[发明专利]一种铁矿混匀过程的预配料方法

权利要求书

1.一种铁矿混匀过程预配料方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一：对铁矿原料进行预处理操作，排除元素成分差异较大或其物理化学特性无法共槽的特殊原料，得到待聚类的原料集；

步骤二：将所述待聚类原料集合采用Canopy-Kmeans聚类算法进行一次聚类操作，得到一次聚类原料集合，所述一次聚类原料集合为最重要的化学元素指标平衡的多个大类；

步骤三：将所述一次聚类原料集合采用K-Means算法进行二次聚类操作，得到二次聚类原料集合，所述二次聚类原料集合为铁矿原料成分中次要元素含量接近的多个小类；

步骤四：将所述二次聚类原料集合和所述特殊原料针对配料槽数、混匀料各元素指标、排班数和总干料量条件进行合并或分解操作，得到初始配料方案，所述合并或分解的具体方法如下，记共槽的数量上限为k个；

(1)当小类中物料个数为1时，说明其首要元素和次要元素与其他物料差异大，无法聚类，则将其放入单槽中，但如果该物料的下料量低于M_min，则不能单独进行配料，必须找到与其合适的物料进行共槽处理，或者当该物料购买量较小时，利用其本身配比小的特性添加到某单槽中配比较大的物料的最后一班，使其对总体化学元素指标的影响力最小化；

(2)当大类的物料个数介于k+1～2k时，根据次要元素聚类后分成两个小类，若两组小类内的物料个数均未超过k值，可直接共槽；若其中一组小类内的物料个数超过k值，则针对此组小类再进行一次聚类分到两个共槽中去；

(3)当大类的物料个数大于2k种时，则将该类的前k种物料移动至其他共槽中，再判断大类剩余物料个数，如果仍大于2k种那么继续执行以上步骤；如果小于2k种，则跳转至上述步骤(1)和步骤(2)进行处理；

步骤五：运用组合优化方法对步骤四中得到的初始配料方案进行共槽原料下料次序的优化，确定最终配料方案。

2.根据权利要求1所述的铁矿混匀过程预配料方法，其特征在于：所述步骤一中的成分差异较大的元素包括硅、铁、钙元素。

3.根据权利要求1所述的铁矿混匀过程预配料方法，其特征在于：所述Canopy-Kmeans聚类算法根据首要元素硅含量进行大类的划分。

4.根据权利要求3所述的铁矿混匀过程预配料方法，其特征在于：所述Canopy-Kmeans聚类算法为选择两个阈值T₁和T₂，其中T₁>T₂，实线圈为T₁，虚线圈为T₂；再任意抽取一点P，计算P点与Canopy的距离，如果P点在某个Canopy的距离T₁以内，则将P点加入这个Canopy；如果该P点曾在某个Canopy的距离T₂以内，则把P从数据集中删除，重复上述两步直到数据集为空，最终统计Canopy类的个数N。

5.根据权利要求1所述的铁矿混匀过程预配料方法，其特征在于：每个大类中对次要元素铁含量进行K-Means聚类，将大类内的物料分为两个小类。

6.根据权利要求1所述的铁矿混匀过程预配料方法，其特征在于：所述合并或分解的方法还包括如下步骤；

(1)如果经上述初始配料方案配料槽的使用数量与实际配料槽数量恰好相同，则不修正所述初始配料方案；

(2)如果经上述初始配料方案配料槽的使用数量小于企业实际配料槽数量，则进行共槽的拆分；针对这种情况的处理办法为：选取k共槽，将槽内k种物料中配比最大的物料移出，放至单槽中，使原始的k共槽转变为一个k-1共槽和一个单槽，使配料槽使用数量增加1个，依次类推，在增加配料槽的同时保证了原始配料方案的最小代价地修正；

(3)如果经上述初始配料方案配料槽的使用数量大于企业实际配料槽数量，则对配料槽之间通过调换组合方法进行组合，得到最终配料方案。