【技术实现步骤摘要】
一种基于线性规划的水泥原材料调整方法和系统
本专利技术涉及一种物料调配优化控制技术，具体涉及对水泥生料混合采取的配方比例调整方案及系统。
技术介绍
在水泥生产过程中生料配料环节是重要的物理过程，它直接影响了熟料质量、能量消耗和水泥质量。生料成分分析主要通过人工化验或在线分析仪检测得到。通常，由于烧成过程粉煤灰比例较低，且其中的成分比例相对稳定。因此，在实际应用中往往只需要保证生料三率值在短期内的稳定，通过反馈校正消除偏差。目前，水泥原材料配比生产过程主要基于经验公式，采用人工调整的方式确定石灰石、高硅和铁粉的调整比例，通过对比化验结果和目标设定值的偏差，按照比例校正的方式首先确定石灰石的调整量，并结合硅率和铁率确定高硅和铁粉的调整比例。该调配效果的优劣受人为因素影响很大，在率值偏差较小时不进行配方调制，导致累计偏差大，不易稳定生料三率值。除此之外，由于石灰石比例使用量较大，人工调节在考虑石灰石饱和系数时，往往不能很好地兼顾硅率或铁率的波动。本领域仍需高效精确的非依赖人工经验的控制原材料调整量的方法。<...
【技术保护点】
1.一种优化多组分水泥原材料的调整量并构建多组分水泥原材料调整模型的方法，包括：/n(1)采集水泥物料的三率值，所述三率值包括石灰石饱和系数、硅率和铝率，/n(2)根据检测的三率值获得水泥物料中化合物的比例关系，/n(3)构建多组分水泥原材料中各组分的化合物含量矩阵，/n(4)通过引入松弛变量并利用线性约束条件构建优化模型；和/n任选的(5)对优化模型求解，获取优化的调整量。/n
【技术特征摘要】
1.一种优化多组分水泥原材料的调整量并构建多组分水泥原材料调整模型的方法，包括：
(1)采集水泥物料的三率值，所述三率值包括石灰石饱和系数、硅率和铝率，
(2)根据检测的三率值获得水泥物料中化合物的比例关系，
(3)构建多组分水泥原材料中各组分的化合物含量矩阵，
(4)通过引入松弛变量并利用线性约束条件构建优化模型；和
任选的(5)对优化模型求解，获取优化的调整量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物主要是氧化钙、二氧化硅和少量的氧化铝和氧化铁。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多组分水泥原材料包含2-10种组分。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中化合物的比例关系通过式(1-1)获得
其中C、S、A、F分别表示物料中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的百分比含量；KH、SM和IM分别表示石灰石饱和系数、硅率和铝率，
优选地，步骤(2)中化合物的比例关系为：
F：A：S：C＝1：IM：SM·(1+IM)：[2.8KH·SM·(1+IM)+1.65IM+0.35]。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述多组分水泥原材料是四组分水泥原材料，并且所述方法具有选自以下的一个或多个特征：
四组分水泥原材料中各组分的化合物含量如表1所示，其中g为各组分中其他成分的含量，如下式所示：
步骤(3)中的化合物含量矩阵如下式所示：
优化模型是基于下式构建的：
MX-N·(t-gX)＝0(1-4)
其中，M表示原材料各组分中化合物的含量矩阵，X为原材料中各组分的含量矩阵，t为总喂料量，g为各原材料中其他成分的含量；
式(1-4)各参数如下所示：
X＝[x1x2x3x4]T
R＝[2.8KH×SM×(1+IM)+1.65IM+0.35+SM×(1+IM)+IM+1](1-5)
g＝[g11g12g13g14]；
松弛变量为ε＝[ε1ε2ε3ε4]T，优选地，松弛变量中每个元素均大于0；
线性约束条件如下所示：
[M+Ng]X-ε≤Nt
-[M+Ng]X-ε≤-Nt
其中，约束条件4里的I(4)表示维数为4的单位矩阵；
优化模型如下所示：
s.t.
[M+Ng]X-ε≤Nt
-[M+Ng]X-ε≤-Nt
其中，约束条件4里的I(4)表示维数为4的单位矩阵，
或者，所述多组分水泥原材料是三组分水泥原材料，并且所述方法具有选自以下的一个或多个特征：
三组分水泥原材料中各组分的化合物含量如表2所示，其中g为各组分中其他成分的含量，如下式所示：
步骤(3)中的化合物含量矩阵如下式所示：
优化模型是基于下式构建的：
MX-N·(t-gX)＝0(1-4)
其中，M表示原材料各组分中化合物的含量矩阵，X为原材料中各组分的含量...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜文莉，钟伟民，朱远明，钱锋，赵亮，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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