一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及金属冶炼过程仿真技术领域，特别是指一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法及系统

【技术实现步骤摘要】
一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及金属冶炼过程仿真
，特别是指一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法及系统
。

技术介绍

[0002]熔池熔炼对铜精矿原料的粒度和湿度无特殊要求
。
生产过程中将铜精矿原料从炉顶直接投入鼓风翻腾的熔池中，在富氧空气的吹气搅拌作用下进行铜精矿的氧化熔炼过程
。
其最主要特点是原料适应性强，能够处理成分复杂的含铜物料和低品位铜精矿，也可使用湿料制粒减少烟气的含尘率
。
随着富矿资源的减少，生产使用的铜矿石品位逐渐下降，难处理的多金属复杂铜矿占比不断増加，熔池熔炼的优势将逐渐显现出来
。
[0003]随着原料
、
工况
、
喷枪结构等的变化，炉内的多相流场运动情况也将随之发生改变，将对整个熔炼进程和指标产生重要的影响，但在高温熔炼环境下，难以对炉内的实际状况进行在线实时监测，采用试验和仿真的手段对其进行模拟研究往往需要数周甚至数月的时间，无法对熔炼过程进行即时的控制，达到稳定生产的目的
。
[0004]针对铜精矿熔池熔炼的高温体系，采用
CFD
技术可定量化的建立炉内速度场
、
气锍渣分布情况等与炉渣物性
、
喷吹条件
、
喷枪布置方式等操作条件的关系，并实现可视化的三维解析
。
但由于顶吹
、
侧吹
、
底吹熔池熔炼炉内的气锍渣多相运动十分复杂，稳态仿真不能准确的描述炉内的场分布信息，瞬态仿真则需要很小的时间步长进行迭代求解，这就使得
CFD
建模与计算负荷大幅增加
。
对于熔炼炉内的气锍渣多相流场的仿真，单一工况的计算成本需要约
1000
计算核时以上，若考虑将全部可能工况进行仿真计算，将耗费相当大的计算成本；若要应对某一工况进行即时计算，其时效性较差，难以满足指导实际生产的实时要求
。
目前，熔炼工序的控制大都还是依靠基于简单物料平衡计算的控制系统或者靠人工经验
。
[0005]在现有技术中，缺乏一种高效
、
即时的铜精矿熔炼过程预测方法
。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法及系统
。
所述技术方案如下：
[0007]一方面，提供了一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法，该方法由电子设备实现，该方法包括：
[0008]采集熔炼炉数据，获得工况列表数据集；
[0009]根据所述工况列表数据集进行数据库构建，获得场信息数据库；
[0010]根据所述场信息数据库，对场信息数据进行正交权重分析，获得工艺权重数据集；
[0011]输入目标熔炼炉数据，根据所述工况列表数据集
、
所述场信息数据库以及所述工艺权重数据集进行孪生数据拟合，获得目标熔炼过程孪生数据；
[0012]根据所述目标熔炼过程孪生数据，通过显示器进行可视化显示
。
[0013]可选地，所述采集熔炼炉数据，获得工况列表数据集，包括：
[0014]采集熔炼炉数据，获得熔炼过程工艺条件；
[0015]根据所述熔炼过程工艺条件进行计算，得到工况列表数据集；
[0016]所述熔炼过程工艺条件包括顶吹炉工艺条件
、
侧吹炉工艺条件和底吹炉工艺条件
。
[0017]可选地，所述根据所述工况列表数据集进行数据库构建，获得场信息数据库，包括：
[0018]根据所述工况列表数据集，获得建模数据以及仿真数据；
[0019]根据所述建模数据进行模型构建，获得模型数据库；
[0020]根据所述仿真数据进行仿真计算，得到仿真模拟数据库；
[0021]根据所述模型数据库以及所述仿真模拟数据库，获得场信息数据库
。
[0022]可选地，所述根据所述场信息数据库，对场信息数据进行正交权重分析，获得工艺权重数据集，包括：
[0023]基于所述场信息数据库，通过矩阵分析法进行分析，获得多层结构模型；
[0024]根据所述多层结构模型进行计算，得到各层结构矩阵；
[0025]根据所述各层结构矩阵进行权重计算，得到工艺权重数据集
。
[0026]可选地，所述输入目标熔炼炉数据，根据所述工况列表数据集
、
所述场信息数据库以及所述工艺权重数据集进行孪生数据拟合，获得目标熔炼过程孪生数据，包括：
[0027]根据目标熔炼炉数据以及所述工况列表数据集，获得目标工况数据集；
[0028]根据所述目标工况数据集以及所述场信息数据库，获得目标场信息；
[0029]根据所述目标工况数据集以及所述工艺权重数据集，获得目标权重数据；
[0030]根据所述目标场信息以及所述目标权重数据进行插值运算，获得目标熔炼过程孪生数据
。
[0031]另一方面，提供了一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测系统，该系统应用于一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法，该系统包括电子设备以及显示器，其中：
[0032]所述电子设备，用于采集熔炼炉数据，获得工况列表数据集；根据所述工况列表数据集进行数据库构建，获得场信息数据库；根据所述场信息数据库，对场信息数据进行正交权重分析，获得工艺权重数据集；输入目标熔炼炉数据，根据所述工况列表数据集
、
所述场信息数据库以及所述工艺权重数据集进行孪生数据拟合，获得目标熔炼过程孪生数据；
[0033]所述显示器，用于根据所述目标熔炼过程孪生数据进行可视化显示
。
[0034]可选地，所述电子设备，进一步用于：
[0035]采集熔炼炉数据，获得熔炼过程工艺条件；
[0036]根据所述熔炼过程工艺条件进行计算，得到工况列表数据集；
[0037]所述熔炼过程工艺条件包括顶吹炉工艺条件
、
侧吹炉工艺条件和底吹炉工艺条件
。
[0038]可选地，所述电子设备，进一步用于：
[0039]根据所述工况列表数据集，获得建模数据以及仿真数据；
[0040]根据所述建模数据进行模型构建，获得模型数据库；
[0041]根据所述仿真数据进行仿真计算，得到仿真模拟数据库；
[0042]根据所述模型数据库以及所述仿真模拟数据库，获得场信息数据库
。
[0043]可选地，所述电子设备，进一步用于：
[0044]基于所述场信息数据库，通过矩阵分析法进行分析，获得多层结构模型；
[0045]根据所述多层结构模型进行计算，得到各层结构矩阵；
[0046]根据所述各层结构矩阵进行权重计算，得到工艺权重数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法，其特征在于，所述方法包括：采集熔炼炉数据，获得工况列表数据集；根据所述工况列表数据集进行数据库构建，获得场信息数据库；根据所述场信息数据库，对场信息数据进行正交权重分析，获得工艺权重数据集；输入目标熔炼炉数据，根据所述工况列表数据集
、
所述场信息数据库以及所述工艺权重数据集进行孪生数据拟合，获得目标熔炼过程孪生数据；根据所述目标熔炼过程孪生数据，通过显示器进行可视化显示
。2.
根据权利要求1所述的一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法，其特征在于，所述采集熔炼炉数据，获得工况列表数据集，包括：采集熔炼炉数据，获得熔炼过程工艺条件；根据所述熔炼过程工艺条件进行计算，得到工况列表数据集；所述熔炼过程工艺条件包括顶吹炉工艺条件
、
侧吹炉工艺条件和底吹炉工艺条件
。3.
根据权利要求1所述的一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法，其特征在于，所述根据所述工况列表数据集进行数据库构建，获得场信息数据库，包括：根据所述工况列表数据集，获得建模数据以及仿真数据；根据所述建模数据进行模型构建，获得模型数据库；根据所述仿真数据进行仿真计算，得到仿真模拟数据库；根据所述模型数据库以及所述仿真模拟数据库，获得场信息数据库
。4.
根据权利要求1所述的一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法，其特征在于，所述根据所述场信息数据库，对场信息数据进行正交权重分析，获得工艺权重数据集，包括：基于所述场信息数据库，通过矩阵分析法进行分析，获得多层结构模型；根据所述多层结构模型进行计算，得到各层结构矩阵；根据所述各层结构矩阵进行权重计算，得到工艺权重数据集
。5.
根据权利要求1所述的一种基于正交数据权重的铜精矿熔炼过程预测方法，其特征在于，所述输入目标熔炼炉数据，根据所述工况列表数据集
、
所述场信息数据库以及所述工艺权重数据集进行孪生数据拟合，获得目标熔炼过程孪生数据，包括：根据目标熔炼炉数据以及所述工况列表数据集，获得目标工况数据集；根据所述目标工况数据集以及所述场信息数据库，获得目标场信息；根据所述目标工况数据集以及所述工艺权重数据集，获得目标权重数据；根据所述目标场信息以及所述目标权重数据进行插值运算，获...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪亮，蔡笑怡，刘风琴，王维，谢明壮，李荣斌，谢程明，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：