烧结矿配料优化软件的开发(本科生毕业设计论文)

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年月日

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武汉理工大学本科生毕业设计（论文）任务书

学生姓名专业班级

指导教师工作单位

设计(论文)题目:烧结矿配料优化软件的开发

设计（论文）主要内容：

钢铁行业烧结矿的合成含量直接影响到炼钢质量，要将不同产地不同成分的含铁矿石进行科学配比是获得高品质烧结矿的前提。传统配比采用手工计算，计算工作量大而且要复杂。本文开发出配料优化软件，实现烧结矿配比的最优化，要求分别使用Microsoft Excel 和MATLAB来进行优化软件的开发。

要求完成的主要任务:

1) 生产实习两周，包括参观单位，查阅相关资料及完成实习报告及总结。

2) 完成与本论文相关的15篇文献资料（不少于2篇英文资料）的查阅。

3) 完成不少于2万印刷符，与选题相关的外文翻译工作。

4) 查阅相关资料，了解MATLAB和Microsoft Excel有关优化模型的求解。

5)完成系统软件设计。

6) 撰写论文。

7）准备答辩。

必读参考资料：

（1）林万明，宋秀安.高炉炼铁生产工艺.北京：化学工业出版社，2010

（2）周博.MATLAB科学计算.北京：机械工业出版社，2010

（3）李洋.Excel函数、图表与数据分析应用案例.北京：清华大学出版社，2007

指导教师签名系主任签名

院长签名(章)_____________

武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告

目录

摘要.................................................................................................................................................. I Abstract......................................................................................................................................... II 绪论. (1)

1 配料优化数学模型的建立 (2)

1.1 烧结矿工艺简介 (2)

1.2 建立数学模型 (3)

1.3 线性规划最优化 (3)

1.4 线性规划问题的数学模型 (4)

2 基于Microsoft Excel的配料优化系统 (7)

2.1 Microsoft Excel介绍 (7)

2.1.1 Excel发展历史 (7)

2.1.2Excel在管理中的应用 (8)

2.2在电子表格中实施模型建立的一般步骤 (9)

2.3配料优化问题的Excel模型 (10)

2.3.1组织数据 (10)

2.3.2 决策变量的表示 (12)

2.3.3 目标函数的表示 (12)

2.3.4 约束的表示 (13)

2.3.5 模型的外观设置 (14)

2.4 规划求解的使用 (14)

2.4.1定义目标单元格 (16)

2.4.2 定义变量单元格 (17)

2.4.3 定义约束单元格 (17)

2.5 Excel求解配料优化问题的调试结果 (18)

2.5.1 初次调试结果 (19)

2.5.2 两个问题及解决办法 (20)

3 基于MATLAB的配料优化系统 (22)

3.1 MATLAB介绍 (22)

3.2 optimset函数 (24)

3.3 linprog函数 (24)

3.4 MATLAB实现配料优化的程序代码 (25)

3.5 两个问题及其解决办法 (25)

4 两种方法的比较 (30)

4.1 Microsoft Excel设计的优化软件的特点 (30)

4.2 MATLAB设计的优化软件的特点 (30)

结束语 (31)

致谢 (32)

参考文献 (33)

摘要

烧结是将粉状物料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的方法。铁矿石烧结是钢铁工业的基础，烧结矿质量的好坏直接影响高炉生产的质量。因此，提高烧结过程计算机控制的水平已成为烧结技术发展的主要方向之一。

本文首先阐述了烧结工序在冶金工业中的地位。随着烧结设备的大型化和高炉对烧结矿质量要求的提高，烧结过程计算机技术成效日益显著。在我国，烧结矿已占高炉炉料的90%以上。天然铁矿石，无论从数量上还是从质量上来说都不能够直接入炉，常需经过整粒或者选矿、造块等工序的处理，才能入炉。烧结法生产烧结矿是主要的造块方法。在进行烧结工序之前，需要对矿料进行合理的配料。烧结矿配料是冶金生产中最基本同时也是最重要的工序之一。尤其对于铁前系统的生产，这个生产过程涉及到的原料种类非常多而且复杂。为了使烧结矿的化学成分和物理性质稳定，符合高炉冶炼的要求，并使烧结料具有足够的透气性以获得较高的烧结生产率，必须把各种不同成分的含铁原料、溶剂和燃料根据烧结过程的要求和烧结质量的要求进行精确地配料。

本文的主体就是讲述烧结矿配料优化软件的开发。所用到的应用软件有Microsoft Excel和MATLAB。接着本文介绍了如何分别运用了高级数学运算工具MATLAB7.0和微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一的Microsoft Excel来解决烧结矿配料系统的优化问题。烧结矿配料的优化的实质就是线性规划问题。MATLAB软件中有一个优化工具箱，这个优化工具箱提供了linprog函数来解决线性规划问题，而Microsoft Excel办公软件的“工具”选项中有着“规划求解”这样一个选项，这个选项则可以用来解决线性规划问题。

最后本文将总结运用MATLAB7.0和Microsoft Excel来进行优化设计时各自拥有怎样的特点。

关键词：烧结矿配料系统优化MATLAB Microsoft Excel