[發明專利]一種鐵鋼界面能耗仿真模型的信息化表示方法

在審

• 申請號: 201711408364.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107992705A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 李文兵
• 申請（專利權）人: 冶金自動化研究設計院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于冶金行業信息化技術領域，提供了一種對煉鐵和煉鋼界面能耗仿真模型的通用信息化表示方法，通過該表示方法，簡化了鐵鋼界面能耗仿真模型表示，使鐵鋼界面能耗仿真功能易于實現。

背景技術

仿真是研究復雜系統的有效方法。鋼鐵生產過程中，能源消耗大，其能耗的評估非常重要。但鋼鐵生產過程，能源介質眾多，相互耦合轉換，十分復雜，能源仿真系統是有效的分析工具。

仿真系統的能耗模型一般以生產設備為節點，建立生產設備的輸入輸出模型，用來進行設備能耗的仿真計算。但在鋼鐵生產過程中，高爐煉鐵出來的鐵水，運輸到煉鋼轉爐進行生產，其運輸過程，由于鐵水的溫降，也會產生很大的能量損失，是研究能耗必須考慮的環節，這個環節一般稱為鐵鋼界面。

顯然，鐵鋼界面與生產設備節點的輸入輸出模型完全不同，而且鋼鐵生產過程中，鐵水的運輸工具、運輸方式也存在較大差異，如運輸方式有火車、汽車等，很難給出一個統一的模型進行描述和表示。此外，鐵鋼界面的能量損失主要表現在鐵水溫度的降低上，而鐵水溫度的測量需要一定的條件，不是每個鋼鐵企業都能及時獲得。

因此，能源仿真系統需要一種鐵鋼界面能耗仿真模型的信息化表示方法，能夠簡化鐵鋼界面能耗仿真功能的實現。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鐵鋼界面能耗仿真模型的信息化表示方法，通過該方法，簡化鐵鋼界面能耗仿真模型表示，使能耗鐵鋼界面能耗仿真功能易于實現。

本發明從鐵水的運輸時間著手，通過可容易獲得的時間參數，來間接獲得鐵水的溫降，進一步，將鐵水溫降傳遞到煉鋼轉爐設備節點，將鐵水溫降作為轉爐節點模型的輸入，得到由于鐵水溫降，導致轉爐能耗變化的結果，從而計算出鐵鋼界面對能耗的影響。具體步驟如下：

1、鐵水運輸時間與鐵水溫降建模，建立鐵水運輸時間與鐵水溫降的關系。事實上，鐵水運輸時間是影響鐵水溫降的主要參數，其它如環境溫度、鐵水罐是否加蓋等也會影響鐵水溫降，但在實際生產過程中，其它影響因素相對固定，可作為常量或線性化進行處理，其主要影響參數是鐵水的運輸時間。建模方法采用數學統計學中的技術方法對現場實際統計數據進行參數辨識。

2、考慮鐵水溫度的轉爐輸入輸出模型確定，能源仿真系統已把轉爐設備作為節點，對其建立了輸入輸出模型，在此步驟中，需要對原有的轉爐輸入輸出模型進行完善和改進，將鐵水溫度作為鐵水輸入的一個屬性。鐵水溫度的改變對轉爐能耗的影響已有學者進行了研究，這部分可利用現有的研究成果，但模型的表示進行了擴充。

3、鐵水運輸時間與轉爐能耗建立關聯，鋼鐵能源仿真系統采用關系數據庫表作為數據存儲，通過步驟鐵水運輸時間與鐵水溫降建模1和步驟考慮鐵水溫度的轉爐輸入輸出模型確定，鐵水的運輸時間通過鐵水入轉爐的溫度，與轉爐能耗進行關聯。

4、鐵鋼界面能耗仿真計算。基于以上鐵水運輸時間、鐵水溫降、入轉爐鐵水溫度、轉爐能耗的表示方法，在鐵鋼界面能耗仿真計算中，輸入鐵水的運輸時間，通過步驟鐵水運輸時間與鐵水溫降建模，可得到鐵水溫降，通過步驟考慮鐵水溫度的轉爐輸入輸出模型確定，可計算出轉爐能耗，從而計算出由于鐵水運輸時間的變化，而對鐵鋼界面能耗的影響。

本發明的優點在于：以鐵水運輸時間為輸入，通過建立運輸時間與鐵水溫降的模型，將溫度屬性添加到轉爐輸入輸出模型，將鐵鋼界面的能耗仿真計算轉化為轉爐設備節點的仿真計算，避免了鐵鋼界面的復雜建模，簡化了鐵鋼界面能耗仿真功能實現。

具體實施方式

鋼鐵能源仿真系統采用關系數據庫作為系統的數據存儲。本方法實施方式以關系數據庫ORACLE作為數據存儲，實現鐵鋼界面能耗仿真模型的信息化表示方法。

實施過程涉及3個關系數據庫表：仿真輸入工況表、界面工況模型表和節點設備輸入輸出表。

具體數據庫表定義如下：

表1界面工況模型表：STATE_MODEL