[發明專利]一種鋼鐵燒結二次配料的綜合優化方法

有效

• 申請號: 201110159772.6
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102193502A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 吳敏;王春生;曹衛華;賴旭芝;焦國華;李勇;周晉妮
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種鋼鐵燒結二次配料的綜合優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采用燒結礦單價與燒結礦燒存率的乘積為目標函數，以中和粉和燒結礦化學成分指標的上、下限，燒結礦堿度的上、下限，鐵礦石、熔劑、燃料、燒結循環利用物配比區間以及中和粉、燒結礦配比的歸一化為約束條件，建立鋼鐵燒結二次配料優化模型；

步驟2：采用粒子群優化算法對二次配料優化模型進行求解，分別得出各原料在預配料和燒結配料中的質量配比值。

2.根據權利要求1所述的鋼鐵燒結二次配料的綜合優化方法，其特征在于，所述的目標函數為：

min(Σi=1nC1ix1i)x21+Σj=2mC2jx2j1-(Σi=1nd1ix1i)x21-Σj=2md2jx2j;]]>

所述的約束條件為：

0≤x_2imin≤x_2i≤x_2imax≤1??i＝1，2，...，n；

0≤x_2jmin≤x_2j≤x_2jmax≤1??j＝1，2，...，m；

TFe1min≤Σi=1nTFe1ix1i≤TFe1max;]]>

[Σi=1n(TFe1i+TFe2mind1i)x1i]x21+Σj=2m(TFe2j+TFe2mind2j)x2j≥TFe2min]]>

[Σi=1n(TFe1i+TFe2maxd1i)x1i]x21+Σj=2m(TFe2j+TFe2maxd2j)x2j≤TFe2max;]]>

CaO1min≤Σi=1nCaO1ix1i≤CaO1max;]]>

[Σi=1n(CaO1i+CaO2mind1i)x1i]x21+Σj=2m(CaO2j+CaO2mind2j)x2j≥CaO2min;]]>

[Σi=1n(CaO1i+CaO2maxd1i)x1i]x21+Σj=2m(CaO2j+CaO2maxd2j)x2j≤CaO2max]]>

SiO21min≤Σi=1nSiO21ix1i≤SiO21max;]]>

[Σi=1n(SiO21i+SiO22mind1i)x1i]x21+Σj=2m(SiO22j+SiO22mind2j)x2j≥SiO22min;]]>

[Σi=1n(SiO21i+SiO22maxd1i)x1i]x21+Σj=2m(SiO22j+SiO22maxd2j)x2j≤SiO22max]]>

MgO1min≤Σi=1nMgO1ix1i≤MgO1max;]]>

[Σi=1n(MgO1i+MgO2mind1i)x1i]x21+Σj=2m(MgO2j+MgO2mind2j)x2j≥MgO2min;]]>

[Σi=1n(MgO1i+MgO2maxd1i)x1i]x21+Σj=2m(MgO2j+MgO2maxd2j)x2j≤MgO2max]]>

Al2O31min≤Σi=1nAl2O31ix1i≤Al2O31max;]]>

[Σi=1n(Al2O31i+Al2O32mind1i)x1i]x21+Σj=2m(Al2O32j+Al2O32mind2j)x2j≥Al2O32min;]]>

[Σi=1n(Al2O31i+Al2O32maxd1i)x1i]x21+Σj=2m(Al2O32j+Al2O32maxd2j)x2j≤Al2O32max]]>

S1min≤Σi=1nS1ix1i≤S1max;]]>

[(Σi=1nS1ix1i)-S2min](1-Σi=1nd1ix1i)x21+Σj=2m[(S2j-S2min)(1-d2j)x2j]≥0;]]>

[(Σi=1nS1ix1i)-S2max](1-Σi=1nd1ix1i)x21+Σj=2m[(S2j-S2max)(1-d2j)x2j]≤0]]>

P1min≤Σi=1nP1ix1i≤P1max;]]>

[(Σi=1nP1ix1i)-P2min](1-Σi=1nd1ix1i)x21+Σj=2m[(P2j-P2min)(1-d2j)x2j]≥0;]]>

[(Σi=1nP1ix1i)-P2max](1-Σi=1nd1ix1i)x21+Σj=2m[(P2j-P2max)(1-d2j)x2j]≤0]]>

{Σi=1n[(CaO1i-RminSiO21i)x1i]}x21+Σj=2m[(CaO2j-RminSiO22j)x2j]≥0;]]>

{Σi=1n[(CaO1i-RmaxSiO21i)x1i]}x21+Σj=2m[(CaO2j-RmaxSiO22j)x2j]≤0]]>

Σi=1nx1i=1;]]>

Σj=1mx2j=1;]]>

其中：

x_1i，i＝1，2，...，n：預配料第i種原料的質量配比；

x_2j，j＝1，2，...，m，：燒結配料第j種原料配比，j＝1默認為中和粉；

x_1imin，x_1imax，i＝1，2，...，n：預配料第i種原料的配比下限和上限；

x_2jmin，x_2jmin，j＝1，2，...，m：燒結配料第j種原料的配比下限和上限；

C_1i，i＝1，2，...，n：預配料第i種原料價格；

C_2j，j＝2，...，m：燒結配料第j種原料價格；中和粉價格為預配料原料價格的加權和；

d_1i，i＝1，2，...，n：預配料第i種原料燒損率；

d_2j，j＝2，...，m：燒結配料第j種原料燒損率；中和粉燒損率為預配料原料燒損率按照配比的加權和；

TFe_1i?i＝1，2，...，n：預配料第i種原料的鐵品位；

TFe_2j?j＝1，2，...，m：燒結配料第j種原料的鐵品位；

TFe_1min，TFe_1max：預配料鐵品位下限和上限；

TFe_2min，TFe_2max：燒結配料鐵品位下限和上限；

CaO_1i：預配料第i種原料的氧化鈣含量；

CaO_2j：燒結配料第j種原料的氧化鈣含量；

CaO_1min，CaO_1max：預配料氧化鈣含量下限和上限；

CaO_2min，CaO_2max：燒結配料氧化鈣含量下限和上限；

SiO_21i：預配料第i種原料的二氧化硅含量；

SiO_22j：燒結配料第j種原料的二氧化硅含量；

SiO_21min，SiO_21max：預配料二氧化硅含量下限和上限；

SiO_22min，SiO_22max：燒結配料二氧化硅含量下限和上限；

MgO_1i：預配料第i種原料的氧化鎂含量；

MgO_2j：燒結配料第j種原料的氧化鎂含量；

MgO_1min，MgO_1max：預配料氧化鎂含量下限和上限；

MgO_2min，MgO_2max：燒結配料氧化鎂含量下限和上限；

Al₂O_31i：預配料第i種原料的氧化鋁含量；

Al₂O_32j：燒結配料第j種原料的氧化鋁含量；

Al₂O_31min，Al₃O_31max：預配料氧化鋁含量下限和上限；

Al₂O_32min，Al₂O_32max：燒結配料氧化鋁含量下限和上限；

S_1i：預配料第i種原料的硫含量；

S_2j：燒結配料第j種原料的硫含量；

S_1min，S_1max：預配料硫含量下限和上限；

S_2min，S_2max：，燒結配料硫含量下限和上限；

P_1i：預配料第i種原料的磷含量；

P_2j：燒結配料第j種原料的磷含量；

P_1min，P_1max：預配料磷含量下限和上限；

P_2min，P_2max：燒結配料磷含量下限和上限；

R_min，R_max：燒結礦堿度的下限和上限；

下標i和j的取值均為：i＝1，2，...，n，j＝1，2，...，m，其中，n，m分別是預配料和燒結配料中原料的種數。