[发明专利]炼钢合金投入量控制方法

权利要求书

1.一种炼钢合金投入量控制方法，其特征是，包括以下步骤：

S1：根据冶炼工艺设定各个元素的标准收得率和出钢目标成分，并选定若干炉钢水作为参考炉，提取所有参考炉的生产实绩数据；

S2：利用参考炉的生产实绩数据对各个元素的标准收得率进行修正，得到各个元素的学习收得率，然后将各个元素的学习收得率转化为各个合金的学习收得率用于后续的合金投入量控制；

S3：建立合金投入量模型，根据学习收得率计算得到各个合金投入量；

各个合金投入量的计算按照以下顺序进行；

首先，设定目标参数，总共有M种合金，采用合金成本Z作为目标参数，得到各个合金投入量的目标函数min(Z(x₁,...,x_M))；

然后，通过将各个合金投入组合与投入量约束关系代入目标函数，以确定各个合金的投入量；

设在所有合金中除铁元素以外还总共有N类元素，分别为第i类元素的出钢目标成分中限、出钢目标成分下限、出钢目标成分上限，i＝1，2，……N；

根据第i类元素的出钢目标成分选择使用公式(2)、(3)、(4)、(5)进行约束；

应满足约束条件如下：

如第i类元素含量只具有出钢目标成分中限时，用公式(2)、(5)进行约束；

如第i类元素含量只具有出钢目标成分上限时用公式(4)、(5)约束；

如第i类元素含量只具有出钢目标成分下限时用公式(3)、(5)约束；

如第i类元素含量由出钢目标成分下限和出钢目标成分上限同时约束时采用公式(3)、(4)、(5)约束；

其中：

其中：

其中：

x_j≤G,x_j≥0 j＝1,2,…M (5)

公式(2)～(5)中，为第i类元素的学习收得率；

为第j种合金的学习收得率；

q_ji为第j种合金中第i类元素的含量；

G为投入合金前钢水总重量；

x_j为第j种合金的投入量；

为投入合金前钢水中第i类元素的含量；

以公式(2)～(5)作为约束条件，以目标函数min(Z(x_j))作为优化目标，采用线性规划模型求解，求得各种合金投入量x_j,j＝1,2,…M；

S4：将合金投入量传给合金料仓控制系统进行合金投料操作。

2.如权利要求1所述的炼钢合金投入量控制方法，其特征是：所述步骤S3中，所述合金成本Z包括合金投入成本Z1和投入合金带入的有害元素引发钢水品质下降的惩罚成本Z2，Z＝Z1+Z2；

所述合金投入成本

所述惩罚成本

因此，所述优化目标为公式(1)；

式中：c_j为第j种合金的价格；

h_i为第i类元素引发的钢水品质下降的成本系数，为经验参数由实验取得；

q_ji为第j种合金中第i类元素的含量。

3.如权利要求1所述的炼钢合金投入量控制方法，其特征是：所述步骤S4中，根据各个合金投入量计算得到各个元素的出钢预测成分，将出钢预测成分与出钢目标成分相比较以预测钢水质量；

式中：B_i为第i类元素的出钢预测成分。

4.如权利要求1～3中任意一权利要求所述的炼钢合金投入量控制方法，其特征是：所述步骤S2具体为，选取了总共K个参考炉，k＝1，2，……K；

学习收得率

式中，

为第i类元素的学习收得率；

为第i类元素的标准收得率；

为第k个参考炉中第i类元素的实绩收得率，根据参考炉的生产实绩数据取得；

β为收得率学习系数，为经验参数由实验取得。