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(jì)算機(jī)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(jì)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(jì)算。通過計(jì)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(jì)算結(jié)果是高爐設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作的重要依據(jù)。目前國內(nèi)的高爐配料計(jì)算方式大致分為Excel計(jì)算表方式和高爐配料應(yīng)用軟件計(jì)算方式2種，按算法分大致可分為人工調(diào)整驗(yàn)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(jì)算公式計(jì)算出該配比在當(dāng)前爐溫下的理論出鐵量和理論渣中堿度，并校驗(yàn)是否與目標(biāo)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(jì)算，直至計(jì)算結(jié)果中2元堿度與目標(biāo)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(rèn)料單。由于這兩種方法都是正向計(jì)算，必須先輸入一組配比驗(yàn)證是否符合要求，因此都僅能求得一個(gè)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(zhǔn)確地挑選出一個(gè)達(dá)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(jì)算最優(yōu)化的問題的方法。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)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(dāng)前使用的燃料成分信息；確定目標(biāo)函數(shù)，將目標(biāo)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(fù)荷約束、堿度約束、煤比約束、猛負(fù)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(jìn)行迭代運(yùn)算，得到成分配比的結(jié)果；驗(yàn)證成分配比的結(jié)果的唯一性。在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)函數(shù)包括:令第i種原料使用量為Xi，在已知目標(biāo)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(dāng)前使用的燃料成分信息； 確定目標(biāo)函數(shù)，將目標(biāo)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(fù)荷約束、堿度約束、煤比約束、猛負(fù)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(jìn)行迭代運(yùn)算，得到成分配比的結(jié)果； 驗(yàn)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(biāo)函數(shù)包括: 令第i種原料使用量為Xi，在已知目標(biāo)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(biāo)函數(shù)還包括: 4元堿度約束方程、焦炭負(fù)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(dāng)前使用的燃料成分信息；確定目標(biāo)函數(shù)，將目標(biāo)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(fù)荷約束、堿度約束、煤比約束、猛負(fù)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(jìn)行迭代運(yùn)算，得到成分配比的結(jié)果；驗(yàn)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(jì)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