基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的高爐冶煉噴煤規(guī)則挖掘.pdf

1、高爐冶煉過程作為典型的復(fù)雜工業(yè)控制過程,其冶煉過程變量多、變量間耦合性強、非線性以及滯后時間長的特點。高爐冶煉控制過程復(fù)雜,受諸多影響因素作用,這種控制具有隨機性,不是簡單的某項參數(shù)或某一批參數(shù)構(gòu)成的線性系統(tǒng)或非線性系統(tǒng)的反饋控制,很難利用機理分析來建立傳統(tǒng)數(shù)學(xué)過程模型來優(yōu)化和控制高爐冶煉過程。高爐冶煉過程的操作決策在較大程度上依靠爐長日常的經(jīng)驗,由于經(jīng)驗不足、爐況復(fù)雜以及對高爐冶煉過程缺乏認(rèn)識,使得高爐冶煉過程爐況波動大、焦炭消耗大,

2、生產(chǎn)成本較高。
　　高爐冶煉生產(chǎn)離不開焦炭,隨著我國高爐煉鐵生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,煉焦煤儲量日趨減少,冶金焦炭供應(yīng)日益緊張。一些出口商和國家壟斷了全球鐵礦石交易全球鐵礦石交易,鐵礦石、焦炭等價格持續(xù)攀升,鋼鐵企業(yè)的成本壓力日趨加大。根據(jù)國家“十二五”規(guī)劃關(guān)于大型能耗企業(yè)節(jié)能降耗的政策要求以及我國面臨的嚴(yán)重的環(huán)境問題,各大鋼鐵企業(yè)都在努力尋求降低能耗的措施。大多數(shù)企業(yè)高爐冶煉過程中已經(jīng)將噴吹煤粉作為代替焦炭和強化冶煉的技術(shù)手段。

3、>　　數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)近幾年得到了許多學(xué)者的研究與關(guān)注,隨著高爐冶煉自動化程度的逐步完善以及信息技術(shù)的應(yīng)用,使得大量的高爐煉鐵的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)存儲下來,這些數(shù)據(jù)中蘊含有冶煉過程的運行規(guī)律、人工操作經(jīng)驗,詳實的反映了高爐冶煉運行規(guī)律與各變量的之間關(guān)系以及優(yōu)化操作模式等對操作決策和優(yōu)化控制有用的信息,但由于知識獲取以及數(shù)據(jù)分析能力的限制,使得大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)被閑置而未能挖掘出其中隱含的知識,因此,在安全、穩(wěn)定、順產(chǎn)的前提下,以低碳煉鐵為目標(biāo),采用數(shù)據(jù)

4、挖掘方法尋求噴煤量與焦比之間的關(guān)系,通過合理富氧噴煤達到降低焦比的目的,使高爐冶煉在低耗、高效、優(yōu)質(zhì)、長壽方面實現(xiàn)新的突破,具有重要的理論意義和巨大的應(yīng)用價值,本文針對以上綜合分析主要進行了如下的研究和探索:
　　1.通過對高爐冶煉過程的主要特點和優(yōu)化決策問題的基本分析,提出了高爐冶煉過程數(shù)據(jù)挖掘的基本方法,對高爐冶煉過程數(shù)據(jù)挖掘的定義、實現(xiàn)目標(biāo)、實現(xiàn)方法和算法構(gòu)成進行了描述,并強調(diào)了高爐冶煉噴煤規(guī)則挖掘的基本實現(xiàn)過程。
　

5、　2.運用原始數(shù)據(jù)驅(qū)動方法基于粗糙集理論的數(shù)據(jù)挖掘方法對高爐冶煉過程噴煤量進行規(guī)則挖掘。運用日常采集數(shù)據(jù)建立了一個全局的決策系統(tǒng),然后通過分析將其分解成完全一致和完全不一致兩個決策系統(tǒng)。針對完全一致決策系統(tǒng),采用面對決策屬性的規(guī)則提取方法,最后得出了高爐冶煉噴煤規(guī)則。
　　3.利用大量高爐冶煉歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù),采用基于智能模型(非精確數(shù)學(xué)模型)的優(yōu)化方法建立優(yōu)化模型,包括模糊模型、多支持向量機模型,以此來獲得操作參數(shù)與優(yōu)化對象的關(guān)系,