[發明專利]基于線性規劃的高爐配料優化方法

有效

• 申請號: 201110341973.8
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103092087A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 桂海東;汪安圣;汪瀾;朱文科
• 申請（專利權）人: 上海寶信軟件股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

技術領域

本發明涉及高爐煉鐵的計算機控制技術，尤其涉及一種基于線性規劃的高爐配料優化方法。

背景技術

高爐配料計算(burdening?calculation?of?blast?furnace)指在給定的原燃料條件和冶煉參數下，確定高爐煉鐵過程中冶煉單位生鐵的焦炭、礦石、熔劑消耗和配比的計算。通過計算還可確定消耗的鼓風量和產出的爐渣數量和成分以及煤氣數量和成分。該計算結果是高爐設計和生產操作的重要依據。

目前國內的高爐配料計算方式大致分為Excel計算表方式和高爐配料應用軟件計算方式2種，按算法分大致可分為人工調整驗算法和循環逼近算法2種。這兩種方法均屬于正向推算模型，即在已知所有原料成分的基礎上，輸入各種原料的配比，通過冶金計算公式計算出該配比在當前爐溫下的理論出鐵量和理論渣中堿度，并校驗是否與目標方案一致。如果不一致，則調整原料配比或加入堿度調控溶劑，然后再次計算，直至計算結果中2元堿度與目標堿度一致，且4元堿度和鐵水微量元素在偏差允許范圍內，即確認料單。由于這兩種方法都是正向計算，必須先輸入一組配比驗證是否符合要求，因此都僅能求得一個可行解，而無法求取一組滿足特定約束條件的解集，并在其中準確地挑選出一個達到成本或其他優化方向的最優解。

發明內容

本發明旨在提出一種為解決已知原燃料成分條件下高爐配料計算最優化的問題的方法。

根據本發明的一實施例，提出一種基于線性規劃的高爐配料優化方法，包括：

獲取配料參數配置信息和當前使用的燃料成分信息；

確定目標函數，將目標函數轉換成與成分配比相關的線性方程；

對線性方程增加約束條件，所述約束條件包括成分配比上下限約束、焦炭負荷約束、堿度約束、煤比約束、猛負荷約束；

保存包含有約束條件的線性方程；

調用包含有約束條件的線性方程并代入成分變量；

進行迭代運算，得到成分配比的結果；

驗證成分配比的結果的唯一性。

在一個實施例中，目標函數包括：

令第i種原料使用量為X_i，在已知目標2元堿度B2、4元堿度B4，和所有成分信息的情況下，可得：

2元堿度約束方程為：

Σi=1nxi·CaOi/(Σi=1nxi·SiO2i-ASi·Σi=1nxi·TFei*2.139)=B2]]>

其中，x₁，x₂...x_m為每一種礦石或副原料的批重，x_m+1，x_m+2...x_n為每一種焦炭的批重，C_aO_i表示第i種原料的氧化鈣含量，S_iO_2i表示第i種原料的二氧化硅含量，TF_ei表示第i種原料中鐵含量，A_Si為目標鐵水含硅量；經過移項并提取公因式后可得