高炉操作炉型诊断及智能识别系统概要.ppt

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1、高炉操作炉型诊断及智能识别系统关于“高炉操作炉型诊断及智能识别系统”鉴定的汇报提纲1、系统简介、系统组成、主要功能2、项目研究情况3、高炉操作炉型诊断及智能识别系统的开发及应用一、系统简介、系统组成、主要功能及性能1.1、武钢1高炉炉体结构的特点武钢1号高炉采用了铸铁冷却壁和铜冷却壁相结合的方法。在国内第一次成功采用了一体化的高炉软水密闭循环技术。第一次采用了薄炉衬技术，高炉设计寿命为15年。维护一个稳定合理的高炉操作炉型成为实现高炉长寿的关键技术。很难对高炉炉内进行直接测量。间接的方法，如通过炉顶煤气分析仪表、渣铁分析、高炉炉身的温度检测等。其

2、中通过对炉身温度变化规律的分析我们可以获取许多信息：－－可以获取煤气流及炉料分布的信息；－－可以知道高炉炉墙处渣皮形成及脱落情况；－－可以评估软熔带的位置及形状等。1.2、高炉炉型管理的难点1.3、高炉炉型管理的方法事后管理（热负荷测量等）高炉操作人员只能通过经验来判断炉墙温度的变化的特点并以此来区分炉型的不同特征，及判断是否满足高炉操作的要求。为解决上述问题，就需要通过一种方法来自动识别高炉炉型变化的特点。事前管理：本研究就是想采用人工神经网络的方法来对炉型变化的特点自动进行分类，为高炉操作人员提供参考。必须借助于计算机技术：现代化的大型高炉装

3、备了1000多支热电偶，只通过人工对这些信息进行分析综合是不现实的。武钢目前没有合适的炉型管理软件，如何充分利用武钢多年来形成的炉型管理经验并使之信息化、实时化，是目前我们尚未解决的课题。炉型控制模型：‘一高炉铜冷却壁、铸铁冷却壁混用操作炉型诊断及智能识别系统’。1.4、开发炉型管理系统的必要性1.5、系统组成二、项目研究情况基础：高炉冷却壁温度的检测数据。方法：采用自组织特征映射方法（SOFM）编成计算机软件。目的：自动地对温度数据变化的特征进行分类，进而用于判断不同的炉型特征。2.1技术路线高炉冷却系统的监测数据（通过DCS控制系统，传到高炉

4、本身的数据库中）高炉的人工输入数据及高炉操作指标。结合模型模式识别的结果，得到当前状态下高炉操作炉型的变化特征，从而评估炉型的特征，给高炉操作人员提供操作指导。2.2、主要的数据种类Kohonen方法是芬兰Kohonen教授提出的自组织网络方法（SelfOrganizingNetworks，又称为自组织网络）。这是一种无监督的自学习、自组织人工神经网络。它利用脑神经的空间结构映射外部复杂数据结构，并进行矢量化和压缩数据。Kohonen网络是用一个像大脑皮层那样的二维平面网络来表征输入信息。通过学习算法，使相邻近的节点表征出输人的不同类别特性，称之

5、为特征映射。通过反复地将输入图样和存储在每一个节点上的矢量进行比较，如输入与节点矢量相匹配，则用该节点处的映射区域来优先表征该类训练数据的特征。2.3、Kohonen方法简介2.3、Kohonen方法简介（2）我们知道，大脑皮层的二维互联神经网络能表征外部世界高维信息，Kohonen网络也是用一个格状平面网络来表征输入信息，所有输入都和网格上的每一结点相连，每一个网格结点都是输出结点，它们只和相邻的其他结点相连。通过学习算法，使相邻近的结点表征出输人的不同类别特性，称之为特征映射。通过反复地将输入图样和存储在每一个结点上的矢量进行比较，如果输入与

6、结点矢量相匹配，则用该结点处的映射区域来优先表征该类训练数据的特征。人机界面的显示也是通过VC来完成的。主要的开发结果见下图所示。2.4、人机界面（1）2.4、人机界面（2）三、炉型管理系统的应用炉型状态的判定问题（SOFM）炉型优劣的判断问题（指标对比）炉型的调剂问题（布料、附加焦等）3.1、高炉炉型管理需要解决的几个问题3.1、模型的试运行及其应用效果该软件开发出来并安装到1号高炉的计算机系统上,从2003年11月份投入试运行。11月份操作炉型出现波动期间，该软件及时准确地分析出了炉型变化的特点及变化的过程。高炉操作人员通过这个分析平台，及时

7、找到了炉型变化的原因，采取了有效措施，逐渐使高炉操作炉型及时恢复到了正常状态。3.2.模型的试运行及其应用效果：2003年11月上旬由图中可见：11月上旬炉型变化剧烈，高炉操作炉型不能维持在稳定的状态下，3日后多次出现低[Si]高[S]的情况。上旬由于焦炭缺口较大，高炉使用外购焦以及库存焦炭多，造成高炉透气性太差，高炉中心过分发展，边缘气流不稳，渣皮频繁脱落。炉型变化的特点：3.3、模型的试运行及其应用效果：2003年11月上旬1、11月块矿变化及中下旬大量使用大矿槽烧结矿。2、同时进口球团配比的降低，致使入炉熟料率降低，使得原燃料的配比变化很大

8、，导致入炉矿石的质量难以稳定。3、因为5座高炉同时生产，焦炭缺口较大，使得高炉不得不经常性的补充库存焦和外购焦，致使焦炭的冶金性能及质量