[發明專利]一種燒結配料計算模型

在審

• 申請號: 201510086884.1
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104680012A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 孫荻;李儉;戴金輝;劉宏;孫金良
• 申請（專利權）人: 遼寧中新自動控制集團股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及一種燒結配料計算模型。

背景技術

鋼鐵工業還在飛速發展，社會倡導堅持走可持續發展道路，因此，提高鋼鐵工業的質量和效益已成為鋼鐵企業發展戰略。由于國際市場鐵礦石的價格不斷變化，國內鋼鐵企業會對鐵礦石的種類和配比做出調整。在鐵礦石的種類和品位改變的情況下，用什么樣的配料方案進行配料，能夠提高燒結礦的質量，降低成本，對于鋼鐵工業具有重要的意義。

燒結配料是燒結生產的第一道工序，配料方案的好壞將直接影響燒結礦的質量，進而影響高爐煉鐵生產。目前燒結配料的計算方法主要分三種：

1、經驗試湊法結合簡易理論計算法。該方法簡單、有效，尤其適用于我國特有的原料多而雜，供應不穩定的工況。該方法改進了操作工人工設定各臺秤的設定值的方法，配料控制可按照成分控制目標按照配比調整生產。但其人為干擾因素多，經常需要多次經驗湊試，人為調整的變化往往趕不上原料成分的波動、特殊物料的控制、配料設備的誤差及成品成分的偏差。

2、線性規劃及回歸分析技術。該方法是按照理想的配料的目標成分要求，尋求各物料的精確配比求解。該方法在物料品種數量較少，原料供應能保證的情況下可以實現。但針對我國的特有的情況，配料的品種繁多，變量太多，必須將內部部分礦種的配比進行給定，才能得出需要的配比方案，但有時容易因為缺料等特殊情況無論如何都無法滿足成分需求。

3、專家數據庫的迭代搜索分析法。配料優化專家系統為協同式專家系統，該系統采用先進的數據庫管理技術，收集參與配料的各種原料成分分析數據、成品礦成分預測及化驗數據、過程歷史數據、以及控制輸出數據等，形成龐大的專家數據庫；然后根據專家數據庫及相應關聯規則進行迭代搜索分析，自動搜索參與配料的原料優化配比方案；最后根據選用的配比方案及預測跟蹤的結果、成品分析的數據修改關聯規則以進一步優化配比方案。

該方案的關鍵在于專家數據庫的建立、迭代搜索的關聯規則的建立。初始專家數據庫的建立為人工設定的初始數據及數據采集的參數，包括：各種物料的原始成分、參與配料的物料品種讀取，初始配比的選用、各種選用物料配比可選用的范圍、每次優化配比的數據變化尺度、運算周期的設定、每個運算周期的配比搜索次數、合理性分析、各物料的下料量、跟蹤時間的確定、成品化驗結果及檢驗時間等。迭代搜索的關聯規則的總原則是將所有物料按照專家經驗及物料成分進行分類以決定初始配比及調整策略。物料包括鐵原料、熔劑、鎂石、燃料及特殊物料(爐渣、富礦等)。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種燒結配料計算模型，優化算法，根據原料配比與燒結礦性能、成分之間的關系，原料的配比通過模型進行優化，以滿足化學成分及冶金性能，滿足高爐的冶煉要求。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種燒結配料計算模型，包括以下步驟：

1)對配料的上下限及各化學成分上下限進行約束，以鐵品位和堿度為目標的計算模型：

在配料過程中，以燒結礦礦的鐵品位Tfe、堿度R、二氧化硅SiO₂、氧化鈣CaO、三氧化二鋁Al₂O₃、氧化鎂MgO為參考指標，目標鐵品位Tfe計算公式：

燒結礦中TFe成分百分比含量＝Σx_i*A_TFei??????(2)

燒結礦去燒損去水后百分比含量＝∑x_i*(100-A_ilg)*(100-A_iH2O)??????(3)

式(2)、式(3)中：x_i表示第i種原料的配比；A_TFei表示第i種原料中TFe成分所占百分比；A_ilg表示第i種原料的燒損所占百分比；A_iH2O表示第i種原料中所含水分所占百分比；

二氧化硅SiO₂、氧化鈣CaO、三氧化二鋁Al₂O₃、氧化鎂MgO計算公式與式(1)、式(2)、式(3)相同；

堿度計算公式為：

f(R)＝f(CaO)/f(SiO₂)??????????(4)