球团配料过程的优化研究及软件开发

论文摘要

球团矿是高炉炼铁的主要原料之一,其成本相对较低,具有铁品位高、渣量低、机械强度高、还原性好等优点,由于其特有的冶金性能而成为当今冶炼炉料中不可缺少的重要组成部分。球团生产中的配料过程直接影响了球团的质量好坏,对高炉炼铁影响重大。本文以鞍钢弓矿球团一厂链篦机一回转窑球团生产工艺为背景,重点介绍了其配料流程,分析了各化学成分指标对球团质量的影响以及影响化学成分的主要因素。为了使建立的球团配料优化模型更准确,本文采用一种基于聚类的数据处理方法对来料成分数据进行处理,提出一种改进的平均最小距离(MMD, mean minimum distance)方法实现了来料成分数据的预处理。在此基础上,结合鞍钢弓矿球团一厂的生产实际,通过基本配料公式,以化学指标为约束,成品球团铁品位最接近指标要求为优化目标,建立了球团配料优化模型。并使用遗传算法对配料优化模型进行优化计算,得出最优配比。以鞍钢弓矿球团一厂配料过程优化项目为实际背景,使用C#语言开发了配料优化软件界面；根据OPC通讯标准,实现界面实时读取上位机数据。同时采用ADO.NET类库,使C#可以访问SQL Server数据库,实现了对数据的存储、调用、更新等操作。使用MATLAB进行数学模型的建立以及配料优化模型的计算,并通过C#与MATLAB混合编程技术实现在优化界面中对优化计算结果的显示。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 国内外球团矿生产现状和发展趋势
• 1.2.1 国外球团矿生产现状及发展趋势
• 1.2.2 国内球团矿生产现状及发展趋势
• 1.3 本论文的主要工作
• 第2章 球团矿配料过程及化学成分影响因素分析
• 2.1 链篦机—回转窑—环冷机球团矿生产工艺及配料流程分析
• 2.2 球团矿化学成分考核指标
• 2.3 球团矿化学成分影响因素分析
• 2.3.1 TFe含量影响因素分析
• 2含量影响因素分析'>2.3.2 SiO₂含量影响因素分析
• 2.3.3 FeO含量影响因素的分析
• 2.3.4 球团碱度影响因素的分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 球团矿来料成分数据的预处理
• 3.1 聚类分析方法理论知识
• 3.1.1 聚类分析算法的基本定义
• 3.1.2 距离函数
• 3.2 基于MMD算法的数据处理方法
• 3.2.1 MMD算法
• 3.2.2 改进的MMD算法
• 3.3 来料成分数据的预处理
• 3.4 本章小结
• 第4章 球团矿配料优化模型的研究
• 4.1 球团配料的优化设计思想
• 4.2 球团配料优化模型的建立
• 4.2.1 球团配料公式
• 4.2.2 化学成分约束条件
• 4.2.3 球团配料优化模型
• 4.3 球团配料优化及计算方法
• 4.3.1 遗传算法
• 4.3.2 配料优化模型的计算及结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 球团矿来料跟踪及配料优化软件的开发与实现
• 5.1 .NET和C#简介
• 5.2 OPC接口技术
• 5.2.1 OPC接口技术简介
• 5.2.2 OPC客户端软件在C#中的应用
• 5.3 C#对SQL Server数据库的访问
• 5.4 C#与Matlab混合编程
• 5.5 软件的设计思想
• 5.6 软件的结构
• 5.7 软件的实现
• 5.8 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢