基于BP神经网络的转炉供氧模型研究.pdf

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1、第38卷第4期冶金自动化Vo1．38No．42014年7月MetallurgicalIndustryAutomationJu1．2014·人工智能技术应用·doi：10．3969~．issn．1000-7059．2014．04．003基于BP神经网络的转炉供氧模型研究付佳，陶百生，陈春雨，蔡海，孙闻革(1．北京金白天正智能控制股份有限公司辽宁金自天正智能控制有限公司，北京100070；2．中冶国际工程集团有限公司)摘要：为了准确控制转炉静态吹炼过程的供氧量，研发了基于BP神经网络的转炉供氧模型。通过分析元素之间的化学

2、反应确定影响转炉供氧量的主要因素，根据转炉历史炉次信息对神经网络模型进行训练，并通过加入动量项和采用变步长法对模型进行改进。通过仿真以及对实际值、静态模型预测值和神经网络预测值的均方差分析，表明该模型可以更加准确地预测和确定供氧量，并具有较好的计算精度和适应能力，最终可提高静态模型的控制精度与终点命中率。关键词：BP神经网络；供氧模型；供氧量；静态模型；转炉文献标志码：A文章编号：1000-7059(2014)04-0011-05ResearchonoxygenmodelforBOFbasedonBPneuralne

3、tworkFUJia，TAOBai．sheng，CHENChun．yu，CAIHai，SUNWen．ge(1．LiaoningAliTimeIntelligentControlCo．，Ltd．，BeijingAriTimeIntelligentControlCo．，Ltd．，Beijing100070，China；2．MCCInternationalIncorporationLimited)Abstract：Inordertocontrolthetotaloxygendemandinthestaticblowingp

4、rocessofBasicOxygenFurnace(BOF)，theBOFoxygenmodelofBPneuralnetworkwasdeveloped．Throughthechemicalreactionsbetweentheanalysiselements，thekeyfactorseffectingBOFtotaloxygendemandwerecer—tifed．AccordingtothehistoricalinformationofBOF，neuralnetworkweretrainedandthem

5、odelwereimprovedbyaddingfactorofmomentumandthevariablestepsize．Bytheapproachofsimulationandmeansquareerroranalysisforthepracticalvalue，theoxygendemandcouldbepredictedandverifiedwiththestaticmode1．Theresultsshowthatthismodelcanobtainthetotaloxygenamounteficientl

6、ywithbettercalculationaccuracyandadaptivecapacity．Thecontrollingaccuracyandtargetpointhit—tingratioofthestaticmodelareimprovedKeywords：BPneuralnetwork；oxygenmodel；oxygendemand；staticmodel；BasicOxygenFurnace0引言高，进而得到温度及成分合格的钢水，因此供吹氧过程是转炉炼钢的重要环节，通过向转氧量的有效确定对转炉吹炼至

7、关重要，特别是对炉中吹入氧气，将铁水中的c，Si，P，s等元素脱于无副枪测量的情况，供氧量的有效计算更具有除，并利用氧化反应放出的热量使熔池的温度升实际的指导价值。目前供氧量控制的主要方法收稿日期：2013-08-05作者简介：付佳(1988-)，男，黑龙江绥化人，硕士研究生，主要从事炼钢过程自动化研究。12冶金自动化第38卷有人工经验控制和模型控制，其中模型控制主要1转炉静态模型包括机理模型、统计模型和增量模型等。由于转炉静态模型建立在物料平衡和热平衡基转炉炼钢炉内反应复杂、生产条件多变、原料不础上，描述转炉中发生

8、的各种化学反应及热量传稳定及生产数据的整体规律难以掌控，因此利用递过程，反映炼钢过程的基本规律。静态模型模型预测的供氧量存在较大误差。通过调整模根据主原料(铁水、废钢)的装入信息，计算辅原型参数可以修正控制结果，但过程十分复杂，可料(石灰、白云石等)的加入量、供氧量及吹炼结能会导致生产不能按照计划有序进行、工作人员束时钢水质量等。劳动强度增加及