高炉智能诊断专家系统的研究与设计

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1、摘要高炉是钢铁企业的咽喉，它的能耗极大，控制过程非常复杂。运用人工智能与知识工程技术，建立高炉智能诊断专家是实现高炉冶炼“优质、高产、低耗、长寿”的重要途径之一。不同高炉的冶炼条件存在着很大的差异，而且国内高炉的自动化技术和检测水平还很落后，因此直接引进国外的专家系统往往价格昂贵且使用效果并不理想。本课题依托于沙钢6#高炉，立足于我国高炉生产的实情，研究并自主开发了高炉智能诊断专家系统。采用产生式规则、正向推理模式，实现了对异常炉况的在线和离线诊断功能。并建立了参数自学习子系统，通过对高炉炉况特

2、征指数统计特性的分析，对参数的界限值进行定期学习和自动更新，提高了炉况诊断的准确性，使专家系统具有很强的自学习，自适应能力。沙钢6#高炉实际运用结果表明，该专家系统可以稳定、连续的在线运行，通过实时对炉况变化进行评价，对可能出现的异常给出预报，且命中率较高，具有良好的实用性和可靠性。关键词：高炉专家系统炉况诊断参数自学习ⅡAbstractAsanimportantiron—makingequipment,ablastfurnaceCOplsume$enormousencr雹y．Inwhichth

3、ecomrolpmc鼯sismuchintricate，SOitisnecessarytokeepblastfurnacesteadyandmhigh—efficiently．Therea托manyldndsofresearchesonthisproblem,expert-systemiscoasidercdasaneffectiveway．Duetothelowautomatizationdegree、limitedme舢ClllOlltlevelanddifferentsmeltingcon

4、dition，expert-systemintroducedfromoverseascountriesisnotanadaptablesolutionondomesticfunlace．ThisresearchreliesOilthe6群blastfurnaceinJiangsuShagangGroupCo．，themainpurposeistodevelopablastfLlrnaceintelligentdiagnosisexpert-systemindependently．Inthissy

5、stem,knowledgerepresentationiscompiledbasedontheproductionrulesandforwardreasoningmechanism．Theonlineandofflineabnormalstatusdiagnosisfunctionspr{oVidethesystemabilitiestoevaluatethevarietiesofreal—timestatu$andtopredicttheabnormalstatusoftheBEFurthe

6、rmore，theperformanceofthesystemisimprovedbymeansofparamctorself-adaptivealgorithm．Theintelligentdiagnosisexpert-systemisprov。davailablethroughtheusingofitonthe6撑blastfIlmaceinShagangKeywords：Blastfuillace，expert-system,statusdiagnosis，parameterauto·l

7、earnin原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注NIIN的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。作者签名：斜晦．日II：尘必．，关于学位论文使用授权的说明本人完全了解冶金自动化研究设计院有关保留、使用学位论文的规定，即：自动化院有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、

8、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)作者签名：丛盔够．日期：型!Z±：舻导师签名：鳞日II：—删弘第一章引言第一章引言1．1课题背景在冶金过程中，绝大部分的生铁(包括铸造用铁及炼钢用铁)都来自于高炉。这主要取决于高炉生产率高、热利用系数高的特点，因此高炉被誉为“冶金企业的咽喉”。高炉冶炼是一个连续而复杂的物理、化学过程，它不但包含有炉料的下降与煤气流上升之间产生的热量和动量的传递，还包括煤气流与矿石之间的传质现象。只有动量、热量和质量的传递稳定进行，高炉炉况才能稳定顺行。