基于爐熱指數(shù)和BP網(wǎng)絡(luò)的高爐鐵水硅含量預(yù)報(bào)系統(tǒng).pdf

1、生產(chǎn)實(shí)踐表明，高爐煉鐵中爐溫過高、過低都不利于高爐的正常生產(chǎn)。只有在穩(wěn)定的爐溫條件下，爐內(nèi)的渣鐵流動(dòng)性、爐料的透氣性、煤氣流分布的穩(wěn)定性以及爐料下降的均勻性等才會(huì)得到保證，這些都是高爐穩(wěn)定順行的基本條件。由于鐵水中硅含量[Si]反映了高爐內(nèi)持續(xù)的熱狀態(tài)，與高爐冶煉過程的穩(wěn)定性、能耗、鐵水質(zhì)量有很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系，所以常用鐵水硅含量作為高爐爐溫的標(biāo)志。因此本課題選用鐵水含硅量[Si]模型作為煉鐵生產(chǎn)中高爐爐溫預(yù)測(cè)模型進(jìn)行研究。
　　文中

2、以國(guó)內(nèi)某大型鋼鐵公司的高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)為背景，以鐵水中硅含量為主要的預(yù)報(bào)依據(jù)。建立了借助于高爐物料平衡和熱平衡計(jì)算高爐熱狀態(tài)指數(shù)對(duì)[Si]進(jìn)行預(yù)報(bào)的靜態(tài)模型和利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高爐鐵水硅含量的時(shí)間序列離線預(yù)報(bào)模型。采用這兩種模型相結(jié)合來更有效的預(yù)報(bào)爐溫。
　　采用爐熱指數(shù)靜態(tài)模型預(yù)測(cè)高爐爐溫起源于20世紀(jì)50年代，它們預(yù)測(cè)爐溫的命中率一般都不高，原因在于模型所使用的參數(shù)都是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，與所應(yīng)用的高爐實(shí)際有一些差距。本工作采用歷史上應(yīng)用

3、較好的三種爐熱指數(shù):Tc，Tf,Tq，通過建立數(shù)學(xué)模型，以高爐參數(shù)在線收集計(jì)算模型為基礎(chǔ)，來預(yù)報(bào)鐵水含硅量和鐵水溫度，并確定哪一種爐熱指數(shù)相關(guān)性更好、命中率更高。
　　靜態(tài)模型難以反映高爐過程動(dòng)態(tài)變化特征，而動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法主要基于線性考慮。實(shí)際高爐冶煉過程是一個(gè)不均勻、非線性和大噪聲的高溫過程，其動(dòng)態(tài)過程顯示出復(fù)雜的行為。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模仿人類神經(jīng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)和非線性動(dòng)態(tài)處理等特性，并具有極強(qiáng)的抗

4、噪聲能力和聯(lián)想能力。本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立鐵水硅含量的預(yù)報(bào)模型進(jìn)行時(shí)間序列預(yù)報(bào)。
　　最后本文用Matlab建立仿真平臺(tái)，分別建立了爐熱指數(shù)預(yù)報(bào)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間序列預(yù)報(bào)的仿真模型。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，爐熱指數(shù)模型在爐況穩(wěn)定時(shí)效果比較好，在爐況波動(dòng)時(shí)預(yù)報(bào)誤差就比較大。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間序列預(yù)報(bào)是從積累的歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)預(yù)報(bào)知識(shí)，并可隨著高爐的生產(chǎn)過程而不斷修正，從而反映出其動(dòng)態(tài)特性。本模型是一種很有發(fā)展前途的預(yù)報(bào)高爐鐵水硅含量的方法，鐵水硅含量