[發明專利]一種適合于鐵礦粉混勻作業生產的混勻效果的計算方法

在審

• 申請號: 201410249840.1
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104008298A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 劉曉丹;劉浩
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

1.一種適合于鐵礦粉混勻作業生產的混勻效果的計算方法，其特征在于：按以下步驟進行：

㈠對鐵礦粉混勻作業工序進行數學模擬求出混勻料中鐵礦石的含量P(A)：

設參加混勻的各原料均只有鐵礦石和脈石組成，將混勻作業工序的混勻生產過程看作是n次獨立重復的貝努里試驗，以A代表“鐵礦石出現”這個事件，1-A代表“脈石出現”即“A不出現”事件，將A出現的次數與總次數相比，即為A出現的概率，也就是混勻料中鐵礦石的百分含量P(A)(％)，將混勻料中鐵礦石出現的全概率公式表達為：

P(A)＝P(B1)P(A/B1)+P(B2)P(A/B2)+……+P(Bk)P(A/Bk)??(5)

式中：B1，B2，……，Bk為參加混勻的K種原料；

A代表鐵礦石；

P(B1)，P(B2)，……，P(Bk)，(％)為各種原料的配料比；

P(A)為混勻料中鐵礦石的含量；

P(A/B1)，P(A/B2)，……，P(A/Bk)，(％)是各種原料中鐵礦石的含量；

在實際混勻作業的生產中，P(A/B1)，P(A/B2)，……,P(A/Bk)由現場采集的數據得到，現場采集數據是對各種原料進行化驗的Tfe含量，將Tfe含量變換為P(A/B1)，P(A/B2)，……,P(A/Bk)，變換的方法是：

P(A/B1)＝(Tfe1)∕70％＝10/7(Tfe1)

……

P(A/Bk)＝(Tfe?k)∕70％＝10/7(Tfe?k)

其中(Tfe1)為第一種原料的化驗Tfe；……；(Tfek)為第k種原料的化驗Tfe；

㈡確定鐵礦石離散型隨機變量X在E(X)附近取值的概率大于等于Po：

對鐵礦粉混合料進行n次獨立重復的貝努里機械混勻試驗，隨機變量X的分布為服從二項分布，X的期望和方差分別為：

E(X)＝n?P(A)

D(X)＝n?P(A)[1-P(A)]

ⅰ隨機變量X的期望E(X)和方差D(X)都存在的情況下，對于任意給定的ε>0，有下面概率不等式成立：

P{∣X-E(X)∣＜ε}≥1-D(X)/ε²??(6)

ⅱ現設t為混勻料的規范限，X表示在n次重復獨立試驗中A出現的次數，即A出現的頻率為X/n，將事件{P(A)-t/0.7＜X/n＜P(A)+t/0.7}寫成：

P{P(A)-t/0.7＜X/n＜P(A)+t/0.7}＝P{∣X-E(X)∣＜nt/0.7}

將ε＝nt/0.7代入公式(6)得到：

P{∣X-E(X)∣＜nt/0.7}≥1-D(X)/(nt/0.7)²；

ⅲ令Po＝1-D(X)/(nt/0.7)²，并將D(X)＝n?P(A)[1-P(A)]代入得到：

Po＝1-P(A)[1-P(A)]/n(t/0.7)²??(7)

式中：t:混勻料生產的單邊規范限；

P(A)：混勻料中鐵礦石的含量；

n：獨立重復試驗次數；

通過n次重復獨立試驗以后，根據公式(6)和公式(7)得到鐵礦石X在E(X)附近取值的概率大于等于Po；

㈢以過程控制理論求出混勻料化驗成分的連續型隨機變量正態分布的合格率P：

為了利用混勻作業日常生產中所檢測到的大量的連續型隨機變量的正態分布數據來計算實際生產的混勻作業混勻效果，用過程控制理論求出混勻料化學成分這個連續型隨機變量正態分布的合格率P，即：

ⅰ由Tu-T_L＝2t，得出P＝P(T_L≤X≤Tu)，

其中Tu：混勻料生產中質量控制上限；

T_L：混勻料生產中質量控制下限；

ⅱ根據P(TL≤X≤Tu)＝2Ф(3Cp)-1，得出

P＝2Ф(3Cp)–1??(8)

其中Ф(3Cp)：是三倍工程能力指數的標準正態分布函數值；

P：混勻作業工序生產的混勻料堆合格率；

㈣令η＝P/Po得出適合于混勻作業生產管理的混勻效率計算公式：

令η＝P/Po，將(8)式和(7)式代入，整理后得到：

η＝〔2Ф(3Cp)－1〕/{1－P(A)[1-P(A)]/N(t/0.7)²}??(9)

其中η：適合于混勻作業生產管理的混勻效率；

N：混勻料生產的鋪料層數；

Ф(3Cp)：三倍工程能力指數的標準正態分布函數值；

Cp：混勻作業工序的工程能力指數，可用Cp＝(Tu-T_L)/6σΑ，即Cp＝t/3σΑ得到，其中σΑ為鐵礦粉混勻作業后混勻料堆的標準差；

t:混勻料生產的單邊規范限；

P(A)：混勻料中鐵礦石的含量，用下面的方法得到：

P(A)＝P(B1)P(A/B1)+P(B2)P(A/B2)+……+P(Bk)P(A/Bk)

P(A/B1)＝(Tfe1)∕70％＝10/7(Tfe1)

……

P(A/Bk)＝(Tfe?k)∕70％＝10/7(Tfe?k)

(Tfe1)為第一種原料的化驗Tfe；……；(Tfek)為第k種原料的化驗Tfe。