[發明專利]一種燒結過程配礦優化方法

有效

• 申請號: 201810185838.0
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN110246547B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 唐學飛;高憲文;楊光;王明順;劉富春;張鼎森;袁立斌;郝得智
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G16C20/10
• 分類號: G16C20/10;G06N3/126
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 李玲

本發明的目的是針對現有混合礦的配礦技術存在的不足，提供了一種燒結過程配礦優化方法，屬于燒結過程配礦技術領域。本方法從燒結工作中收集歷史數據；根據歷史數據通過SVR算法擬合出混合礦理化指標與燒結礦性質之間的關系；通過專家經驗和理論公式推導確定目標函數為燒結礦產品質量最優；根據現場實際需要確定約束條件；通過NSGAⅡ算法進行優化，計算出最合理的配礦方案。并建立燒結配礦數據庫，實現模型的自適應功能。本發明將優化算法與專家經驗相結合，在保證燒結礦質量的前提下，提高一級品率，節約資源，降低生產成本；同時改變了燒結配礦工作由人工計算完成的現狀，提高了企業的工作效率。

技術領域

本發明屬于燒結過程配礦技術領域，具體涉及一種基于模型參數自適應的燒結過程配礦優化方法。

背景技術

在燒結過程階段，將各種原料(鐵礦粉、輔料、燃料、返礦及含鐵生產廢料等)按一定比例配比得到符合要求的混合礦，混合礦經高溫燒結生成燒結礦；混合礦的配比對燒結后的燒結礦的化學成分指標具有決定性的作用，對燒結礦的物理性質具有重要影響，而燒結礦的理化指標則影響了金屬冶煉過程能否正常進行。

目前，對混合礦的配礦工作主要依賴人工專家經驗，通過試湊法進行。并且，由于燒結過程對礦石理化指標的影響尚無法通過公式表達，本領域技術人員往往認為混合礦的性質即為燒結礦的性質，但是在實際生產中，混合礦的性質并不是燒結礦的性質，通常的這種錯誤假設對燒結礦質量影響較大，無法做到降低燒結成本、節約能源消耗。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有混合礦的配礦技術主要依賴人工專家經驗并且沒有考慮混合礦的性質的問題，提供了一種燒結過程配礦優化方法。本發明通過建立燒結配礦歷史方案數據庫擬合出混合礦理化指標和燒結礦性質之間的函數關系，進而優化出燒結配礦方案。

一種燒結過程配礦優化方法，包括如下步驟：

步驟1：收集混合礦各項理化指標的歷史數據，包括全鐵品位、堿度、氧化鈣值、二氧化硅值、氧化鎂值；

步驟2：收集混合礦對應的燒結礦性質的歷史數據，包括全鐵品位、堿度、氧化鈣值、二氧化硅值、氧化鐵值、氧化鎂值、一級品率、合格品率；

步驟3：根據步驟1和2收集的歷史數據建立燒結配礦歷史方案數據庫；

步驟4：將數據庫中的樣本通過支持向量回歸算法擬合出混合礦理化指標和燒結礦性質之間的函數關系；

步驟5：以產品質量最優為目標建立優化模型，建立優化公式，通過帶精英策略的非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)計算，并選取最優的一組解作為最終燒結配礦方案；

步驟6：將所述最終燒結配礦方案對應的混合礦各項理化指標和燒結礦性質錄入所述燒結配礦歷史方案數據庫；

步驟7：重復步驟4至6，計算下一次最優燒結配礦方案。

進一步的，步驟4所述的擬合混合礦理化指標和燒結礦性質之間的函數關系的方法，具體步驟如下：

步驟4.1：對數據庫中混合礦和燒結礦各項指標的數值進行標準化處理；

例如，所述標準化處理為歸一化處理，處理公式如下：

P_i＝2(P-P_min)/(P_max-P_min)-1

其中：P_i為處理后的數據，P為輸入數據，P_max為輸入數據中的最大值，P_min為輸入數據中的最小值；

步驟4.2：對所有樣本打亂順序，隨機排序，取一部分樣本作為訓練數據，剩余的樣本作為測試數據；