高爐CO利用率與煤氣流分布關(guān)系模型研究.pdf

1、在鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程中，煉鐵系統(tǒng)是物質(zhì)和能量流通量最大的工序，能耗和污染物的排放約占整體的50%，因此煉鐵系統(tǒng)是鋼鐵行業(yè)減少能源消耗和污染排放的關(guān)鍵，是鋼鐵行業(yè)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的重要途徑。但高爐煉鐵過程是在密閉條件下進(jìn)行的復(fù)雜過程，實(shí)時(shí)掌握能量利用情況是節(jié)能降耗的關(guān)鍵。在過去的一段時(shí)間，高爐操作人員通過各種傳感器獲取爐內(nèi)的參數(shù)調(diào)整操作制度，而數(shù)據(jù)的非實(shí)時(shí)性大大影響高爐操作者對高爐調(diào)控的精確度。CO利用率能夠?qū)崟r(shí)的評價(jià)高爐能量利用的優(yōu)劣。

2、高爐煤氣流分布是CO利用率的重要影響因素。本文以包鋼6號高爐為研究對象，以在線采集的高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究煤氣流分布特征與高爐冶煉能量利用指標(biāo)之間的關(guān)系模型。
　　針對高爐煤氣流分布特征與CO利用率之間的關(guān)系難以確定的問題，本文研究在大數(shù)據(jù)框架下的多元統(tǒng)計(jì)分析和模型聚類算法的建模策略，為高爐生產(chǎn)過程分析提供新的思路。本文采用包鋼6號高爐的一個(gè)月（693小時(shí)）在線生產(chǎn)數(shù)據(jù)，首先通過數(shù)字識別技術(shù)對紅外圖像的時(shí)間字符進(jìn)行識別，提取紅外

3、圖像，以達(dá)到紅外圖像與十字測溫?cái)?shù)據(jù)的時(shí)間配準(zhǔn)。其次利用提取后的紅外圖像結(jié)合十字測溫?cái)?shù)據(jù)分別獲得表征中心煤氣流分布特征的中心偏移度、高溫區(qū)域面積比與表征邊緣煤氣流分布特征的邊緣平均溫度，實(shí)現(xiàn)了圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。最后采用模型聚類的方法對煤氣流分布特征與對應(yīng)的CO利用率進(jìn)行關(guān)系建模。結(jié)果表明：當(dāng)煤氣流中心無偏移和偏移較小的占有率超過90%，高溫區(qū)域面積比高于0.3，邊緣煤氣流平均溫度低于100℃或高于104℃，高爐平均CO利用率小于37%；當(dāng)煤