專利名稱：基于線性規(guī)劃的高爐配料優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爐煉鐵的計算機控制技術(shù)，尤其涉及一種基于線性規(guī)劃的高爐配料優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
高爐配料計算(burdening calculation of blast furnace)指在給定的原燃料條件和冶煉參數(shù)下，確定高爐煉鐵過程中冶煉單位生鐵的焦炭、礦石、熔劑消耗和配比的計算。通過計算還可確定消耗的鼓風(fēng)量和產(chǎn)出的爐渣數(shù)量和成分以及煤氣數(shù)量和成分。該計算結(jié)果是高爐設(shè)計和生產(chǎn)操作的重要依據(jù)。目前國內(nèi)的高爐配料計算方式大致分為Excel計算表方式和高爐配料應(yīng)用軟件計算方式2種，按算法分大致可分為人工調(diào)整驗算法和循環(huán)逼近算法2種。這兩種方法均屬于正向推算模型，即在已知所有原料成分的基礎(chǔ)上，輸入各種原料的配比，通過冶金計算公式計算出該配比在當前爐溫下的理論出鐵量和理論渣中堿度，并校驗是否與目標方案一致。如果不一致，則調(diào)整原料配比或加入堿度調(diào)控溶劑，然后再次計算，直至計算結(jié)果中2元堿度與目標堿度一致，且4元堿度和鐵水微量元素在偏差允許范圍內(nèi)，即確認料單。由于這兩種方法都是正向計算，必須先輸入一組配比驗證是否符合要求，因此都僅能求得一個可行解，而無法求取一組滿足特定約束條件的解集，并在其中準確地挑選出一個達到成本或其他優(yōu)化方向的最優(yōu)解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種為解決已知原燃料成分條件下高爐配料計算最優(yōu)化的問題的方法。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提出一種基于線性規(guī)劃的高爐配料優(yōu)化方法，包括:獲取配料參數(shù)配置信息和當前使用的燃料成分信息；確定目標函數(shù)，將目標函數(shù)轉(zhuǎn)換成與成分配比相關(guān)的線性方程；對線性方程增加約束條件，所述約束條件包括成分配比上下限約束、焦炭負荷約束、堿度約束、煤比約束、猛負荷約束；保存包含有約束條件的線性方程；調(diào)用包含有約束條件的線性方程并代入成分變量；進行迭代運算，得到成分配比的結(jié)果；驗證成分配比的結(jié)果的唯一性。在一個實施例中，目標函數(shù)包括:令第i種原料使用量為Xi，在已知目標2元堿度B2、4元堿度B4，和所有成分信息的情況下，可得:2元堿度約束方程為:
權(quán)利要求
1.一種基于線性規(guī)劃的高爐配料優(yōu)化方法，其特征在于，包括: 獲取配料參數(shù)配置信息和當前使用的燃料成分信息； 確定目標函數(shù)，將目標函數(shù)轉(zhuǎn)換成與成分配比相關(guān)的線性方程； 對線性方程增加約束條件，所述約束條件包括成分配比上下限約束、焦炭負荷約束、堿度約束、煤比約束、猛負荷約束； 保存包含有約束條件的線性方程； 調(diào)用包含有約束條件的線性方程并代入成分變量； 進行迭代運算，得到成分配比的結(jié)果； 驗證成分配比的結(jié)果的唯一性。
2.按權(quán)利要求1所述的基于線性規(guī)劃的高爐配料優(yōu)化方法，其特征在于，所述目標函數(shù)包括: 令第i種原料使用量為Xi，在已知目標2元堿度B2、4元堿度B4，和所有成分信息的情況下，可得: 2元堿度約束方程為:
3.按權(quán)利要求2所述的基于線性規(guī)劃的高爐配料優(yōu)化方法，其特征在于，所述目標函數(shù)還包括: 4元堿度約束方程、焦炭負荷約束方程、噴煤量約束方程、礦石批重約束方程、焦炭批重約束方程、鐵水中含錳約束方程， 所述約束方程都能轉(zhuǎn)化為關(guān)于決策變量Xi的線性方程。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種基于線性規(guī)劃的高爐配料優(yōu)化方法，包括獲取配料參數(shù)配置信息和當前使用的燃料成分信息；確定目標函數(shù)，將目標函數(shù)轉(zhuǎn)換成與成分配比相關(guān)的線性方程；對線性方程增加約束條件，所述約束條件包括成分配比上下限約束、焦炭負荷約束、堿度約束、煤比約束、猛負荷約束；保存包含有約束條件的線性方程；調(diào)用包含有約束條件的線性方程并代入成分變量；進行迭代運算，得到成分配比的結(jié)果；驗證成分配比的結(jié)果的唯一性。本發(fā)明的方法解決了已知原燃料成分條件下高爐配料計算最優(yōu)化的問題。
文檔編號G05B19/04GK103092087SQ20111034197
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者桂海東, 汪安圣, 汪瀾, 朱文科 申請人:上海寶信軟件股份有限公司