CN101532081B - 一种优化烧结固体燃料配比的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种优化烧结固体燃料配比的方法，所述方法包括：步骤A：统计计算最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，开始计时；步骤B：获取当前混合料中返矿的配比，结合所述最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，计算当前混合料的最优燃料配比；步骤C：根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量；步骤D：计时一燃料计算周期后，返回步骤A。本发明还提供了一种优化烧结固体燃料配比的装置。采用本发明所述方法及装置，能够降低烧结过程中固体燃料的配比、节约能源。

Description

一种优化烧结固体燃料配比的方法及装置

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，特别是涉及一种优化烧结固体燃料配比的方法及装置。 

背景技术

参照图1，为烧结厂配料系统工艺流程图。 

烧结厂的配料车间沿混一皮带设有若干个大型矿槽1，用于储存烧结生产所需的各种物料，如铁料、燃料、熔剂、返矿、及杂料等。每个矿槽1向混一皮带下料，最终在混一皮带末端形成13个矿槽1的混和料。上述通常称为配料系统。配料系统根据综合输送量，按比例控制每个矿槽1的下料流量，进而控制烧结成品的化学成分。混一皮带上的原料依次被送入一次混合机2和二次混合机3，经过两次加水和混合后，形成混合料。混合料沿烧结皮带下落至混合料槽4，经九辊布料机5铺于烧结台车6上。在烧结台车6上点火、焙烧形成烧结球团。烧结过后的烧结球团，通过破碎、冷却、筛分后，经过成品检测点，进行成品检验，最后到达成品仓7，完成烧结过程。 

现有烧结工艺中，为了提高成品烧结矿的质量，使供给高炉的成品烧结矿的粉末量降到最低限度，需要对烧结球团进行多次筛分，使小于一定粒级的粉末得到彻底的筛除。一般设定直径小于5mm的烧结球团为不合格成品，经过筛分后，将不合格成品返回烧结烧结配料系统的始端，重新进行烧结，称为返对。 

在实际烧结工艺中，固体燃料的配比对烧结过程及烧结矿性能有很大影响。若燃料过多，烧结温度过高，引起过烧；燃料过少，烧结温度过低，将导致欠烧。而过烧和欠烧现象都会导致烧结成品质量的降低。 

一般烧结工艺中，铁料和熔剂所需的燃料配比是基本稳定的，不同批次的返矿所需的燃料配比是不相同的。 

因此，如何在获取最佳烧结质量的烧结矿的前提下，尽量降低燃料的配比，实现燃料优化、节约能源，是本领域技术人员急于解决的技术问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种优化烧结固体燃料配比的方法及装置，能够降低烧结过程中固体燃料的配比、节约能源。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种优化烧结固体燃料配比的方法，所述方法包括： 

步骤A：从生产数据库中，提取出烧结状态最优时的数据，对所述数据中的混合料中燃料的配比和返矿的配比进行统计，将各组数据分别代入公式： 

(100-RL)×a+RF×b＝RL×100(100+RF) 

统计计算得到最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，开始计时； 

步骤B：获取当前混合料中返矿的配比，结合所述最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，采用下式计算当前混合料的最优燃料配比： 

$\mathrm{RL}=(100a+\mathrm{RF}\×b)/(\frac{100}{100+\mathrm{RF}}+a)$

式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数； 

步骤C：根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量； 

步骤D：计时一燃料计算周期后，返回步骤A。 

优选地，在步骤B之后、步骤C之前，进一步包括： 

定周期计算当前时刻之前预设时间段内的烧透点温度的平均值； 

根据所述烧透点温度的平均值，按预设修正规则，修正所述最优燃料配比。 

优选地，所述预设修正规则为： 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L； 

t_L≤T_{BTP_AVG}≤t_H时，不需要修正燃料配比； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH； 

其中：T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比； 

t_LL为过低临界温度值；t_L为较低临界温度值；t_H为较高临界温度值；t_HH为过高临界温度值；且有t_LL＜t_L＜t_H＜t_HH； 

ΔRL_LL过少修正值；ΔRL_L为略少修正值；ΔRL_H为略多修正值；ΔRL_HH 为过多修正值。 

优选地，所述方法进一步包括：按预设规则，为每条修正规则设定约束周期； 

所述预设规则为： 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL，约束周期T_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L，约束周期T_L； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H，约束周期T_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH，约束周期T_HH； 

其中，T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比；T_LL、T_L、T_H、T_HH分别为每条修正规则对应的约束周期。 

本发明还提供了一种优化烧结固体燃料配比的装置，所述装置包括： 

燃料系数计算单元，用于从生产数据库中，提取出烧结状态最优时的数据，对所述数据中的混合料中燃料的配比和返矿的配比进行统计，将各组数据分别代入公式：(100-RL)×a+RF×b＝RL×100/(100+RF)统计计算得到最优新原料燃料系数和返矿燃料系数； 

最优燃料配比计算单元，用于获取当前混合料中返矿的配比，结合所述最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，采用下式计算当前混合料的最优燃料配比： 

，式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数； 

下料流量调节单元，用于根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量； 

计时单元，当燃料系数计算单元开始计算时，启动计时，计时一燃料计算周期后，通知燃料系数计算单元重新计算。 

优选地，所述装置还包括： 

烧透点温度计算单元，用于定周期计算当前时刻之前预设时间段内的烧透点温度的平均值； 

修正单元，用于根据所述烧透点温度的平均值，按预设修正规则，修正所述最优燃料配比。 

优选地，所述预设修正规则为： 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L； 

t_L≤T_{BTP_AVG}≤t_H时，不需要修正燃料配比； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH； 

其中：T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比； 

t_LL为过低临界温度值；t_L为较低临界温度值；t_H为较高临界温度值；t_HH为过高临界温度值；且有t_LL＜t_L＜t_H＜t_HH； 

ΔRL_LL过少修正值；ΔRL_L为略少修正值；ΔRL_H为略多修正值；ΔRL_HH为过多修正值。 

优选地，所述装置还包括：约束周期设定单元，用于按预设规则为每条修正规则设定约束周期； 

所述预设规则为： 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL，约束周期T_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L，约束周期T_L； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H，约束周期T_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH，约束周期T_HH； 

其中，T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比；T_LL、T_L、T_H、T_HH分别为每条修正规则对应的约束周期。 

本发明所述优化烧结固体燃料配比的方法及装置，定周期根据统计计算得到的最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，结合当前混合料中返矿的配比，实时计算当前混合料的最优燃料配比，并及时调节燃料矿槽的下料流量。 

采用本发明所述方法及装置，根据定周期对历史生产数据的实时统计分析，得到当前周期返矿配比与燃料配比之间的最优关系，即当前批次混合料获得最优烧结状态所需的返矿配比与燃料配比之间的关系。再根据实时获取的当前返矿配比，利用所述最优关系，计算得到当前周期混合料的最优燃料配比，并及时调节燃料矿槽的下料流量，调整当前周期混合料中的燃料的配比，使之能够达到最优烧结状态的同时，实现了燃料优化、节约了能源。 

附图说明

图1为烧结厂配料系统工艺流程图； 

图2为本发明第一实施例的优化烧结固体燃料配比的方法流程图； 

图3为大型矿槽结构图； 

图4为本发明第二实施例的优化烧结固体燃料配比的方法流程图； 

图5为本发明的优化烧结固体燃料配比的装置结构图。 

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

首先，结合烧结工艺流程，对本发明的优化烧结固体燃料配比的方法及装置的原理进行详细介绍。 

烧结过程主要是：将各种原料混合进行烧结，形成球形的烧结矿，送往高炉进行炼铁。 

烧结主要原料包括：铁料、燃料、熔剂，还包括燃料和杂料。其中，铁料一般指铁矿石；熔剂一般包括石灰石、生石灰、白云石等；杂料主要指粉尘等。 

为方便起见，对应于返矿，将铁料、熔剂合称为新原料。假定：在烧结过程中，新原料燃烧所需的燃料系数是确定的，设定为a；返矿燃烧所需的燃料系数时变化的，设定为b。 

则，根据烧结工艺可知，有如下关系式： 

(100-RL)×a+RF×b＝RL×100/(100+RF)              (1) 

式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数。 

根据烧结常识可知，新原料的燃料系数a一般为4％左右，返矿的燃料系数b一般为1％～2％左右，即a大于b。 

根据公式(1)，通过变化，可以得到： 

$\mathrm{RL}=(100a+\mathrm{RF}\×b)/(\frac{100}{100+\mathrm{RF}}+a)---\left(2\right)$

式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数。 

由式2可知，如果能够得到烧结效果最佳时的新原料燃料系数a和返矿燃烧系数b的值，就能够得到烧结效果最佳时返矿配比RF与燃料配比RL的关 系。根据该关系，很容易就能够得到任何返矿配比RF对应的使烧结效果最佳的燃料配比RL的值。 

关键在于如何获取新原料燃料系数a和返矿燃烧系数b的取值。本发明采用对历史生产数据进行数据挖掘的方法，统计出最佳烧结状态下a和b的取值。 

但是，对于不同批次的烧结原料，其混合料的配比并不完全相同，而对于不同配比的混合料，通过统计得到的最佳烧结状态下a和b的取值并不相同。因此，本发明实施例设定燃料计算周期，定周期统计得到最优燃料系数a和b的取值，结合当前周期混合料中返矿的配比，计算得到当前周期燃料的最优配比值。根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量，调整当前混合料中燃料的配比。 

由烧结工艺流程的常识可知，一批烧结原料，通过矿槽下料至混一皮带，形成混合料，经过整个烧结流程，形成成品，进入成品库，其经过的时间是可测的，称为烧结周期。 

一般设定所述燃料计算周期等于烧结周期。一般为2小时左右。 

本发明所述优化烧结固体燃料配比的方法，根据统计计算得到的最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，结合当前混合料中返矿的配比，实时计算当前混合料的最优燃料配比，并及时调节燃料矿槽的下料流量。 

参见图2，为本发明第一实施例的优化烧结固体燃料配比的方法流程图。 

该方法具体包括以下步骤： 

步骤S201：统计计算最优新原料燃料系数a和返矿燃烧系数b，开始计时。 

根据历史生产数据，采用数据挖掘技术，获取烧结状态最优时，对应的混合料中燃料的配比RL和返矿的配比RF。 

由生产常识可知，一般通过对烧结成品质量的检测来评价烧结状态。所谓最优烧结状态，并不是指确定的一个最优点，而是一个适当的范围，当烧结成品质量处于该范围之内时，都可以认为其对应的烧结状态为最优。 

从生产数据库中提取出烧结状态最优时的数据，对该数据中的混合料中燃料的配比RL和返矿的配比RF进行统计。例如： 

返矿配比：RF＝17％      燃料配比：RL＝4.6％ 

返矿配比：RF＝19％      燃料配比：RL＝4.8％ 

…… 

将上述各组数据分别代入公式(1)： 

(100-4.6)×a+17×b＝4.6×100/(100+17) 

(100-4.8)×a+19×b＝4.8×100/(100+19) 

…… 

根据统计学原理，得到： 

a＝0.039，b＝0.012 

即为当前周期最优新原料燃料系数a和返矿燃烧系数b，将其代入公式(2)，得到： 

$\mathrm{RL}=(100\×0.039+\mathrm{RF}\×0.012)/(\frac{100}{100+\mathrm{RF}}+0.039)---\left(3\right)$

公式(3)即为当前状态下，为得到最优烧结状态，返矿配比RF与燃料配比RL需要满足的关系。 

步骤S202：获取当前混合料中返矿的配比，结合最优新原料燃料系数a和返矿燃烧系数b，根据公式2，计算当前混合料的最优燃料配比。 

$\mathrm{RL}=(100a+\mathrm{RF}\×b)/(\frac{100}{100+\mathrm{RF}}+a)---\left(2\right)$

式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数。 

参照图3，为大型矿槽结构图。 

烧结配料系统中，矿槽1一般由厚钢板焊接或混凝土浇筑而成，其顶部为圆柱形，底部呈圆锥台形，为上大下小结构。矿仓的容量根据烧结厂的规模而定。矿槽1的出料口下方设置有下料设备组8，用于控制矿槽1的下料速度，满足生产对矿料配比的要求。 

典型的下料设备组包括下料设备和称量设备。 

实际生产中，每个下料设备的下料流量通过控制该下料设备的电机的运转速度具体给定。电机转速高，与该电机对应的下料设备的下料流量就大。电机的运转速度与对应下料设备的下料流量一一对应。因此，可以根据生产的实际需要，设定烧结工艺中各原料的理想流量，通过控制各下料设备对应的电机的转速使各下料设备的下料流量达到设定值。 

对于同一矿种，若电机转速相同，其对应的下料流量也相同。但是，对于不同矿种，由于比重、粒度等区别，相同电机转速对应的下料流量并不相同。因此，需要采用称量设备对各个下料设备的实际流量进行现场称量，获取各下料设备的实时流量值。 

称量设备为带有称重传感器的设备，用于获取各下料设备的实时流量值，即各个矿槽中矿料的下料流量。 

再根据实时获取的各矿槽中矿料的下料流量，统计计算每种矿料的总的下料流量，并进一步计算得到混合料中每种矿料的配比。 

其计算公式为： 

$R_i=\frac{L_i(1-W_i)}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i(1-W_i)}---\left(4\right)$

其中：R_i为第i种矿料的配比；L_i为第i种矿料的总的下料流量；W_i为第i种矿料的含水量；n为混合料中包含矿料的种类；n≥1。 

采用公式(4)，可以计算得到当前混合料中返矿的配比RF，带入公式(2)，计算得到当前混合料的最优燃料配比RF。 

步骤S203：根据计算得到的最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量。 

调节当前与燃料矿槽对应的下料设备的控制电机的转速，即调节当前燃料的下料流量，以使当前混合料中燃料的配比达到该计算得到的最优燃料配比。 

步骤S204：计时一燃料计算周期后，返回步骤S201，更新最优燃料系数。 

由于不同批次的烧结原料，其混合料的配比并不完全相同，而对于不同配比的混合料，其对应的最佳烧结状态下a和b的取值并不相同。因此，本发明实施例设定燃料计算周期，定周期对最优燃料系数a和b的取值进行更新，结合当前周期混合料中返矿的配比，计算得到当前周期燃料的最优配比值。根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量，调整当前混合料中燃料的配比。 

一般设定所述燃料计算周期等于烧结周期。一般为2小时左右。 

采用本发明第一实施例所述方法，根据定周期对历史生产数据的实时统计分析，得到当前返矿配比与燃料配比之间的最优关系，即当前批次混合料获得最优烧结状态所需的返矿配比与燃料配比之间的关系。再根据实时获取的当前返矿配比，利用所述最优关系，计算得到当前混合料的最优燃料配比，并及时 调节燃料矿槽的下料流量，调整当前混合料中的燃料的配比，使之能够达到最优烧结状态的同时，实现了燃料优化、节约了能源。 

本发明第二实施例所述方法与第一实施例的区别在于，所述方法进一步包括：燃料配比修正过程。通过对历史生产数据进行统计，获取过去一段时间内的烧透点温度平均值，根据该温度平均值的大小，按照预设的规则，对计算得到的燃料配比进行修正，以进一步加强最优燃料配比的准确性，提高烧结生产质量。 

参见图4，为本发明第二实施例的优化烧结固体燃料配比的方法流程图。 

步骤S401：统计计算最优新原料燃料系数a和返矿燃烧系数b，开始计时。 

步骤S402：获取当前混合料中返矿的配比，结合最优新原料燃料系数a和返矿燃烧系数b，根据公式2，计算当前混合料的最优燃料配比。 

$\mathrm{RL}=(100a+\mathrm{RF}\×b)/(\frac{100}{100+\mathrm{RF}}+a)---\left(2\right)$

式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数。 

步骤S403：定周期计算当前时刻之前预设时间段内的烧透点温度的平均值。 

所述当前时刻之前预设时间段内具体是指： 

假设当前时刻为t₀，预设时间段为T₁，则当前时刻之前预设时间段内是指：时间段(t₀-T₁，t₀)。 

从生产数据库中提取当前时刻之前预设时间段内所有的烧透点温度值，计算该时间段内烧透点温度的平均值。 

由于烧结原料是不断变化的，因此也需要对所述烧透点温度平均值定周期进行更新。该烧透点温度平均值的计算周期可以根据实际生产状况具体设定。一般设定为10分钟。 

所述预先时间段也可以根据实际生产需要具体确定，可以设定等于烧结周期。一般为2小时左右。 

步骤S404：根据计算得到的烧透点温度平均值，结合预设的修正规则表，修正当前混合料的最优燃料配比。 

本发明实施例采用模糊控制策略，对混合料的最优燃料配比进行修正。 

设定：T_{BTP_AVG}表示烧透点温度的平均值，RL为计算得到的混合料的最优燃料配比。 

按照实际生产中燃料配比多少对烧结状态的影响，具体设定修正规则如下： 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，表明烧结温度过低，燃料过少，需要增加燃料配比，此时：RL+ΔRL_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，表明烧结温度略微低，燃料略少，需要稍微增加燃料配比，此时：RL+ΔRL_L； 

t_L≤T_{BTP_AVG}≤t_H时，表明烧结状态比较好，燃料合适，不需要修正燃料配比； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，表明烧结温度略微高，燃料略多，需要稍微减少燃料配比，此时：RL-ΔRL_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，表明烧结温度过高，燃料过多，需要减少燃料配比，此时：RL-ΔRL_HH。 

其中：t_LL为过低临界温度值；t_L为较低临界温度值；t_H为较高临界温度值；t_HH为过高临界温度值；且有t_LL＜t_L＜t_H＜t_HH； 

ΔRL_LL过少修正值；ΔRL_L为略少修正值；ΔRL_H为略多修正值；ΔRL_HH为过多修正值。 

上述各参数取值根据实际生产情况具体设定。下面举例进行说明： 

T_{BTP_AVG}＜360℃时，表明烧结温度过低，燃料过少，需要增加燃料配比，此时：RL+0.1％； 

360℃≤T_{BTP_AVG}＜390℃时，表明烧结温度略微低，燃料略少，需要稍微增加燃料配比，此时：RL+0.05％； 

390℃≤T_{BTP_AVG}≤420℃时，表明烧结状态比较好，燃料合适，不需要修正燃料配比； 

420℃＜T_{BTP_AVG}＜450℃时，表明烧结温度略微高，燃料略多，需要稍微减少燃料配比，此时：RL-0.05％； 

T_{BTP_AVG}＞450℃时，表明烧结温度过高，燃料过多，需要减少燃料配比， 此时：RL-0.1％。 

为了进一步增强修正的准确性，以获得更好的烧结状态，还可以对上述各修正规则设定约束周期T_L。 

所述约束周期是指：每次修正需要保持的时间。 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL，约束周期T_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L，约束周期T_L； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H，约束周期T_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH，约束周期T_HH。 

上述各参数取值根据实际生产情况具体设定。结合前例进行说明： 

T_{BTP_AVG}＜360℃时，RL+0.1％，T_LL＝2小时； 

360℃≤T_{BTP_AVG}＜390℃时，RL+0.05％，T_L＝4小时； 

420℃＜T_{BTP_AVG}＜450℃时，RL-0.05％，T_H＝4小时； 

T_{BTP_AVG}＞450℃时，RL-0.1％，T_HH＝2小时。 

假设：当前时刻计算得到的烧透点温度的平均值T_{BTP_AVG}为380℃，则表明表明当前烧结温度略微低，说明当前燃料略少，需要稍微增加燃料配比。对计算得到的最优燃料配比进行修正，增加0.05％，同时设定其约束周期为4小时。即为，从当前时刻起，4个小时之内不再对燃料配比进行修正。即使，在4小时之内，计算得到烧透点温度平均值落入其他的修正规则范围内，也不再对燃料配比进行修正。直至当前时刻起4小时后，再根据重新计算得到的烧透点温度平均值对燃料配比进行修正。 

步骤S405：根据修正后的最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量。 

步骤S406：计时一燃料计算周期后，返回步骤S401，更新最优燃料系数。 

采用本发明第二实施例所述方法，根据对历史生产数据的实时统计分析，得到当前返矿配比与燃料配比之间的最优关系，即当前批次混合料获得最优烧结状态所需的返矿配比与燃料配比之间的关系。根据实时获取的当前返矿配比，利用所述最优关系，计算得到当前混合料的最优燃料配比。再通过对历史生产数据进行统计，获取过去一段时间内的烧透点温度平均值，根据该温度平均值的大小，按照预设的规则，对计算得到的燃料配比进行修正。根据该修正后的最优燃料配比调节燃料矿槽的下料流量，调整当前混合料中的燃料的配 比，使之能够达到最优烧结状态的同时，实现了燃料优化、节约了能源。 

对应于上述优化烧结固体燃料配比的方法，本发明还提供了一种优化烧结固体燃料配比的装置。 

参见图5，为本发明的优化烧结固体燃料配比的装置结构图。 

所述装置包括：燃料系数计算单元501、最优燃料配比计算单元502、下料流量调节单元503、以及计时单元504。 

燃料系数计算单元501，用于统计计算最优新原料燃料系数和返矿燃料系数。 

最优燃料配比计算单元502，用于获取当前混合料中返矿的配比，结合所述最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，计算当前混合料的最优燃料配比。 

具体采用公式(2)计算当前混合料的最优燃料配比： 

$\mathrm{RL}=(100a+\mathrm{RF}\×b)/(\frac{100}{100+\mathrm{RF}}+a)---\left(2\right)$

式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数。 

下料流量调节单元503，用于根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量。 

下料流量调节单元503通过调节与燃料矿槽对应下料设备的控制电机，来调节燃料矿槽的下料流量。 

计时单元504，当燃料系数计算单元501开始计算时，启动计时，计时一燃料计算周期后，通知燃料系数计算单元501重新计算。 

优选地，本发明所述装置还包括：烧透点温度计算单元505和修正单元506。 

烧透点温度计算单元505，用于定期计算当前时刻之前预设计算周期内的烧透点温度的平均值； 

修正单元506，用于根据所述烧透点温度的平均值，按预设修正规则，修正所述最优燃料配比。 

按照实际生产中燃料配比多少对烧结状态的影响，具体设定修正规则： 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，表明烧结温度过低，燃料过少，需要增加燃料配比，此 时：RL+ΔRL_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，表明烧结温度略微低，燃料略少，需要稍微增加燃料配比，此时：RL+ΔRL_L； 

t_L≤T_{BTP_AVG}≤t_H时，表明烧结状态比较好，燃料合适，不需要修正燃料配比； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，表明烧结温度略微高，燃料略多，需要稍微减少燃料配比，此时：RL-ΔRL_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，表明烧结温度过高，燃料过多，需要减少燃料配比，此时：RL-ΔRL_HH。 

其中：t_LL为过低临界温度值；t_L为较低临界温度值；t_H为较高临界温度值；t_HH为过高临界温度值；且有t_LL＜t_L＜t_H＜t_HH； 

ΔRL_LL过少修正值；ΔRL_L为略少修正值；ΔRL_H为略多修正值；ΔRL_HH为过多修正值。 

优选地，为了进一步提高修正的准确性，还可以进一步包括：约束周期设定单元，用于按预设规则为每条修正规则设定约束周期。 

优选地，所述预设规则具体为： 

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL，约束周期T_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L，约束周期T_L； 

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H，约束周期T_H； 

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH，约束周期T_HH。 

其中，T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比；T_L为约束周期。 

采用本发明所述装置，根据对历史生产数据的实时统计分析，得到当前返矿配比与燃料配比之间的最优关系，即当前批次混合料获得最优烧结状态所需的返矿配比与燃料配比之间的关系。根据实时获取的当前返矿配比，利用所述最优关系，计算得到当前混合料的最优燃料配比。再通过对历史生产数据进行统计，获取过去一段时间内的烧透点温度平均值，根据该温度平均值的大小，按照预设的规则，对计算得到的燃料配比进行修正。根据该修正后的最优燃料配比调节燃料矿槽的下料流量，调整当前混合料中的燃料的配比，使之能够达 到最优烧结状态的同时，实现了燃料优化、节约了能源。 

以上对本发明所提供的一种优化烧结固体燃料配比的方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (8)

1.一种优化烧结固体燃料配比的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤A：从生产数据库中提取出烧结状态最优时的数据，对所述数据中的混合料中燃料的配比和返矿的配比进行统计，将各组数据分别代入公式：

(100-RL)×a+RF×b＝RL×100/(100+RF)

统计计算得到最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，开始计时；

步骤B：获取当前混合料中返矿的配比，结合所述最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，采用下式计算当前混合料的最优燃料配比：

式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数；

步骤C：根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量；

步骤D：计时一燃料计算周期后，返回步骤A。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B之后、步骤C之前，进一步包括：

定周期计算当前时刻之前预设时间段内的烧透点温度的平均值；

根据所述烧透点温度的平均值，按预设修正规则，修正所述最优燃料配比。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设修正规则为：

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL；

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L；

t_L≤T_{BTP_AVG}≤t_H时，不需要修正燃料配比；

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H；

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH；

其中：T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比；

t_LL为过低临界温度值；t_L为较低临界温度值；t_H为较高临界温度值；t_HH为过高临界温度值；且有t_LL＜t_L＜t_H＜t_HH；

ΔRL_LL过少修正值；ΔRL_L为略少修正值；ΔRL_H为略多修正值；ΔRL_HH为过多修正值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：按 预设规则，为每条修正规则设定约束周期；

所述预设规则为：

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL，约束周期T_LL；

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L，约束周期T_L；

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H，约束周期T_H；

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH，约束周期T_HH；

其中，T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比；T_LL、T_L、T_H、T_HH分别为每条修正规则对应的约束周期。

5.一种优化烧结固体燃料配比的装置，其特征在于，所述装置包括：

燃料系数计算单元，用于从生产数据库中，提取出烧结状态最优时的数据，对所述数据中的混合料中燃料的配比和返矿的配比进行统计，将各组数据分别代入公式：(100-RL)×a+RF×b＝RL×100/(100+RF)统计计算得到最优新原料燃料系数和返矿燃料系数；

最优燃料配比计算单元，用于获取当前混合料中返矿的配比，结合所述最优新原料燃料系数和返矿燃料系数，采用下式计算当前混合料的最优燃料配比： 

，式中：RL为混合料中燃料的配比；RF为混合料中返矿的配比；a为新原料的燃料系数；b为返矿的燃料系数；

下料流量调节单元，用于根据所述最优燃料配比，调节燃料矿槽的下料流量；

计时单元，当燃料系数计算单元开始计算时，启动计时，计时一燃料计算周期后，通知燃料系数计算单元重新计算。

6.根据权利要求5所述的优化烧结固体燃料配比的装置，其特征在于，所述装置还包括：

烧透点温度计算单元，用于定周期计算当前时刻之前预设时间段内的烧透点温度的平均值；

修正单元，用于根据所述烧透点温度的平均值，按预设修正规则，修正所述最优燃料配比。

7.根据权利要求6所述的优化烧结固体燃料配比的装置，其特征在于，所述预设修正规则为：

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL； 

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L；

t_L≤T_{BTP_AVG}≤t_H时，不需要修正燃料配比；

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H；

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH；

其中：T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比；

t_LL为过低临界温度值；t_L为较低临界温度值；t_H为较高临界温度值；t_HH为过高临界温度值；且有t_LL＜t_L＜t_H＜t_HH；

ΔRL_LL过少修正值；ΔRL_L为略少修正值；ΔRL_H为略多修正值；ΔRL_HH为过多修正值。

8.根据权利要求7所述的优化烧结固体燃料配比的装置，其特征在于，所述装置还包括：约束周期设定单元，用于按预设规则为每条修正规则设定约束周期；

所述预设规则为：

T_{BTP_AVG}＜t_LL时，RL+ΔRL_LL，约束周期T_LL；

t_LL≤T_{BTP_AVG}＜t_L时，RL+ΔRL_L，约束周期T_L；

t_H＜T_{BTP_AVG}＜t_HH时，RL-ΔRL_H，约束周期T_H；

T_{BTP_AVG}＞t_HH时，RL-ΔRL_HH，约束周期T_HH；

其中，T_{BTP_AVG}为烧透点温度的平均值，RL为混合料的燃料配比；T_LL、T_L、T_H、T_HH分别为每条修正规则对应的约束周期。 

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