[發明專利]一種燒結礦質量預測方法及系統

在審

• 申請號: 202210280084.3
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114580780A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 何曉義;劉周利;白曉光;李玉柱;梁海全;楊帆;張永
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;C21B5/00
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 樊喜鋒

本發明公開了一種燒結礦質量預測方法及系統，該方法包括：獲取燒結生產歷史數據，構建燒結數據庫；利用燒結數據庫中燒結生產歷史數據，構建燒結礦質量預測模型；分別設置待預測燒結礦質量的目標變量和影響燒結礦質量的因變量，并確定滿足高爐生產要求的燒結礦質量指標；設置燒結生產擬使用的配料結構和工藝參數，根據設置的燒結生產擬使用的配料結構，計算燒結礦理論化學成分；將燒結生產擬使用的配料結構、工藝參數及理論化學成分輸入至所述燒結礦質量預測模型，預測得到燒結礦質量指標；判斷燒結礦質量指標是否滿足高爐生產要求，并確定燒結生產實際使用的配料結構和工藝參數。

技術領域

本發明涉及數據挖掘技術領域，特別涉及基于燒結礦生產數據挖掘技術的燒結礦質量預測方法及系統。

背景技術

燒結礦是高爐爐料結構的主要組成部分，其質量的穩定與優化對整個煉鐵流程的技術經濟指標都有重要的影響。燒結礦質量的改善和穩定是高爐高效低耗生產的前提條件。高爐煉鐵對燒結礦質量有著嚴格的要求，燒結礦質量不能夠滿足高爐需求必然會造成高爐生產波動。

由于燒結礦原料來源廣、品種多、成分復雜，且燒結過程是一個滯后、非線性、強干擾的復雜動態過程，燒結礦質量的檢測與工藝參數的調整存在較大的滯后，化驗、檢驗數據與當前時刻的工藝參數并非完全一致，無法實時指導燒結生產。目前燒結礦質量控制的方法是通過如下過程來完成的：首先是技術人員依據鐵礦石資源情況、高爐生產要求、當前燒結生產的工藝等條件初步確定燒結生產的配料方案；其次通過燒結杯試驗對配料方案及燒結工藝參數控制進行試驗研究，確定滿足生產要求的燒結生產的各項工藝參數；再次依據上一步確定的工藝參數進行工業試驗，通過工業試驗對工藝參數進行進一步優化，確定燒結實際生產的工藝參數。此過程周期較長且技術人員工作量較大。

現有的中國專利CN101339177A“基于神經網絡的燒結礦FeO預報系統”、中國專利CN202351625U“小樣本貧信息下的燒結礦化學成分預測與智能控制系統”和中國專利CN103258310A“燒結礦轉鼓強度預測方法”等專利技術，公開了不同信息樣本條件下對燒結礦FeO和轉鼓強度的預測方法，雖各有優點，但均沒有考慮到燒結礦冶金性能質量指標的預測，應用預測結果僅可實現對燒結過程參數進行優化。因此，如何涉及一種能夠全面預測燒結礦質量各項質量指標的方法，仍是本領域待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于燒結礦生產數據挖掘技術的燒結礦質量預測方法及系統，該方法能夠全面預測燒結礦質量各項質量指標，并能夠依此確定燒結配料方案、燒結生產工藝控制參數，實現對燒結生產全過程進行優化調整。

本發明第一方面提供一種燒結礦質量預測方法，該方法包括：獲取燒結生產歷史數據，構建燒結數據庫；利用燒結數據庫中燒結生產歷史數據，構建燒結礦質量預測模型；分別設置待預測燒結礦質量的目標變量和影響燒結礦質量的因變量，并確定滿足高爐生產要求的燒結礦質量指標；設置燒結生產擬使用的配料結構和工藝參數，根據設置的燒結生產擬使用的配料結構，計算燒結礦理論化學成分；將燒結生產擬使用的配料結構、工藝參數及理論化學成分輸入至所述燒結礦質量預測模型，預測得到燒結礦質量指標；判斷燒結礦質量指標是否滿足高爐生產要求，并確定燒結生產實際使用的配料結構和工藝參數。

進一步的，所述燒結生產歷史數據至少包括燒結用原料數據、燒結用燃料熔劑數據、燒結生產工藝參數數據及燒結礦質量數據。

進一步的，所述目標變量至少包括燒結礦轉鼓指數、平均粒徑、熔滴區間、熔滴最大壓差、熔化終了溫度、低溫還原粉化指數、還原度；所述因變量至少包括燒結礦各種鐵礦石理化指標、燒結配料結構、燒結生產工藝參數。

進一步的，所述燒結礦質量指標至少包括燒結礦的還原度、低溫還原粉化指數、平均粒徑、熔滴區間、熔化溫度、壓差及燒結礦轉鼓指數。