.2.2 经济指标的确定
6.2.3 优化与综合评价
6.2.3.1 模型计算结果
6.2.3.2 优化结果
6.3 酒泉钢铁公司选矿厂铁精矿品位优化
6.3.1 数学模型的建立
6.3.1.1 采矿数学模型
6.3.1.2 选矿数学模型
6.3.1.3 烧结工序的数学模型
6.3.1.4 炼铁工序的数学模型
6.3.1.5 吨铁实物消耗数学模型
6.3.2 经济指标的确定
6.3.3 优化与综合评价
6.3.3.1 模型计算结果
6.3.3.2 优化结果
6.4 鞍山钢铁公司调军台选矿厂铁精矿品位优化
6.4.1 数学模型的建立
6.4.1.1 采矿数学模型
6.4.1.2 选矿数学模型
6.4.1.3 烧结工序的数学模型
6.4.1.4 炼铁工序的数学模型
6.4.1.5 吨铁实物消耗数学模型
6.4.2 经济指标的确定
6.4.3 优化与综合评价
6.4.3.1 模型计算结果
6.4.3.2 优化结果
6.5 鞍山钢铁公司弓长岭选厂铁精矿品位优化
6.5.1 数学模型的建立
6.5.1.1 采矿数学模型
6.5.1.2 选矿数学模型
6.5.1.3 烧结工序的数学模型
6.5.1.4 炼铁工序的数学模型
6.5.2 经济指标的确定
6.5.3 优化与综合评价
6.5.3.1 模型计算结果
6.5.3.2 优化结果
第七章 评价技术系统的设计
7.1 评价技术系统逻辑模型
7.2 规则库
第八章 评价技术系统软件开发
8.1 开发背景与环境
8.1.1 评价技术系统开发背景
8.1.2 系统目标及功能
8.1.3 系统结构原理及工作原理
8.1.4 系统开发运行环境
8.1.5 系统开发设计原则
8.2 系统支持(开发)环境方案选择
8.3 评价技术系统的分析和设计方法
8.3.1 设计技术思路
8.3.1.1 C/S结构
8.3.1.2 B/S结构
8.3.1.3 本系统体系结构
8.3.2 功能模块结构
8.4 数据库设计
8.5 子系统设计
8.5.1 标准子系统详细设计
8.5.1.1 本功能模块的数据流图
8.5.1.2 维护管理
8.5.1.3 查看模块
8.5.2 铁矿资源利用信息库子系统详细设计
8.5.3 综合评价子系统详细设计
8.5.3.1 数学模型子模块设计
8.5.3.2 综合评价子模块设计
8.5.4 在线帮助
第九章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的主要工作成果
发布时间: 2006-03-28
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