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線性規(guī)劃在煅燒石油焦節(jié)能優(yōu)化配比中的應(yīng)用

文檔作者：鄒明，李本劼文檔來源：鎮(zhèn)江市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2023年08月27日
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線性規(guī)劃在煅燒石油焦節(jié)能優(yōu)化
配比中的應(yīng)用
鄒明，李本劼
（鎮(zhèn)江市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心，江蘇鎮(zhèn)江212001）
摘要：運(yùn)用線性規(guī)劃法對生產(chǎn)煅燒石油焦的配比過程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，結(jié)合合同指標(biāo)、工藝水平、原料庫存等眾多約束
條件，建立了以生產(chǎn)成本和能源管理為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并編制了相關(guān)的優(yōu)化配比計算軟件。并通過實(shí)例將計算機(jī)
配比與人工配比進(jìn)行比較，結(jié)果表明計算機(jī)配比不僅提高了配比精度，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時大幅減少了能源消耗，并
使原料成本降低7.6％以上。
關(guān)鍵詞：煅燒石油焦；節(jié)能；配比；線性規(guī)劃
中圖分類號：TK 01+8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：1001-5523（2014）04-0035-03
煅燒石油焦是生產(chǎn)石墨電極、特種石墨、鋁用陽極、
電極糊等制品的骨料， 其應(yīng)用范圍已普及到冶
金、化工和電子等行業(yè)。目前生產(chǎn)煅燒石油焦一
般需要使用5～6 種原料進(jìn)行混合摻配， 由于煅燒石油焦產(chǎn)
品的質(zhì)量和生產(chǎn)成本受合同指標(biāo)、工藝條件、庫存條件和原
料價格等眾多因素的制約，因此在配比的計算過程中工作量
較大。國內(nèi)的生產(chǎn)廠家大都使用手工計算方法進(jìn)行配比計
算，而且只考慮其中的某些關(guān)鍵因素，沒有將所有因素進(jìn)行
全面綜合的考慮。近年來，由于我國電解鋁工業(yè)的持續(xù)高速
發(fā)展，導(dǎo)致社會對煅燒石油焦的需求量不斷增加，用戶對煅
燒石油焦的要求也越來越高，因此繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的配比方法
已不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。
針對這一問題，我們從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，運(yùn)用線性規(guī)劃的
方法建立了配比計算數(shù)學(xué)模型， 并利用可視化編程工具，開
發(fā)了一套能準(zhǔn)確預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量，減少能源及原料消耗，輔助
自動配料的煅燒石油焦優(yōu)化配料系統(tǒng)。
1系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
手工配比計算的方法帶有很大的經(jīng)驗(yàn)成分，這對從事配
比計算工作的技術(shù)人員的要求很高。配比計算不僅要耗費(fèi)大
量時間，而且配比的結(jié)果僅僅是許多滿足條件的配比方案的
一種解，而不是最優(yōu)解。在手工配比過程中，有時為了滿足合
同要求，往往大幅提高含S（硫份）、V（揮發(fā)份）以及其它微量
元素含量較低的原料的使用比例，從而降低了其它低成本原
料的使用率，導(dǎo)致焦炭生產(chǎn)成本居高不下，直接影響企業(yè)的
經(jīng)濟(jì)效益。
我們在充分研究、分析和整理國內(nèi)外生產(chǎn)煅燒石油焦的
原始配料記錄與檢驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上， 結(jié)合相關(guān)的工藝水平、
庫存狀況、合同指標(biāo)要求、原材料價格等眾多約束條件，并考
慮到煅燒石油焦生產(chǎn)過程的特殊性，僅僅依靠其自身的揮發(fā)
分燃燒和部分燒損提供的能量就能夠完全達(dá)到煅燒的目的，
原料即為燃料，建立了一個以原料配比成本和燃料消耗最低
為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)物理模型。
1.1配比模型的建立
配比問題的最基本要求就是在充分考慮配料過程的工
藝條件、現(xiàn)有庫存及供應(yīng)情況的前提下，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的
同時，使原材料的成本及消耗為最低。也就是說按照配比結(jié)
果進(jìn)行配料、煅燒后，產(chǎn)品的各組成元素如S、Fe、Si、V 等的
ＪＩＥＮＥＮＧＫＥＪＩ
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節(jié)能科技
能源研究與利用 35
ENERGY RESEARCH &amp;amp; UTILIZATION
2014年第4期·

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