[发明专利]一种水泥熟料游离氧化钙含量预测方法

说明书

本发明公开了一种水泥熟料游离氧化钙含量预测方法，包括以下步骤：S1：采集水泥熟料样本；S2：构建水泥熟料游离氧化钙含量时间序列；S3：基于经验模态分解方法对泥熟料游离氧化钙含量时间序列进行时序分解；S4：构建训练特征提取模块所需的输入输出样本对；S5：训练特征提取子模块‑模块化回声状态神经网络，学习时间序列的多时间尺度特征：S6：训练预测模块‑回声状态神经网络：S7：对泥熟料游离氧化钙含量预测。本发明基于离线实验数据预测下一时刻游离氧化钙含量，解决了实验室测量结果滞后的问题；与在线分析仪测量方法相比，本发明成本低，测量的准确性受到现场烟尘和实际工况的影响较小。

技术领域

本发明涉及一种水泥熟料游离氧化钙含量预测方法，属于水泥生产控制技术领域。

背景技术

水泥烧成过程中熟料游离氧化钙的含量是衡量水泥质量的一个重要标准，它表示生料煅烧中氧化钙与氧化硅、氧化铝、氧化铁结合后剩余的程度，它的高低直接影响水泥熟料的强度。水泥熟料游离氧化钙是反映水泥熟料质量好坏的重要指标之一，在水泥熟料煅烧过程中孰料中游离氧化钙含量需要控制在一个合理的范围之内。实时预测孰料中游离氧化钙含量对确保水泥熟料煅烧质量、优化煅烧过程至关重要。

目前，大部分水泥厂化验室都是人工对水泥熟料游离氧化钙含量进行测量，采用丙三醇-芒醇体系作为萃取溶剂，与游离钙生成的碱性丙三醇巧，再用苯甲酸己醇标准溶液滴定。在线分析仪测量方法利用乙二醇与水泥熟料中的游离氧化钙反应后，溶液的导电率与游离氧化钙的含量成一定的比例关系，通过导电率的测量间接得到游离氧化钙的含量。

由于化学化验的方法延迟大、无法真实反映回转窑内的生产状况，难以对熟料的质量进行有效的控制。而在线分析仪测量方法设备成本较大，维护费用高，并且测量的准确性容易受到现场烟尘和实际工况的影响。

发明内容

针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种水泥熟料游离氧化钙含量预测方法，能够对水泥熟料游离氧化钙进行准确地实时预测。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明实施例提供的一种水泥熟料游离氧化钙含量预测方法，包括以下步骤：

S1：采集水泥熟料样本；

S2：构建水泥熟料游离氧化钙含量时间序列；

S3：基于经验模态分解方法对泥熟料游离氧化钙含量时间序列进行时序分解：

S4：构建训练特征提取模块所需的输入输出样本对；

S5：训练特征提取子模块-模块化回声状态神经网络，学习时间序列的多时间尺度特征：

S6：训练预测模块-回声状态神经网络：

S7：对泥熟料游离氧化钙含量预测。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S1中，采样周期为1小时，连续采样n次在线获取水泥熟料样本，并由人工进行实验室离线检测，并记录水泥熟料游离氧化钙含量u₁,u₂,……,u_n。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S3中，对泥熟料游离氧化钙含量时间序列进行时序分解的过程包括以下步骤：

S3.1：设置初始特征序列数p＝0；令h₀(t)＝U(t)，U(t)为水泥熟料游离氧化钙含量时间序列，U(t)＝u_t，t＝1,2,……,n；

S3.2：设置初始循环数q＝0；

S3.3：更新循环次数q＝q+1；

S3.4：找出水泥熟料游离氧化钙含量时间序列U(t)的所有极值点；