[发明专利]一种炼锌配料优化方法和系统

说明书

本发明中一种炼锌配料优化方法和系统，在考虑各矿仓成分不确定性后以配料总价格最低为目标，以混合锌精矿中锌的生产成本最低为目标，以各种锌精矿使用量为决策变量，以各种锌精矿中各种矿质元素含量为随机变量，构建分布式鲁棒联合机会约束规划模型；获取各种锌精矿入库时对应的各种矿质元素的均值和方差，根据所述均值和方差，求解所述分布式鲁棒联合机会约束规划模型的最优解；根据所获取的最优解所对应的各种锌精矿的配比进行锌精矿冶炼所需混合锌精矿的配料。相比起现有的采用平均值进行配料的方法而言，用本发明模型求解出的最优解来知道炼锌配料，配出来的混合锌精矿质量的更稳定，使用的锌精矿原料成本更低。

技术领域

本发明属于有色金属的冶炼领域，尤其涉及一种炼锌配料优化方法和系统。

背景技术

有色冶炼企业属于具有连续生产过程的流程型行业，其主要任务是将原料中的有色金属通过复杂的物理和化学过程提炼出来。湿法炼锌生产过程主要包含配料、焙烧、浸出、净化和电解五个工段。配料工序是焙烧工序的前置工序，配料后的锌精矿质量对于后续生产工序而言至关重要。由于我国锌资源的特有现状：富矿少，低品位矿多；大型矿少，中型矿多；开采难度大。受到矿山资源消失殆尽，矿石质量下降的制约。导致各矿仓锌精矿主要成分含量存在不确定性成为当前最大的问题，主要由以下原因导致：1)矿源种类繁多质量不等，锌精矿国内矿源有100多种。在一个采购周期内(一个月)供应商在二十到四十家之间和超过700多车锌精矿运输进入仓库；2)在同一天同一供应商的锌精矿往往出现不同类的成份；3)同一矿仓各锌精矿混合不均匀；4)混合锌精矿荧光化验结果滞后一天，混合锌精矿使用完后才知道各成分比例，存在大滞后性。

传统配料方法不考虑各矿仓锌精矿成分的不确定性，根据人工经验进行配料或通过使用“标称数据”或点估计求解模型而获得的所谓“最优解”。该方法操作简单、方便，但是面对锌精矿原料供应相对紧张，且成份复杂多变的市场状况，传统采用平均值进行配料的方法会导致混合锌精矿质量波动较大甚至不符合后续生产工艺的需求，从而增加锌精矿原料的冶炼成本。

因此，如何优化配料方法去保证提高混合锌精矿质量的质量，同时减少锌精矿原料冶炼成本已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种炼锌配料优化方法和系统，在考虑各矿仓成分不确定性后以配料总价格最低为目标，以各成分含量和使用质量为约束建立分布式鲁棒配料优化模型以其求解其最优解来指导炼锌配料，从而解决现有的采用平均值进行配料的方法会导致混合锌精矿质量波动较大甚至不符合后续生产工艺的需求，造成锌精矿原料冶炼成本增加的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种炼锌配料优化方法，包括以下步骤：

获取历史数据中各种矿质元素的最低含量或最高含量、各种锌精矿的使用量的上限值、使用的总锌精矿的总量、锌精矿的种类及其对应的价格，以混合锌精矿中锌的生产成本最低为目标，以各种锌精矿使用量为决策变量，以各种锌精矿中各种矿质元素含量为随机变量，构建分布式鲁棒联合机会约束规划模型；

获取各种锌精矿入库时对应的各种矿质元素的均值和方差，根据所述均值和方差，求解所述分布式鲁棒联合机会约束规划模型的最优解；

根据所获取的最优解所对应的各种锌精矿的配比进行锌精矿冶炼所需混合锌精矿的配料。

优选的，求解所述分布式鲁棒联合机会约束规划模型最优解，包括：

根据所述均值和方差求解各种锌精矿中的各种矿质元素的协方差矩阵的二阶矩矩阵；

给定所述分布式鲁棒联合机会约束规划模型的机会约束的违反概率，并根据所述二阶矩矩阵求解所述分布式鲁棒联合机会约束规划模型的最优解。

优选的，根据所述二阶矩矩阵求解所述分布式鲁棒联合机会约束规划模型的最优解，包括：