[發明專利]一種基于線性規劃的水泥原材料調整方法和系統

有效

• 申請號: 202010160405.7
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111348851B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 杜文莉;鐘偉民;朱遠明;錢鋒;趙亮
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G05D11/02
• 分類號: G05D11/02;G05B19/00;C04B7/38;C04B7/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陶啟長;韋東

1.一種優化多組分水泥原材料的調整量并構建多組分水泥原材料調整模型的方法，包括：

(1)采集水泥物料的三率值，所述三率值包括石灰石飽和系數、硅率和鋁率，

(2)根據檢測的三率值獲得水泥物料中化合物的比例關系，

(3)構建多組分水泥原材料中各組分的化合物含量矩陣，

(4)通過引入松弛變量并利用線性約束條件構建優化模型，和

(5)對優化模型求解，獲取優化的調整量，

其中，所述多組分水泥原材料包含2-10種組分，松弛變量ε為多組分水泥原材料中各組分的松弛變量的矩陣，并且，線性約束條件包括：

[M+Ng]X-ε≤Nt

-[M+Ng]X-ε≤-Nt

式中，M表示原材料各組分中化合物的含量矩陣，X為原材料中各組分的含量矩陣，t為總喂料量，g為各原材料中其他成分的含量，N為水泥物料中化合物的比例矩陣。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物主要是氧化鈣、二氧化硅和少量的氧化鋁和氧化鐵。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中化合物的比例關系通過式(1-1)獲得

其中C、S、A、F分別表示物料中CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃的百分比含量；KH、SM和IM分別表示石灰石飽和系數、硅率和鋁率。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中化合物的比例關系為：

F：A：S：C＝1：IM：SM·(1+IM)：[2.8KH·SM·(1+IM）+1.65IM+0.35]。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述多組分水泥原材料是四組分水泥原材料，并且所述方法具有選自以下的一個或多個特征：

四組分水泥原材料中各組分的化合物含量如表1所示，

	組分1	組分2	組分3	組分4
成分	1]]>	2]]>	3]]>	4]]>
C	11]]>	12]]>	13]]>	14]]>
S	21]]>	22]]>	23]]>	24]]>
A	31]]>	32]]>	33]]>	34]]>
F	41]]>	42]]>	43]]>	44]]>
G	11]]>	12]]>	13]]>	14]]>

表1

其中g為各組分中其他成分的含量，如下式所示：

步驟(3)中的化合物含量矩陣如下式所示：

優化模型是基于下式構建的：

MX-N·(t-gX)＝0 (1-4)

其中，M表示原材料各組分中化合物的含量矩陣，X為原材料中各組分的含量矩陣，t為總喂料量，g為各原材料中其他成分的含量；

松弛變量為ε＝[ε₁ ε₂ ε₃ ε₄]^T；

線性約束條件如下所示：

[M+Ng]X-ε≤Nt

-[M+Ng]X-ε≤-Nt

其中，約束條件4里的I(4)表示維數為4的單位矩陣；

優化模型如下所示：

s.t.

[M+Ng]X-ε≤Nt

-[M+Ng]X-ε≤-Nt

其中，約束條件4里的I(4)表示維數為4的單位矩陣，

或者，所述多組分水泥原材料是三組分水泥原材料，并且所述方法具有選自以下的一個或多個特征：

三組分水泥原材料中各組分的化合物含量如表2所示，

	組分1	組分2	組分3
成分	1]]>	2]]>	3]]>
C	11]]>	12]]>	13]]>
S	21]]>	22]]>	23]]>
A	31]]>	32]]>	33]]>
F	41]]>	42]]>	43]]>
G	11]]>	12]]>	13]]>

表2

其中g為各組分中其他成分的含量，如下式所示：

步驟(3)中的化合物含量矩陣如下式所示：

優化模型是基于下式構建的：

MX-N·(t-gX)＝0 (1-4’)

其中，M表示原材料各組分中化合物的含量矩陣，X為原材料中各組分的含量矩陣，t為總喂料量，g為各原材料中其他成分的含量；

松弛變量為ε＝[ε₁ ε₂ ε₃]^T；

線性約束條件如下所示：

[M+Ng]X-ε≤Nt

-[M+Ng]X-ε≤-Nt

其中，約束條件4里的I（3）表示相應維數的單位矩陣；

優化模型如下所示：

s.t.

[M+Ng]X-ε≤Nt

-[M+Ng]X-ε≤-Nt

其中，約束條件4里的I（3）表示相應維數的單位矩陣。