[发明专利]一种基于对数正态分布函数的烧结料层温度预测方法

说明书

本发明涉及一种基于对数正态分布函数的烧结料层温度预测方法，包括如下步骤：S1：建立烧结废气温度和料层温度分布数学建模；S2：建立映射关系；S3：将烧结废气温度随时间变化的曲线带入烧结废气温度随时间分布的对数正态分布函数模型，得到烧结废气对应的对数正态分布函数特征值，再将烧结废气对应的对数正态分布函数特征值输入上述对应的映射关系中，得到预测的烧结料层对应的对数正态分布函数特征值，最后将预测的烧结料层对应的对数正态分布函数特征值带入烧结料层温度随时间分布的对数正态分布函数模型，即得到预测烧结料层温度曲线。该方法可以预测烧结料层温度变化规律，预测精度高，在工业应用上操作简单，适用型强，极易实施推广。

技术领域

本发明涉及冶金工程技术领域,尤其涉及一种基于对数正态分布函数的烧结料层温度预测方法。

背景技术

烧结过程涉及燃料燃烧、铁氧化物氧化还原、结晶水和碳酸钙分解、水分蒸发和冷凝、液相形成和凝固等物理化学反应，而这些反应都与料层温度息息相关，因此掌握料层温度分布对于了解烧结过程机理有着深远的意义。

烧结过程是一个“黑箱”系统，料层温度分布规律一直是烧结研究的难点，在预测方法上，基于物理化学过程的烧结数学模型的研究始于20世纪60年代，并在80到90年代计算机技术的辅助下得到快速发展，但是由于烧结工业过程的系统性和复杂性，这一预测方法在生产实际中实施难度大，信息反馈滞后。因此，发明一种“剥离”复杂反应过程的烧结料层温度预测新方法，势在必行。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种通过烧结废气温度来预测烧结料层温度的预测方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于对数正态分布函数的烧结料层温度预测方法，包括如下步骤：

S1：建立烧结废气温度和料层温度分布数学建模，烧结废气温度随时间分布和烧结料层温度随时间分布均符合对数正态分布函数的变化规律，因此，分别建立烧结料层温度随时间分布的对数正态分布函数模型和烧结废气温度随时间分布的对数正态分布函数模型；

S2：建立映射关系；

首先，从烧结杯实验中采集烧结料层温度和该烧结料层温度所对应的时间点，并得到烧结料层温度随时间变化的曲线、采集烧结废气温度和该烧结废气温度所对应的时间点，并得到废气温度随时间变化的曲线；

其次，将得到的烧结料层温度随时间变化的曲线带入所述步骤S1建立的烧结料层温度随时间分布的对数正态分布函数模型，得到烧结料层对应的对数正态分布函数特征值；

将得到的废气温度随时间变化的曲线带入所述步骤S1建立的烧结废气温度随时间分布的对数正态分布函数模型，得到烧结废气对应的对数正态分布函数特征值；

再次，进行多次烧结杯实验，然后对每个对数正态分布函数特征值，以烧结料层对应的对数正态分布函数特征值为横坐标、以烧结废气对应的对数正态分布函数特征值为纵坐标，进行线性拟合得到映射关系；

S3：预测烧结料层温度曲线，将任一烧结废气温度随时间变化的曲线带入烧结废气温度随时间分布的对数正态分布函数模型，计算得到烧结废气对应的对数正态分布函数特征值，然后将计算得到的烧结废气对应的对数正态分布函数特征值输入上述对应的映射关系中，得到预测的烧结料层对应的对数正态分布函数特征值，最后将预测的烧结料层对应的对数正态分布函数特征值带入所述烧结料层温度随时间分布的对数正态分布函数模型，即可得到预测烧结料层温度曲线。

作为优化，所述步骤S1中所建立的烧结料层温度随时间分布的对数正态分布函数模型和烧结废气温度随时间分布的对数正态分布函数模型分别为：

烧结料层温度随时间分布的对数正态分布函数模型参见公式(1)；

烧结废气温度随时间分布的对数正态分布函数模型参见公式(2)；