基于遗传算法建立的无料钟高炉炉顶布料控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于遗传算法建立的无料钟高炉炉顶布料控制方法，该方法应用与于无料钟高炉炉顶布料控制。本发明专利技术公开了一种基于遗传算法建立的无料钟高炉炉顶布料控制方法，根据期望的矿焦比，利用遗传算法计算能够实现期望矿焦比的最优布料矩阵，从而实现高炉顺行，提高煤气利用率，达到节能减排的目标。其特点在于为：定义了矿焦比数学表达式；给出了期望矿焦比的数学模型；结合当前炉矿信息，找到合适的期望矿焦比，利用自适应遗传算法找到最优布料矩阵，完成布料控制，实现了高炉生产的在线控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种基于自适应遗传算法的控制方法，该方法应用与于无料钟高炉炉顶布料控制
技术介绍
节能减排是当今エ业发展的方向。炼铁行业作为冶金行业中比重较大的领域，更是实现节能减排不可或缺的部分。实现炼铁领域节能减排的关键因素是保障高炉炉内煤气流的合理分布。矿焦比分布是煤气流分布的内在表现。炉顶布料又是调节矿焦比分布的重要手段。因此，通过炉顶布料实现期望的矿焦比，从而实现高炉炉内煤气流的合理分布，该方法在很大程度上可以实现节能减排的目标。无料钟高炉的炉顶布料方式调节手段丰富，更能充分发挥无钟炉顶布料的优越性，从而更好地实现期望的矿焦比和煤气流分布。由于高炉内部高温、高压、复杂多变等恶劣条件的限制，高炉布料控制的优化问题成为了ー种非线性、多峰值的复杂优化问题，因此很多经典的控制方法都不能有效的指导高炉炉顶的布料控制。目前的高炉生产中，在布料方式选择上，通常是根据炉长经验结合布料模型分析，进行布料矩阵选择的。也有部分企业是根据现场数据和炉长的经验建立了布料专家系统，该方法在一定程度上对高炉的生产起到了积极作用，提高了矿焦比，提高了煤气利用率。但是这些方法具有一定的滞后性，也就是只有当现场数据反映出问题(煤气流分布恶化、矿焦比低等)后才能进行布料控制调节，炉内状况不能保证始终处于合理阶段，而且这些方法在如何选择多环布料中的布料矩阵(环数、溜槽倾角和布料圈数等)的问题上没有严谨的理论依据。因此，有必要设计ー种无料钟高炉炉顶布料控制方法，根据当前矿焦比分布实时调节布料矩阵，使高炉矿焦比、煤气流分布始終处于合理，进ー步提高煤气利用率和降低焦比，最終实现节能减排的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种基于遗传算法的无钟高炉布料闭环控制方法，以找到最优布料布阵，以保障矿焦比分布始終处于当前最佳的状态，实现炉况长期稳定顺行、提高煤气利用率、降低焦炭比以及节能减排的目的。所述遗传算法(genetic algorithms,GA)是在达尔文的生物进化论和孟德尔的遗传学说的基础上建立起来的一种模拟自然选择和遗传机制的寻优方法。该算法模拟了生物的遗传、进化过程，并结合了随机统计原理，采用启发式的全局捜索方法，具有很强的全局捜索和优化能力，特别适应于处理高炉布料控制这样多维多峰的非线性优化问题。因此，遗传算法成为解决无钟高炉炉顶布料控制方法的不二选择。遗传算法包括以下几个基本步骤初始化，选择，交叉，变异等，其中选择、交叉和变异操作都是基于个体的适应度来操作的。本专利技术的核心思想是利用自适应遗传算法，根据当前所需的矿焦比分布，找到最优布料矩阵，实现期望矿焦比分布。本专利技术的技术方案如下ー种，特征在干采用自适应遗传算法，结合期望的矿焦比曲线，求得所需的布料矩阵，通过多环布料方式实现布料控制，使得所得的矿焦比与期望矿焦比尽可能吻合，进而达到提高高炉煤气利用率的目的，所述方法的具体步骤如下(I)定义矿焦比假设布料次序为JK，即先布焦后布矿，我们定义矿焦比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种基于遗传算法建立的无料钟高炉炉顶布料控制方法，特征在于采用自适应遗传算法，结合期望的矿焦比曲线，求得所需的布料矩阵，通过多环布料方式实现布料控制，使得所得...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹怡欣，祝乔，陈先中，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：