[发明专利]复杂冶金过程模拟计算方法及系统

摘要

本发明涉及过程工程技术领域，公开一种复杂冶金过程模拟计算方法及系统，以快速获得入炉元素在冶炼过程达平衡时各相中的分配。本发明公开的方法包括：以反应体系总的吉布斯自由能函数为该数学模型的目标函数，以输入和输出冶炼过程体系中各种元素的质量相等为约束条件，建立多相平衡数学模型，并结合机械夹杂方程对该数学模型进行修正，然后采用粒子群算法求解多相平衡下各相中组分的摩尔数；所述粒子群算法根据迭代的更新机制，在迭代分界点之前利用邻域最优值对速度进行更新，在迭代分界点及之后利用全局最优值对速度进行更行；以及依据当前的速度获取更新步长用以更新粒子的位置信息，并更新种群及粒子的历史最优位置。

主权项

一种复杂冶金过程模拟计算方法，其特征在于，包括：以反应体系总的吉布斯自由能函数为该数学模型的目标函数，以输入和输出冶炼过程体系中各种元素的质量相等为约束条件，建立多相平衡数学模型：min f(x)st.A·x＝bx＞0矩阵A是由各相中各组分系数组成的原子系数矩阵，对应的b是由进入反应体系中各元素的总摩尔量组成的列向量，x为各相中各组分的摩尔数，f(x)为反应体系总吉布斯自由能；采用粒子群算法求解多相平衡下各相中组分的摩尔数；所述粒子群算法包括：第一步：设置粒子群优化算法的参数和要求的精度，前述粒子群优化算法的参数包括粒子数，迭代次数上限，以及速度由以邻域最优值过渡到全局最优值的迭代分界点；同时获取约束矩阵A以及b；第二步：获取种群中粒子位置区间范围；第三步：在粒子位置区间范围内随机初始化粒子群的位置信息，使得粒子的位置位于Ax＝b的超平面内，同时把两次随机初始化的位置信息相减赋给对应种群粒子的速度；第四步：根据迭代的更新机制，在所述迭代分界点之前利用邻域最优值对速度进行更新，在所述迭代分界点及之后利用全局最优值对速度进行更行；以及依据当前的速度获取更新步长用以更新粒子的位置信息，并更新种群及粒子的历史最优位置；第五步：检验迭代次数是否达到最初给定值，如达到，种群更新结束，否则返回第四步继续运行，得到平衡时各相中各组分的摩尔数。