The possibility of optimization of composition of anode smelting charge of blister copper by mathematical planning

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

Abstract

В процессе огневого рафинирования черновой меди получают медные аноды, качество которых зависит в основном от количества примесей в исходной шихте и параметров процесса. Цель настоящей работы заключается в разработке методологии расчета оптимального состава шихты, удовлетворяющего условиям минимального содержания в ней примесей, на основе массива данных о химическом составе компонентов, выпускаемых различными медеплавильными предприятиями. На основе математического аппарата линейного программирования разработана технологическая модель, позволяющая оперативно рассчитывать количество загружаемых шихтовых материалов, содержащих сырье различного химического состава, с минимальным содержанием примесей для оптимизации продолжительности основных технологических операций огневого рафинирования. Приведен пример решения шихтовой задачи при рафинировании меди различного качества от нескольких заводов, в результате которого обоснована доля каждого вида чернового металла, обеспечивающая минимизацию средневзвешенного состава по примесным металлам и элементам. При создании алгоритма целевой функции использовано допущение, предусматривающее отсутствие данных о химическом составе медного лома и других компонентов, которые могут входить в состав шихты. Установлено, что описанная методология с применением классического метода решения системы линейных уравнений с использованием прикладного пакета Microsoft Excel для оптимизации состава шихты по примесям адекватна, так как для нее существует единственное решение. Полученные целевая функция и система линейных алгебраических уравнений позволяют рассчитывать оптимальный состав шихты при любом числе поставщиков и переменном химическом составе черновой меди. Предложенную методику расчета оптимального состава шихты можно использовать для автоматического контроля концентрации кислорода, подаваемого в расплав, в условиях повышенных требований, предъявляемых к ресурсоэнергосбережению и качеству анодной меди. Результаты линейного программирования согласуются с основными физико-химическими принципами окислительного рафинирования и могут представлять интерес для практики анодной плавки.
Translated title of the contributionВОЗМОЖНОСТЬ ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА ШИХТЫ АНОДНОЙ ПЛАВКИ ЧЕРНОВОЙ МЕДИ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
Original languageEnglish
Pages (from-to)35-38
Number of pages4
JournalЦветные металлы
Issue number9
DOIs
Publication statusPublished - 1 Sep 2017

Keywords

  • Anode smelting
  • Blister copper
  • Charge
  • Linear programming
  • Optimization methods
  • Rational use

ASJC Scopus subject areas

  • Ceramics and Composites
  • Condensed Matter Physics
  • Physical and Theoretical Chemistry
  • Surfaces, Coatings and Films
  • Metals and Alloys
  • Materials Chemistry

GRNTI

  • 53.00.00 METALLURGY

Level of Research Output

  • VAK List

Fingerprint

Dive into the research topics of 'The possibility of optimization of composition of anode smelting charge of blister copper by mathematical planning'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this