专利名称：一种高炉铁水含硅量的预报方法
一种高炉铁水含硅量的预报方法技术领域
本发明属于自动化检测技术领域，具体涉及一种高炉冶炼过程中的高炉铁水含硅 量的预报方法。
背景技术：
高炉是封闭的高温反应容器，在生产过程中伴随着复杂的物理、化学反应和传热、 传质过程，无法直接检测到其内部变化。一般是用过程参数间接判断高炉工作状态。在冶炼 过程中，炉温控制是高炉操作中最重要的环节。如果炉温发生波动，形成“过热”或“过冷” 直接影响炉况的顺行。经验表明，铁水含硅量和炉温有正相关的关系。高炉铁水含硅量成 为间接判断高炉当前和今后一段时间的炉温的唯一手段。
CN200710164607. 3 一种高炉铁水硅含量的特征分析预报方法，发明公开了一种高 炉铁水硅含量的特征分析预报方法。以高炉工艺参数为输入变量(包括铁量差、透气性、喷 煤量、风温、料批、风量、富氧量、热风压力、炉顶压力、喷煤量、热风温度、炉顶温度、矿焦比、 出铁量、煤气中CO、C02的含量等)，在对输入变量的样本数据进行指数加权移动平均滤波 和归一化预处理后，采用改进的动态独立成分分析方法对输入变量的样本数据进行特征提 取，消除生产工艺参数之间的相关性，使用最小二乘法向量的算法建立高炉铁水硅含量预 报的动态递推模型，引入遗传算法优化模型参数。对高炉冶炼过程的铁水硅含量预报具有 普遍的通用性，可获得较好的预报精度，提高高炉铁水硅含量的预报命中率。
CN200710164605. 4 一种高炉炼铁专家系统决策合成方法，发明公开了一种高炉炼 铁专家系统决策合成方法。以多种类型高炉专家系统的单独决策为输入，构造了四种决策 合成算子模型，采用线性和非线性回归技术对决策合成算子模型进行参数辨识，以高炉炉 况特征向量及各类型高炉专家系统的历史表现为选择依据，把最优化决策合成算子选择问 题转化为一个分类器构造问题，采用非线性多分类支持向量机模型进行分类器建模，通过 快速分类器训练算法得到最优分类器，进而利用该分类器对决策合成算子模型参数进行递 推式的二次校正，由最优分类器动态选择出适合于当前炉况的最优决策合成算子形成高炉 操作优化决策。对高炉冶炼过程的智能控制与决策的合成具有普遍的通用性，能提高高炉 专家系统决策准确度与系统鲁棒性。
CN02137568. 2 一种利用智能控制系统控制高炉冶炼的方法，发明的利用智能控制 系统控制高炉冶炼的方法通过在主控室设置1号、2号两个优化站，并将它们与若干个操作 站组成微机局域网，在炼铁厂设置服务器与各控制工序终端联网，组成炼铁厂局域网，并将 其与主控室局域网联网形成炼铁过程信息实时采集与自动传送的网络系统；在1号优化站 设置智能控制软件模块，在2号优化站设置按冶炼程序流程自动显示智能控制图表和故障 指示图表的模块；工作过程中通过智能控制系统软件模块跟随着高炉冶炼进程实时在线自 动采集的数据与局域网上自动传递的数据按照一定的时间要求自动运行，以人机会话和简 明模型图表的方式输出结果，向高炉工长提供操作，提示工长采取适当措施，可有效避免发 生炉况故障，保持高炉在最佳热状态下运行。
后两专利中涉及的硅预报原理和前一个方法类似。在权利要求中没有明确提及。
以上方法都是基于与铁水含硅量有关的多种自变量之间建立某种数学关系。由于 自变量和铁水含硅量之间没有严格的时间对应关系。有的超前、有的滞后。且自变量大都 很多。导致预测的结果不理想。表现为炉况平稳时命中率高、炉况波动大时命中率低。传 统的硅预报基于与铁水含硅量有关的多种自变量之间建立某种数学关系。发明内容
本发明公开了一种高炉铁水硅含量预报的方法。包括数据选取及预处理、预测算 法、结果输出及操作指导等步骤。采用较少的数据参数，获得较好的预报精度，提高高炉铁 水硅含量的预报命中率。
本发明是以硅含量短期均值、硅含量中期均值、硅含量长期均值、前次铁水对应的 风口理论燃烧温度及前次铁水含硫量五个数据参数，通过预测算法，预报下次铁水硅含量。
硅含量短期均值、硅含量中期均值、硅含量长期均值、前次铁水对应的风口理论燃 烧温度及前次铁水含硫量参数通过下列方法得出
设铁水硅序列为Si= (Si1, Si2, Si3,,,,, SiiSiwI
其中=Sii为当前铁水硅含量(重量百分比Wt% )；
Sii+1为要预报的下次铁水硅含量(重量百分比Wt% )；
设Si·为铁水硅序列的平均值
权利要求
1.一种高炉铁水含硅量的预报方法，包括数据参数选取及预处理、预测算法、结果输出 及操作指导，其特征在于，数据参数选取采用硅含量短期均值、硅含量中期均值、硅含量长 期均值、前次铁水对应的风口理论燃烧温度及前次铁水含硫量五个参数，通过预测算法对 硅含量进行预测。
2.根据权利要求1所述的一种高炉铁水含硅量的预报方法，其特征在于，硅含量短期 均值、硅含量中期均值、硅含量长期均值参数通过下列方法得出设铁水硅序列为Si = (Si1, Si2, Si3,，，，，SiiSiwI 其中=Sii为当前铁水硅含量，重量百分比； Sii+1为要预报的下次铁水硅含量，重量百分比；设siAVK为铁水硅序列的平均值
3.根据权利要求1所述的一种高炉铁水含硅量的预报方法，其特征在于，前次铁水对 应的风口理论燃烧温度参数通过下列方法得出前次铁水对应的风口理论燃烧温度风口理论燃烧温度与高炉的热风参数、焦炭理化参数、喷煤情况及富氧情况有关，在炉 况变动加大时是决定铁水含硅量的重要因素；设风口理论燃烧温度序列为T = {T1, T2, T3,,,,, Ti} 其中=Ti为前次铁水硅对应风口理论燃烧温度。C ；设Tavk为风口理论燃烧温度序列的平均值
4.根据权利要求1所述的一种高炉铁水含硅量的预报方法，其特征在于，前次铁水含 硫量参数通过下列方法得出前次铁水含硫量设铁水含硫量序列为S = (S1, S2, S3,,,,, SJ 其中=Si为前次铁水含硫量，重量百分比；
5.根据权利要求1所述的一种高炉铁水含硅量的预报方法，其特征在于，预测算法采 用5种参数加权平均预报下次铁水硅含量；硅预报函数为
6.根据权利要求1所述的一种高炉铁水含硅量的预报方法，其特征在于，预测算法中 的权重系数Kn，Kffl, K1, Kt, Ks采用多元回归或神经元网络训练获得。
全文摘要
本发明公开一种高炉铁水含硅量的预报方法，包括数据参数选取及预处理、预测算法、结果输出及操作指导，数据参数选取采用硅含量短期均值、硅含量中期均值、硅含量长期均值、前次铁水对应的风口理论燃烧温度及前次铁水含硫量五个参数，通过预测算法对硅含量进行预测。在炉况波动小时主要依靠均线系统，在炉况波动大时自动加入风口理论燃烧温度及前次铁水含硫量。本发明采用的数据参数少。并能获得较好的预报精度、提高高炉铁水硅含量的预报命中率。
文档编号G06F17/10GK102031319SQ20091018779
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者孙波, 孙鹏, 李连成, 车玉满, 郭天永 申请人:鞍钢股份有限公司