[发明专利]一种烧结热风温度和热风含氧量智能协调优化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于铁矿石烧结过程控制领域，具体涉及一种烧结热风温度和热风含氧量智能协调优化控制方法。

技术背景

钢铁工业是我国国民经济的基础产业，而烧结过程是钢铁冶炼中一道不可缺少的工序，热风烧结和厚料层烧结是十分重要的烧结生产方式。

在厚料层烧结工艺中，热风烧结技术主要是将烧结过程中SO₂浓度低的烟气返回到密封的烧结机台车上。为了保持烧结料层的氧位，在循环烟道中引入环冷机中温段废气和新鲜空气。三种气体混合后形成热风，从而加热烧结料层，有效降低上、下部料层的温差，减少固体燃料消耗，同时有助于二氧化硫排放控制和提高热能利用率。

采用热风烧结技术而又不影响烧结质量产量的关键因素是将热风温度控制在一个合适的范围，热风温度过高或过低都难以达到热风烧结的效果。同时，为了保持烧结料层的氧位，热风的含氧量也必须控制在合适的范围内。

因此，需要根据最佳烧结热风温度和热风含氧量，对烧结热风温度和热风含氧量进行智能协调控制，将烧结热风温度和热风含氧量稳定在最佳区间范围内，有效利用循环烟气和废气热能，提高烧结过程热能利用率和钢铁生产节能减排水平。

发明内容

本发明的目的是提出一种烧结热风温度和热风含氧量智能协调优化控制方法，该方法用于将烧结热风温度和热风含氧量稳定在最佳区间范围内，有效利用循环烟气和废气热能，提高烧结过程热能利用率，降低生产成本。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种烧结热风温度和热风含氧量智能协调优化控制方法，包括以下步骤：

步骤1：以空气风量F_k、环冷机废气风量F_h、循环烟气抽风风量F_x、空气温度T_k、环冷机废气温度T_h、循环烟气温度T_x、空气含氧量O_k、环冷机废气含氧量O_h、循环烟气含氧量O_x为输入；以热风温度T_r和热风含氧量O_r为输出，建立烧结热风温度和热风含氧量机理模型；

步骤2：基于步骤1建立的烧结热风温度和热风含氧量机理模型，根据最佳热风温度区间T_rbest和最佳热风含氧量区间O_rbest建立评价函数，采用遗传算法离线寻优求解，求得空气风量F_k、环冷机废气风量F_h、循环烟气抽风风量F_x此三个量之间的比例。

上述的一种烧结热风温度和热风含氧量智能协调优化控制方法，步骤1中的烧结热风温度和热风含氧量机理模型由下式表征：