基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多組分保護(hù)渣高溫物理性能預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、連鑄保護(hù)渣是連鑄生產(chǎn)中重要的功能材料，開(kāi)發(fā)保護(hù)渣，需要對(duì)熔渣的性能、組成進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。基于性能要求的保護(hù)渣的組成設(shè)計(jì)，目前基本上是基于經(jīng)驗(yàn)積累的配方修正，這需要較多的實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)者長(zhǎng)期的相關(guān)工作的經(jīng)驗(yàn)；以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立的保護(hù)渣組分—性能之間數(shù)理模型關(guān)系，由于保護(hù)渣性能與其組成之間存在著復(fù)雜的非線性關(guān)系、數(shù)據(jù)樣本來(lái)源有限、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)變化范圍的局限性等因素，實(shí)際用于保護(hù)渣性能預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性受到限制。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠逼近任意的非線

2、性系統(tǒng)、能夠從背景不清楚和不完全的數(shù)據(jù)中自動(dòng)提取反映事物內(nèi)在規(guī)律和特點(diǎn)的知識(shí)、并能夠通過(guò)學(xué)習(xí)所獲得的知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解。針對(duì)連鑄保護(hù)渣不斷發(fā)展和品種開(kāi)發(fā)的需求，建立了保護(hù)渣熔化溫度及高溫粘度BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，取得了較好的效果。 在分析和調(diào)研現(xiàn)行保護(hù)渣基本組成特征的基礎(chǔ)上，確定預(yù)測(cè)模型的對(duì)象為CaO-SiO2-Na2O-B2O3-Al2O3-CaF2-Li2O-MnO-MgO的9元渣系；采用兼有上下約束條件的最優(yōu)混料回歸設(shè)計(jì)方

3、法設(shè)計(jì)渣系實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，減少和避免了所研究渣系中數(shù)據(jù)采集的盲點(diǎn)，保證模型數(shù)據(jù)來(lái)源的廣泛性和分布均勻性。通過(guò)對(duì)233個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的保護(hù)渣熔化溫度和高溫粘度測(cè)試，探討了多組元渣系中保護(hù)渣組分對(duì)性能的影響規(guī)律，并以此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立了保護(hù)渣熔化溫度及高溫粘度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。通過(guò)對(duì)模型隱含層單元數(shù)、學(xué)習(xí)速率等參數(shù)的配置優(yōu)化，提高了模型的預(yù)測(cè)精度和效率。該模型具有適用組元多、成分變化范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拓展性強(qiáng)等特點(diǎn)，有較高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。采用該模