烧结配料优化方法与工业应用

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1、摘要烧结矿是高炉炼铁的主要原料，烧结矿的质量将直接影响到高炉炉况和钢铁产量。烧结配料是钢铁冶炼生产过程的首道工序，配料效果好坏直接影响烧结矿的质量。烧结配料过程易受铁矿石来源不稳定、物理性能和化学性质各不相同和烧结矿质量检测滞后等影响，造成烧结配料过程复杂。因此，如何利用寻求合理的烧结配料方案具有重要的意义。本文围绕烧结配料优化模型和配料优化方法开展研究，提出基于满意优化理论的烧结配料优化方法，建立烧结配料多目标满意优化模型，设计和开发烧结配料优化系统。论文的主要研究工作主要表现在以下几个方面。首先，根据烧结配料工艺特点，在分析影响烧结配料优化的主要因素基础上，建立以铁品位、碱度

2、和成本为优化目标，以化学成分、碱度和库存为约束条件的烧结配料多目标优化模型。其次，针对烧结配料传统优化方法的缺点和烧结配料优化模型存在多目标、多约束条件和非线性等问题，提出了一种基于满意优化理论的烧结配料优化方法。采用满意优化思想，建立烧结配料多目标满意优化模型，并构造烧结配料的满意度函数，将烧结配料多目标优化问题转化为求解满意度最大的单目标优化问题。最后，针对烧结配料模型的特点和粒子群算法求解优化问题的缺点，给出一种用于求解烧结配料多目标满意优化问题的改进粒子群算法。实验仿真验证了本文所提建模方法与优化方法的有效性。同时为了验证其实际应用效果，针对国内某大型钢铁企业烧结厂，开发

3、烧结配料优化与决策支持系统。实际应用结果表明，该系统实现了烧结配料过程的方案优化、信息管理和决策支持，能有效提高烧结矿质量、提高计算效率和降低生产成本。关键词：烧结配料，满意优化，粒子群算法，多目标优化ABSTRACTAsthemajormaterialofblastfurnace，thequalityofsinterorehasadirectinfluenceonstateoftheblastfurnaceandoutputofsteel．Meanwhile．sinterblendingiSthefirstprocedureinironoreproductionprocess，

4、whichaffectsthequalityofsinteroredirectly．Sinceblendinglikelytobeaffectedbysourcesofsteelmines．differentparticlesizesandchemicalcomposition，sinteroreofqualitytesting，etc．，theprocessiscomplex．Accordingtotheabovesituation，itisveryimportanttofindoutareasonableschemeforblendingprocess．Considering

5、themainfactorsofblending，thepaperputsforwardamulti-objectiveoptimizationmodel，whichconvertscomprehensiveintelligencetechnologyandsatisfactoryoptimizationtheory,accordingtotheblendingprocess．Asaresult，thesinterblendingsystemisdevelopedwhichisdescribedindetailasflow．Firstly,basedonthecharacteri

6、sticsofsinterblending，theoptimizationmodelisestablished．Then，accordingtothefeaturesinblendingprocess，suchasmulti-objective，multi·constraint，nonlinearity,thesatisfactoryoptimizationmethodisproposed，whichconstructsthemathematicalmodelbyusingthesatisfactoryoptimizationtheory,andtransformsthemult

7、i．objectiveoptimizationproblemsintothesingle—objectiveoptimizationproblems．Finally,animprovedparticleswarmoptimizationalgorithmformulti—objectiveoptimizationproblemsiSpresented．accordingtothefeaturesofthemodelandthedisadvantagesofparticleswar