高爐爐況智能化判斷方法的研究.pdf

1、高爐是個逆流式的熱交換豎爐，現代高爐體積龐大，內部反應涉及了物質三態(tài)和“三傳”，反應機理以及動力學表現都相當復雜，兼之爐體密閉，使得認識和了解其內部物質變化和作用的規(guī)律比較困難。 傳統(tǒng)方法，通過近似、簡化冶煉過程，從而建立數學模型來進行爐況判斷，并不能滿足高爐適時運行的需要且設計參量眾多，模型往往非常復雜，難以掌握。 因此，目前對于高爐爐況的判斷和操作主要仍基于操作者多年的現場經驗，其操作方式屬于“基本理論＋經驗”。其中

2、經驗還占有相當大的比重，由此導致操作主觀性大、傳繼性差，每個有經驗的操作者都有一套自己的操作理論。 盡量減弱操作者的主觀性對高爐控制的影響，加大高爐控制的自動化程度已成為各個煉鐵廠的迫切需要。其中以神經網絡、專家系統(tǒng)的應用為主流。 而專家系統(tǒng)的建立難以突破知識獲取的“瓶頸”?！皩I(yè)編程人員＋高爐操作專家”的建模方式耗費大量的時間、人員與財力。 由此，本文提出了一種以模糊數學聚類為基礎的高爐基本爐況智能化判定的簡易

3、方法。通過對高爐冶煉過程數據初步聚類分析，從而得到各個參量與爐況之間的基本關系；接著，以所獲得的關系（隸屬度）為爐況打分，再通過二次聚類來生成爐況判定專家系統(tǒng)的雛形，并結合了VB編制的界面構成了一個簡易的爐況初判專家系統(tǒng)。通過多組數據與公式驗證與討論得出：聚類數目為3時效果最佳。 與其它方法相比，此方法具有如下優(yōu)點： 1) 判斷模式從全局考慮，思路符合工長的操作者的經驗邏輯，此方法所用建模參量，皆為日常高爐工作中易于獲取

4、的基本參量，易于高爐操作者接受。 2) 滿足高爐實時判斷的要求，可作為在線分析的工具。 3) 有數據分析自主生成專家系統(tǒng)知識庫，打破傳統(tǒng)開發(fā)模式的耗時多、耗人力且知識采集困難的“瓶頸”。 4) 程序編寫簡單，易于非專業(yè)編程人員掌握且可移植性較強。 通過不同地區(qū)、容積、冶煉強度的高爐運行中的大量數據驗證了此方法的可行性，其既適用于高爐隨機離散數據又適用于連續(xù)運行的數據。最后，作者還就系統(tǒng)將來的研究提出了進一