Design and Implementation of Expert System for Judging Blast Furnace Conditions

The expert system for judging blast furnace conditions is developed based on the thought of artificial intelligence,knowledge engineering and fuzzy theory to realize the automation of blast furnace condition judgement and standardization of operation.This paper discusses the design and implementation of the blast furnace expert system.Satisfactory results have been obtained.

Construction of the Inference Engine of Blast Furnace Expert System

The expert system for judging blast furnace condition is built to realize automatic judgment of blast furnace conditions and standardization of blast furnace operation. This paper discusses the design and implementation of the inference engine of blast furnace expert system. The satisfactory simulation results have been obtained.

高炉冶炼过程计算机控制系统优化

钢铁是城市建设不可或缺的基础资源,随着我国经济社会的快速发展,对钢铁产品的需求量不断扩大,促使我国钢铁工业快速发展。高炉冶炼过程是钢铁生产的重要环节,其生产效率和产品质量直接影响钢铁企业的经济效益和市场竞争力,目前我国高炉炼铁技术在不断更新,以低污染、低消耗、低成本作为主要目标,向着高效化、自动化、大型化前进。本文提出了一种基于大数据分析的智能高炉性能控制系统。该系统利用了高炉多年运行统计数据中的隐藏关系,通过聚类分析确定高炉的运行模式。采用了Kohonen神经网络作为聚类分析的工具。根据高炉参数,得出了不同的运行模式,并提出了专家系统的设计思路。该专家系统可以根据最高生产率和最低焦炭消耗的目标,评估和优化高炉的效率。此外,该系统还可以在规划车间在特定时间段内的工作提供计算支持。

高炉专家系统在山钢日照公司5100m3高炉的应用

为满足高炉智能化生产,山东钢铁集团日照有限公司两座5100 m^(3)高炉分别配置了一套高炉专家系统。为使高炉专家系统贴近生产,项目团队对专家系统各模型进行优化、参数调整,根据生产需求增加了铁钢包对接系统、矿平铺系统、热风炉寻优烧炉系统等,为高炉生产提供更多的技术支持。

高炉冶炼专家系统的开发研究

介绍了武钢1号高炉专家系统的开发条件、系统结构、数学模型和主要的功能;该专家系统是一种专家系统和数学模型相结合的混合型专家系统,数学模型的计算结果是专家系统开发的基础,利用数学模型和专家系统可以较好地控制高炉生产过程的变化。同时介绍了开发研究的主要成果,如高炉布料控制、炉型管理、炉温控制、炉底侵蚀计算等。系统调试和试用结果表明:该系统可以较好地控制高炉过程,实现高炉的稳定顺行。

高炉炉况判断神经网络专家系统

在深入分析高炉冶炼特点的基础上，提出泛化特性和自适应特性是高炉炉况判断系 统稳定有效运行的２个重要特性．设计了增进系统泛化特性和自适应特性的方案，并相应开发 出一套炉况判断专家系统．开发的系统在高炉上运行获得了满意效果．

高炉优化配料数学模型的研究

为了研究实用的高炉优化配料数学模型,利用线性规划原理,以高炉炼铁工艺计算为基础,结合各种含铁炉料的软熔性能和含铁炉料之间的高温反应性等专家知识,开发了一套基于专家知识的高炉优化配料数学模型,并应用生产高炉现场数据对模型进行了验证。结果表明该模型是合理可行的,能够计算得出同时兼顾炉料冶金性能和配料成本的高炉炉料结构。

多模型集成的高炉炼铁智能控制专家系统

为达到高炉冶炼过程的最优控制,提出了高炉冶炼过程的多模型集成的专家系统.阐述了专家系统的各个组成部分:工艺计算机理模型、炉况诊断推理模型、系统优化参数模型、混合动力学机理和炉温控制方程.在保证炉况平稳运行的基础上,专家系统对几个主要运行参数进行了优化.同时通过对高炉冶炼过程混合动力学机理的分析,揭示了高炉炉温波动所隐含的非线性能耗规律,得到在不同生产目标状态下的最优操作区间.对复杂的生产状况做出准确的预测并给出了对应的控制措施,在实际应用中取得了增加产量和降低能耗的实际效果.

高炉冶炼专家系统在炉型管理中的应用

简要介绍了武钢 4号高炉专家系统构成 ;结合在 4号高炉的实际调试结果 ,说明了高炉专家系统在高炉炉型管理中的应用 ;在对该系统根据武钢实际进行恰当调整后 ,利用专家系统可以帮助高炉操作人员稳定高炉操作 ,提高高炉的技术经济指标。

高炉无钟布料仿真系统

针对高炉无料钟布料仿真研究中堆角公式及系统实现的不足,分析了现有堆角公式存在的问题,提出了新的堆角公式,新公式更具有通用性;然后基于新的堆角公式,开发了在线布料仿真系统,该系统不仅继承了已往系统实时显示的每批料的布料形状和矿焦比曲线的功能,而且首次开发了显示每一个布料角度(环位)的布料形状功能,为布料决策提供更详细的信息;利用鞍钢新4#高炉的开炉数据,对比模型计算结果,验证了仿真结果的正确性.

高炉炉顶压力智能解耦控制方法及应用

首先根据高炉炉顶压力系统的机理建立了高炉炉顶压力和高炉煤气余压透平发电装置(blast furnacetop gas recovery turbine unit,以下简称TRT)前压力的动态数学模型,然后针对高炉炉顶压力系统具有强耦合、强扰动和严重非线性的特点,提出一种融合PID控制,模糊控制和专家控制的解耦方法、用于消除顶压和TRT前压力的耦合,解决环缝和静叶开度与流量的非线性问题.在某钢铁公司2 200 m3高炉的应用表明,高炉炉顶压力波动可减少到±2 kPa以内,提出的控制方法具有很好的控制效果.

基于高炉专家系统的多变量炉温智能控制系统

利用高炉过程计算机的数据处理及推理判断来判断高炉炉温变化的趋势,通过对现场实际生产数据的分析,研究在高炉炉温控制方面如何利用一次生产数据,运用多变量处理技术提取较有价值的中间工艺参数来判断炉况发展的方向,避免炉况失常,保证高炉长期稳定运行。经过实际生产数据测试表明,系统运行稳定,能较准确地判断炉温变化的趋势。

模糊RBF神经网络在专家系统知识库建立中的应用

提出了一种基于模糊RBF神经网络建立故障诊断专家系统知识库的新方法,采用5层神经网络,先对输入量进行模糊化处理,然后对RBF神经网络进行学习,最后进行反模糊化处理。该模型非常适合复杂的异常炉况系统在线故障诊断。

武钢1号高炉冶炼专家系统开发的新进展

武钢等单位开发的高炉专家系统已在武钢1号高炉投入生产运行。该专家系统的主要功能包括:高炉布料控制、炉温预报、高炉操作炉型的管理及控制、高炉炉缸炉底侵蚀的预测模型,以及理论焦比计算模型等。以上模型已在线运行一年多,对改善高炉操作发挥了重要作用。

基于模糊推理的高炉炉温预报模型

针对前人炉温预报模型存在变量过多不利于专家规则制定,未考虑渣皮脱落等因素对炉温影响,以及不能有效模拟专家思维等缺陷,改进了炉温预报选取的变量,设计开发了基于模糊数学理论的高炉炉温预报模糊推理专家系统。开发的炉温预报系统在武钢1号高炉运行取得很好的效果,命中率达到了93.85%。

高炉异常炉况神经网络专家系统

采用神经网络来表达高炉专家系统的模糊规则及其隶属函数，生成的网络用于实现模糊推理，从而实现自动修改隶属函数，模拟模糊规则。采用本系统可实现快速的无匹配模糊推理并具有较强的学习能力。

高炉专家系统的数据采集与处理

高炉专家系统是基于传感器型的在线实时专家系统，高炉信号由传感器采集后，需经过过程计算机进行预处理．数据预处理包括一次预处理和二次预处理，一次预处理即实现监测数据的平滑，二次预处理包括复合参数的计算，特征参数的计算及参数的模糊处理．通过预处理后的数据便可以用于高炉专家系统的推理。

基于MES的韶钢8号高炉智能专家系统

MES系统具有信息共享和集中管理的优势,通过MES和ES两种技术的整合,建立了韶钢3200m^2高炉的智能专家系统。该系统运行稳定可靠,能够对炉热、煤气流分布及异常炉况等实行准确的监控和预测,并提出炉况调节的专家建议,起到了指导工长操作高炉的作用。

专家系统及神经网络在高炉炼铁中的应用

借助于专家系统实现对高炉炉况的描述和控制，是当今高炉实现计算机控制技术的发展方向。神经网络可以解决高炉专家系统最困难的知识获取与推理能力弱等问题，并适合于对高炉分布数据进行模式识别。专家系统与神经网络有互补的作用。

神经网络高炉炉况预测与判断专家系统

将神经网络与传统专家系统有机地结合，建立了用于高炉炉况预测与判断的神经网络专家系统。该系统命中率高、适应性强，且具有良好的自学习功能。