基于爐熱指數和ST-PLS的高爐爐溫預測方法及高爐爐溫模糊推理系統(tǒng)的研究.pdf

1、高爐爐溫是高爐優(yōu)質高產的重要參數,爐溫過高或過低都不利于生產。爐溫過高,會使焦比升高和生鐵產量降低,引發(fā)懸料事故;爐溫過低,會使爐內反應熱量不足,導致高爐爐涼的發(fā)生。因此,準確地預測爐溫是保證高爐平穩(wěn)順行的關鍵因素。由于高爐爐溫是多因素綜合影響下的結果,因此,僅僅使用鐵水硅含量或鐵水溫度來反應爐溫,不夠準確。因此,本文選用鐵水硅含量、鐵水硫含量、鐵元素還原速率、鐵水溫度、以及Wu爐熱指數以及Tf爐熱指數來綜合反映高爐爐溫。
　　首

2、先,本文建立了基于香農熵的廣義相關系數時滯分析模型和基于樣條變換的非線性偏最小二乘回歸(ST-PLS)的反應爐溫的參數預測模型,預測出能夠綜合反應高爐爐溫的四個參數(鐵水硅含量、鐵水硫含量、鐵元素還原速率以及鐵水溫度)。其中ST-PLS模型的建立過程中使用的自變量有:料速、風量、熱風壓、透氣性、熱風溫度、富氧壓力、富氧流量、煤粉量、鐵量差以及前一爐的[Si]和[S]。仿真結果表明,模型具有較高的預測精度,當相對誤差分別為0.11和0.1

3、8時,模型預測[Si]的命中率分別為0.7143和0.9184,[S]的命中率分別為0.7347和0.9184,鐵元素還原速率的命中率分別為0.6122和0.8163;當相對誤差分別為0.005和0.01時,模型預測鐵水溫度的命中率為0.8163和0.9388。另外,Wu及Tf爐熱指數分別代表高爐下部反應區(qū)和風口區(qū)的熱狀態(tài),根據高爐爐長的經驗,它們能很好的反應爐溫。因此,本文根據爐料成分、煤氣成分、鐵水成分以及焦炭成分等,計算了對應爐次

4、的Wu爐熱指數以及Tf爐熱指數。
　　因為高爐爐溫的熱狀態(tài)是高爐爐溫的直觀表現,即“偏低”、“正?！奔啊捌摺币虼?本文研究的最終目的是預測多因素共同影響下的高爐爐溫的熱狀態(tài),由于爐溫的熱狀態(tài)是定性的,為了進行定量化研究,本文定義了一個高爐爐溫綜合指數,并利用模糊C均值聚類方法將6個反應爐溫參數(鐵水硅含量、鐵水硫含量、鐵元素還原速率、鐵水溫度、Wu及Tf爐熱指數)分別劃分成三類(“偏低”、“正?！奔啊捌摺?,確定各個參數處于每