CN103390098A - 一种脱硫计算方法及其应用的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属冶炼技术领域，特别涉及一种脱硫计算方法及其应用的系统。脱硫计算方法包括采用多元线性回归的方法分别计算出脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃。系统包括控制器、一级机与二级机。一级机与控制器连接，一级机用于显示脱硫过程中的各项参数以及用于输入控制指令修正本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值。二级机与一级机连接，二级机用于计算本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值及存储计算所需的数据。控制器与一级机连接，控制器用于控制脱硫设备进行备料以及控制脱硫装置进行脱硫。本发明提供的脱硫计算方法及其应用的系统提高了脱硫的成功率以及脱硫的工作效率。

Description

一种脱硫计算方法及其应用的系统

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，特别涉及一种脱硫计算方法及其应用的系统。

背景技术

在炼钢领域，一般都有铁水预处理装置，它是关系到钢材质量好坏的重要环节。铁水预处理的主要工艺目标是：脱硫、脱磷和脱硅。而脱硫是铁水预处理过程的最重要的环节。降低铁水中的硫含量，对提高钢的质量有重要的影响。目前，由日本开发KR法为代表的机械搅拌脱硫和喷吹法脱硫，作为两种主要的铁水脱硫手段，在我国炼钢行业中得到广泛地应用。而这两种脱硫法的关键是要准确地根据铁水的重量、铁水的温度、铁水原始含硫量（前硫含量）、铁水成品含硫量（目标硫含量）、脱硫剂成分，得出需要添加的脱硫剂量、需要搅拌的时间、搅拌的速度。传统的KR法计算脱硫剂的重量是利用预先建立好的一个表，通过查表的方法来计算出脱硫剂的加入量。该表也叫做KR脱硫剂加入量计算表，人工查表的方法固然简单，却存在以下问题：一、人工查表的数据本身就是一个经验积累的数据，只能作为加入脱硫剂的参考，数据并不是准确的。二、人工查表的数据没有考虑到搅拌器的使用次数对脱硫的影响，得到结果误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够准确的计算脱硫过程中所需的脱硫剂量、搅拌速度及搅拌时间参数的脱硫计算方法及其应用的系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种脱硫计算方法，一种铁水脱硫计算方法，包括：根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉铁水原始硫值数据X₃及本炉铁水目标硫值数据X₄，采用多元线性回归的方法分别计算出脱硫剂量Y₁。根据所述本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉脱硫剂量数据X₆，采用多元线性回归的方法计算出搅拌速度Y₂。根据所述本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉搅拌速度数据X₇，采用多元线性回归的方法计算出搅拌时间Y₃。

进一步地，所述根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉铁水原始硫值数据X₃及本炉铁水目标硫值数据X₄，采用多元线性回归的方法分别计算出脱硫剂量Y₁包括：根据公式

Y₁=a₀+a₁*X₁+a₂*X₂+a₃*X₃+a₄*X₄及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_1=n*{a_{0+}a}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_3+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+a_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_3+a_4*X_1{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+a_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_3+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_3{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_3+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_3+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_3+a_3*{{\mathrm{\ΣX}}_3}^2+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_3{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_4{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_4+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_4+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_4+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_3{X}_4+a_4*{{\mathrm{\ΣX}}_4}^2\end{array}\right.$

计算出脱硫剂量Y₁的值。所述n为每炉中成功脱硫的历史次数，所述a₀、a₁、a₂、a₃及a₄为需要计算出的参数，所述∑X₁、∑X₂、∑X₃、∑X₄及所述∑Y₁分别为对应量的n次历史数据之和，所述∑X₁X₂、∑X₁X₃、∑X₂X₄、∑X₃X₄、∑X₁Y₁、∑X₂Y₁、∑X₃Y₁及所述∑X₄Y₁分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

进一步地，所述根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉脱硫剂量数据X₆，采用多元线性回归的方法计算出搅拌速度Y₂包括：根据公式

Y₂=b₀+b₁*X₁+b₂*X₂+b₃*X₅+b₄*X₆及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_2=n*{b_{0+}b}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_5+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+b_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+b_4*X_1{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+b_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_5{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_5+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+b_3*{{\mathrm{\ΣX}}_5}^2+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_6{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_6+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_6+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_6+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_6+b_4*{{\mathrm{\ΣX}}_6}^2\end{array}\right.$

计算出搅拌速度Y₂的值。本炉脱硫剂量数据X₆与Y₁的值相等；所述n为每炉中成功脱硫的历史次数，所述b₀、b₁、b₂、b₃及b₄为需要计算出的参数，所述∑X₁、∑X₂、∑X₅、∑X₆及所述∑Y₂分别为对应量的n次历史数据之和，所述∑X₁X₂、∑X₁X₅、∑X₂X₆、∑X₅X₆、∑X₁Y₂、∑X₂Y₂、∑X₅Y₅及所述∑X₆Y₂分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

进一步地，所述根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉搅拌速度数据X₇，采用多元线性回归的方法计算出搅拌时间Y₃包括：根据公式

Y₃=c₀+c₁*X₁+c₂*X₂+c₃*X₅+c₄*X₇及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_3=n*{c_{0+}c}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_5+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+c_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+c_4*X_1{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+c_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_5{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_5+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+c_3*{{\mathrm{\ΣX}}_5}^2+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_7{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_7+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_7+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_7+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_7+c_4*{{\mathrm{\ΣX}}_7}^2\end{array}\right.$

计算出搅拌时间Y₃的值。所述n为每炉中成功脱硫的历史次数，所述c₀、c₁、c₂、c₃及c₄为需要计算出的参数，所述∑X₁、∑X₂、∑X₅、∑X₇及所述∑Y₃分别为对应量的n次历史数据之和，所述∑X₁X₂、∑X₁X₅、∑X₂X₇、∑X₅X₇、∑X₁Y₃、∑X₂Y₃、∑X₅Y₃及所述∑X₇Y₃分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

本发明还提供了一种铁水脱硫计算方法所应用的系统，包括一级机、二级机及控制器。所述一级机与所述控制器连接，且所述一级机用于显示脱硫过程中的各项参数以及用于输入控制指令修正本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值。所述二级机与所述一级机连接，所述二级机用于存储KR脱硫剂加入量计算表、每炉中成功脱硫的历史数据及其它相关数据，并计算本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值。所述控制器与所述一级机连接，所述控制器用于根据脱硫剂量Y₁的值控制脱硫设备进行备料，根据脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值控制脱硫装置进行脱硫。

进一步地，所述二级机包括：数据存储单元，用于存储KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据，并将KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据发送给数据处理单元。数据处理单元，用于确定本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值。

进一步地，所述数据存储单元包括：存储模块，用于存储KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据。发送模块，用于将存储模块中存储的所述KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的所述历史数据发送给所述数据处理单元。

进一步地，所述数据处理单元包括：接收模块，用于接收所述发送模块传来的所述KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的所述历史数据，并将所述KR脱硫剂加入量计算表及所述历史数据发送给处理模块。处理模块，根据所述KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的所述历史数据查询出本次的脱硫剂量Y₁或利用权利要求4所述的多元线性回归的方法分别计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值通过所述一级机发送给所述控制器，以及存储到所述存储模块中。

进一步地，所述处理模块包括：查询模块，如果本次脱硫工作之前没有任何脱硫工作，则查询模块根据KR脱硫剂加入量表可以查询出本次脱硫的脱硫剂量Y₁的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁的值通过所述一级机发送给所述控制器，以及存储到所述存储模块中。计算模块，如果本次脱硫工作之前有脱硫工作，利用权利要求4所述的多元线性回归的方法分别计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值通过所述一级机发送给所述控制器，以及存储到所述存储模块中。

本发明提供的铁水脱硫计算方法及其应用的系统，采用每炉中成功脱硫的历史数据进行多元线性回归计算，得到本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃，使得本次脱硫的所需的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的参数更加的准确，提高了脱硫的成功率；同时，二级机利用本发明提供的铁水脱硫计算方法，自动计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的参数，并将这些参数提供给控制器用于控制脱硫设备的运转，实现了铁水脱硫过程中的自动化控制，提高了铁水脱硫的工作效率。

,附图说明

图1为本发明实施例提供的铁水温度与脱硫率的关系图。

图2为本发明实施例提供的脱硫剂与脱硫率的关系图。

图3为本发明实施例提供的搅拌时间与铁水硫含量关系图。

图4为本发明实施例提供的初始硫含量与脱硫率关系图。

图5为本发明实施例提供的系统内部软件单元示意图。

具体实施方式

在脱硫领域，脱硫率与铁水温度、脱硫剂、搅拌时间及搅拌速度等因素密切相关。铁水温度与脱硫率是成正比的线性关系。参见图1，脱硫剂加入量与脱硫率的关系曲线在一定范围内是成正比的线性关系，但到了一定程度，就到达饱和状态。参见图2，搅拌时间随铁水硫含量的增加而延长，在保证脱硫目标的前提下，搅拌时间与铁水硫含量有关，通常脱硫反应进行10min左右可达到最佳脱硫效果。搅拌速度对脱硫率的影响，脱硫时加快搅拌头旋转速度，就加快了脱硫反应的传质，也加快了脱硫反应速度。参见图3，随着铁水初始硫含量的增加，脱硫率越高，这是因为铁水初始硫含量越高，硫的活度越大，脱硫反应越容易进行，脱硫率越高；在初始硫大于0.030%后，脱硫率基本稳定。

基于以上分析，本发明实施例提供了一种脱硫计算方法，包括：

步骤10：根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉铁水原始硫值数据X₃及本炉铁水目标硫值数据X₄，采用多元线性回归的方法分别计算出脱硫剂量Y₁，具体为：根据公式

Y₁=a₀+a₁*X₁+a₂*X₂+a₃*X₃+a₄*X₄及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_1=n*{a_{0+}a}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_3+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+a_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_3+a_4*X_1{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+a_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_3+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_3{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_3+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_3+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_3+a_3*{{\mathrm{\ΣX}}_3}^2+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_3{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_4{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_4+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_4+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_4+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_3{X}_4+a_4*{{\mathrm{\ΣX}}_4}^2\end{array}\right.$

计算出脱硫剂量Y₁的值。其中，n为每炉中成功脱硫的历史次数，a₀、a₁、a₂、a₃及a₄为需要计算出的参数。需要说明的是，历史铁水温度数据之和∑X₁、历史铁水重量数据之和∑X₂、历史铁水原始硫值数据之和∑X₃、历史铁水目标硫值数据之和∑X₄及历史脱硫剂量之和∑Y₁是指在本次脱硫之前的一次或多次脱硫过程中留下的数据，例如，∑X₁为若干次历史成功脱硫过程中的铁水温度数据之和。

步骤20：根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉脱硫剂量数据X₆，采用多元线性回归的方法计算出搅拌速度Y₂，具体为：根据公式

Y₂=b₀+b₁*X₁+b₂*X₂+b₃*X₅+b₄*X₆及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_2=n*{b_{0+}b}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_5+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+b_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+b_4*X_1{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+b_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_5{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_5+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+b_3*{{\mathrm{\ΣX}}_5}^2+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_6{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_6+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_6+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_6+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_6+b_4*{{\mathrm{\ΣX}}_6}^2\end{array}\right.$

计算出搅拌速度Y₂的值。其中，X₆为本炉脱硫剂量数据Y₁，需要说明的是，历史搅拌器使用次数数据之和∑X₅、历史脱硫剂量数据之和∑X₆及历史搅拌速度之和∑Y₂是本次脱硫之前的一次或多次脱硫过程中留下的数据。n为每炉中成功脱硫的历史次数，b₀、b₁、b₂、b₃及b₄为需要计算出的参数，∑X₁、∑X₂、∑X₅及∑X₆分别为对应量的n次历史数据之和，∑X₁X₂、∑X₁X₅、∑X₂X₆及∑X₅X₆分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

步骤30：根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉搅拌速度数据X₇，采用多元线性回归的方法计算出搅拌时间Y₃，具体为：根据公式

Y₃=c₀+c₁*X₁+c₂*X₂+c₃*X₅+c₄*X₇及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_3=n*{c_{0+}c}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_5+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+c_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+c_4*X_1{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+c_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_5{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_5+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+c_3*{{\mathrm{\ΣX}}_5}^2+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_7{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_7+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_7+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_7+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_7+c_4*{{\mathrm{\ΣX}}_7}^2\end{array}\right.$

计算出搅拌时间Y₃的值。X₇为本炉搅拌速度数据Y₂，n为每炉中成功脱硫的历史次数，c₀、c₁、c₂、c₃及c₄为需要计算出的参数，∑X₁、∑X₂、∑X₅及∑X₇分别为对应量的n次历史数据之和，所述∑X₁X2_、∑X₁X₅、∑X₂X₇及∑X₅X₇分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

步骤40：每进行一次成功脱硫，则会将铁水温度数据X₁、铁水重量数据X₂、铁水原始硫值数据X₃、铁水目标硫值数据X₄、脱硫剂量Y₁搅拌速度、Y₂及搅拌时间Y₃的值记录到历史数据库中。

本发明实施例还提供了一种上述脱硫方法所应用的系统，参见图5，该系统包括控制器、一级机及二级机。控制器通过数据导线与一级机连接，一级机与二级机通过以太网连接。二级机设置有：数据存储单元，用于存储KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据。数据处理单元，用于确定本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值。数据存储单元包括：存储模块，用于存储KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据。发送模块，用于将存储模块中存储的KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据发送给数据处理单元。数据处理单元包括：接收模块，用于接收发送模块传来的KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据，并将KR脱硫剂加入量计算表及历史数据发送给处理模块。处理模块，根据KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据查询出本次的脱硫剂量Y₁或利用本发明实施例提供的多元线性回归的方法分别计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值通过一级机发送给控制器，以及存储到存储模块中。处理模块包括：查询模块，如果本次脱硫工作之前没有任何脱硫工作，则查询模块根据KR脱硫剂加入量表可以查询出本次脱硫的脱硫剂量Y₁的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁的值通过一级机发送给控制器，以及存储到存储模块中。计算模块，如果本次脱硫工作之前有脱硫工作，利用权利要求4所述的多元线性回归的方法分别计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值通过一级机发送给所述控制器，以及存储到存储模块中。控制器用于根据脱硫剂量Y₁的值控制脱硫设备进行备料，根据脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值控制脱硫装置进行脱硫。一级机用于显示脱硫过程中的各项参数以及对控制器发号施令以及用于输入控制指令修正本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值。本实施例中，一级机为HMI设备，二级机为服务器或计算机，控制器为PLC或单片机。

下面以一次脱硫工作为例，对本发明提供的脱硫计算方法所应用的系统的工作原理进行说明，二级机中的存储模块存储KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据，若本次脱硫工作之前没有任何脱硫工作，那么仅存储有KR脱硫剂加入量计算表。在进行本次脱硫工作之前，二级机中的计算模块通过本实施例介绍的多元线性回归的方法，计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值，并由一级机把得到的这些参数（本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值）传给控制器。特别的，如果本次脱硫工作之前没有任何脱硫工作，则查询模块根据KR脱硫剂加入量表可以查询出本次脱硫的脱硫剂量Y₁的值，并人工判断输入搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值，并由一级机把得到的这些参数（本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值）传给控制器。控制器根据脱硫剂量Y₁的值控制脱硫设备进行备料，备料完成以后，控制器根据脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值控制脱硫装置进行脱硫，当脱硫工作完成以后，控制器将本次脱硫工作使用的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃及搅拌器使用次数X₅的值作为历史数据通过一级机存储到二级机中的存储模块。控制器控制脱硫装置进行脱硫的过程中，脱硫进度、脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃及搅拌器使用次数X₅等参数通过一级机显示，供工作人员查看。同时，工作人员可以通过一级机设备输入控制指令修正本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值。

本发明实施例具有以下有益效果：

1、采用每炉中成功脱硫的历史数据进行多元线性回归计算，得到本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃，使得本次脱硫的所需的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的参数更加的准确，提高了脱硫的成功率。

2、二级机利用本发明提供的铁水脱硫计算方法，自动计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的参数，并将这些参数提供给控制器用于控制脱硫设备的运转，实现了铁水脱硫过程中的自动化控制，提高了铁水脱硫的工作效率。

3、硬件结构简单、取材方面，便于在工业上广泛实施。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种铁水脱硫计算方法，特征在于，包括：

根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉铁水原始硫值数据X₃及本炉铁水目标硫值数据X₄，采用多元线性回归的方法分别计算出脱硫剂量Y₁；

根据所述本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉脱硫剂量数据X₆，采用多元线性回归的方法计算出搅拌速度Y₂；

根据所述本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉搅拌速度数据X₇，采用多元线性回归的方法计算出搅拌时间Y₃。

2.根据权利要求1所述的铁水脱硫计算方法，其特征在于，所述根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉铁水原始硫值数据X₃及本炉铁水目标硫值数据X₄，采用多元线性回归的方法分别计算出脱硫剂量Y₁包括：根据公式

Y₁=a₀+a₁*X₁+a₂*X₂+a₃*X₃+a₄*X₄及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_1=n*{a_{0+}a}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_3+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+a_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_3+a_4*X_1{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+a_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_3+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_3{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_3+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_3+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_3+a_3*{{\mathrm{\ΣX}}_3}^2+a_4*{\mathrm{\ΣX}}_3{X}_4\\ {\mathrm{\ΣX}}_4{Y}_1=a_0*{\mathrm{\ΣX}}_4+a_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_4+a_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_4+a_3*{\mathrm{\ΣX}}_3{X}_4+a_4*{{\mathrm{\ΣX}}_4}^2\end{array}\right.$

计算出脱硫剂量Y₁的值；

所述n为每炉中成功脱硫的历史次数，所述a₀、a₁、a₂、a₃及a₄为需要计算出的参数，所述∑X₁、∑X₂、∑X₃、∑X₄及所述∑Y₁分别为对应量的n次历史数据之和，所述∑X₁X₂、∑X₁X₃、∑X₂X₄、∑X₃X₄、∑X₁Y₁、∑X₂Y₁、∑X₃Y₁及所述∑X₄Y₁分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

3.根据权利要求2所述的铁水脱硫计算方法，其特征在于，所述根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉脱硫剂量数据X₆，采用多元线性回归的方法计算出搅拌速度Y₂包括：根据公式

Y₂=b₀+b₁*X₁+b₂*X₂+b₃*X₅+b₄*X₆及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_2=n*{b_{0+}b}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_5+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+b_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+b_4*X_1{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+b_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_5{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_5+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+b_3*{{\mathrm{\ΣX}}_5}^2+b_4*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_6\\ {\mathrm{\ΣX}}_6{Y}_2=b_0*{\mathrm{\ΣX}}_6+b_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_6+b_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_6+b_3*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_6+b_4*{{\mathrm{\ΣX}}_6}^2\end{array}\right.$

计算出搅拌速度Y₂的值；

本炉脱硫剂量数据X₆与Y₁的值相等；所述n为每炉中成功脱硫的历史次数，所述b₀、b₁、b₂、b₃及b₄为需要计算出的参数，所述∑X₁、∑X₂、∑X₅、∑X₆及所述∑Y₂分别为对应量的n次历史数据之和，所述∑X₁X₂、∑X₁X₅、∑X₂X₆、∑X₅X₆、∑X₁Y₂、∑X₂Y₂、∑X₅Y₅及所述∑X₆Y₂分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

4.根据权利要求3所述的铁水脱硫计算方法，其特征在于，所述根据本炉铁水温度数据X₁、本炉铁水重量数据X₂、本炉搅拌器使用次数数据X₅及本炉搅拌速度数据X₇，采用多元线性回归的方法计算出搅拌时间Y₃包括：根据公式

Y₃=c₀+c₁*X₁+c₂*X₂+c₃*X₅+c₄*X₇及公式

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣY}}_3=n*{c_{0+}c}_1*{\mathrm{\ΣX}}_1+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_5+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_1{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_1+c_1*{{\mathrm{\ΣX}}_1}^2+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+c_4*X_1{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_2{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_2+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_2+c_2*{{\mathrm{\ΣX}}_2}^2+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_5{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_5+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_5+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_5+c_3*{{\mathrm{\ΣX}}_5}^2+c_4*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_7\\ {\mathrm{\ΣX}}_7{Y}_3=c_0*{\mathrm{\ΣX}}_7+c_1*{\mathrm{\ΣX}}_1{X}_7+c_2*{\mathrm{\ΣX}}_2{X}_7+c_3*{\mathrm{\ΣX}}_5{X}_7+c_4*{{\mathrm{\ΣX}}_7}^2\end{array}\right.$

计算出搅拌时间Y₃的值；

本炉搅拌速度数据X₇与Y₂的值相等；所述n为每炉中成功脱硫的历史次数，所述c₀、c₁、c₂、c₃及c₄为需要计算出的参数，所述∑X₁、∑X₂、∑X₅、∑X₇及所述∑Y₃分别为对应量的n次历史数据之和，所述∑X₁X₂、∑X₁X₅、∑X₂X₇、∑X₅X₇、∑X₁Y₃、∑X₂Y₃、∑X₅Y₃及所述∑X₇Y₃分别为对应量的n次历史数据乘积之和。

5.一种权利要求4所述的铁水脱硫计算方法所应用的系统，其特征在于，包括一级机、二级机及控制器；

所述一级机与所述控制器连接，且所述一级机用于显示脱硫过程中的各项参数以及用于输入控制指令修正本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值；

所述二级机与所述一级机连接，所述二级机用于存储KR脱硫剂加入量计算表、每炉中成功脱硫的历史数据及其它相关数据，并计算本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂及搅拌时间Y₃的值；

所述控制器与所述一级机连接，所述控制器用于根据脱硫剂量Y₁的值控制脱硫设备进行备料，根据脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值控制脱硫装置进行脱硫。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述二级机包括：

数据存储单元，用于存储KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据，并将KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据发送给数据处理单元；

数据处理单元，用于确定本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据存储单元包括：

存储模块，用于存储KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的历史数据；

发送模块，用于将存储模块中存储的所述KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的所述历史数据发送给所述数据处理单元。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：

接收模块，用于接收所述发送模块传来的所述KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的所述历史数据，并将所述KR脱硫剂加入量计算表及所述历史数据发送给处理模块；

处理模块，根据所述KR脱硫剂加入量计算表及每炉中成功脱硫的所述历史数据查询出本次的脱硫剂量Y₁或利用权利要求4所述的多元线性回归的方法分别计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值通过所述一级机发送给所述控制器，以及存储到所述存储模块中。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：

查询模块，如果本次脱硫工作之前没有任何脱硫工作，则查询模块根据KR脱硫剂加入量表可以查询出本次脱硫的脱硫剂量Y₁的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁的值通过所述一级机发送给所述控制器，以及存储到所述存储模块中；

计算模块，如果本次脱硫工作之前有脱硫工作，利用权利要求4所述的多元线性回归的方法分别计算出本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值；并将本次脱硫的脱硫剂量Y₁、搅拌速度Y₂、搅拌时间Y₃的值通过所述一级机发送给所述控制器，以及存储到所述存储模块中。

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