铁矿烧结优化配矿数学模型的研究

发布时间：2021-10-15 06:18

　　摘要：随着我国的钢铁产量逐年增加,对铁矿原料的需求量也在不断地增长。由于铁矿资源日益紧张、进口矿石种类繁多、国内矿石参差不齐,使得烧结厂所使用的原料品种复杂多样,而原料的不稳定性又给制粒和烧结带来很大的困难。因此,开发烧结优化配矿系统,合理、高效利用铁矿石资源,对稳定烧结生产、提高烧结矿产质量、降低生产成本,甚至改善高炉冶炼技术经济指标均具有重要意义。本研究针对烧结过程特点,建立以配矿成本为目标函数,以烧结矿化学成分、混合料-0.5mm粒级含量和原料供应条件为约束条件的优化配矿模型。提出了以线性规划法和遗传算法相结合的方法对优化配矿模型进行求解,获取满足烧结矿化学成分要求,且具有较优的技术指标和经济指标的配矿方案组。通过烧结实验研究,分析了原料性能对烧结工艺参数及产质量指标的影响规律,确定了预测模型的输入输出关系,并采用支持向量机进行建模,模型准确率达到83%以上。系统软件采用了C#程序设计语言进行开发,实现了原料数据库管理、烧结优化配矿和烧结配料计算等功能。通过实际应用证明,该系统能根据用户需求和原料条件给出技术经济指标较优的配矿方案。 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 文献综述
    1.1 铁矿烧结的发展现状
    1.2 烧结优化配矿的研究现状
        1.2.1 基于烧结实验的优化配矿
        1.2.2 基于铁矿石高温性能的优化配矿
        1.2.3 基于数学模型和人工智能的优化配矿
    1.3 烧结指标预测的研究现状
        1.3.1 烧结适宜工艺参数预测
        1.3.2 烧结产质量指标预测
    1.4 论文的提出
第二章 研究思路及方案设计
    2.1 研究思路
    2.2 系统设计
第三章 烧结优化配矿模型的研究
    3.1 模型的建立
        3.1.1 铁矿石配比约束
        3.1.2 烧结矿化学成分及碱度约束
        3.1.3 混合料粘附粉含量约束
    3.2 模型求解方法的研究
    3.3 优化配矿模型的求解
        3.3.1 初始种群的产生
        3.3.2 个体适应度评价及种群多样性保持
        3.3.3 种群遗传进化操作
    3.4 本章小结
第四章 烧结工艺参数及产质量预测模型的研究
    4.1 建模方法的研究
        4.1.1 建模方法的确定
        4.1.2 支持向量机
    4.2 模型的建立
        4.2.1 输入参数的确定
        4.2.2 核函数的确定
        4.2.3 模型参数的优化
    4.3 预测效果
    4.4 本章小结
第五章 软件系统的开发和应用
    5.1 系统软件的开发
    5.2 系统功能结构
    5.3 系统功能模块
        5.3.1 原料管理模块
        5.3.2 优化配矿模块
        5.3.3 配料计算模块
    5.4 系统应用实例
    5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢



本文编号：3437578