铁精矿干燥-配料-造球过程控制指导系统的研究

摘要

高碱度烧结矿搭配酸性球团矿和(或)块矿的形式已是我国高炉公认的合理炉料结构。氧化球团矿因其强度好、粒度均匀、铁品位高以及冶金性能良好等优点,在高炉炉料中的比例越来越高。造球作为球团生产过程的重要工序之一,生球质量的好坏在很大程度上影响球团矿质量。但目前国内球团矿生产中因铁精矿和膨润土的质量波动以及生产过程的不稳定,生球质量波动很大。因此,稳定控制生球质量具有十分重要的现实意义。
　　 本研究结合国内某球团厂实际生产情况,以氧化球团生产中精矿干燥、配料、造球工段作为研究对象,采用Visual C++.NET和Matlab混合编程的方式,结合ADO数据库编程技术,研究开发出铁精矿干燥-配料-造球控制指导系统。系统由精矿干燥控制指导、配料控制指导和造球控制指导等三个子系统组成,实现了干燥后精矿水分的稳定、铁精矿和膨润土配料量的稳定、生球水分和生球产量的稳定。
　　 建立了干燥温度计算模型,实现了对喷煤量以及干燥水分的前馈和反馈控制指导；建立了球团矿化学成分预报模型,实现了对球团矿化学成分的提前预报；建立了理论补加水量计算模型,实现了对造球水分的前馈和反馈控制指导。经过仿真运行表明,系统模型性能达到系统预定要求。
　　 建立了基于数据库技术的控制指导专家系统知识库,研究了知识库知识获取方式、表示方式和组织方式。针对球团生产过程控制特点,采用人工获取的方式获取知识,用产生式规则表示法表示知识,采用数据库技术进行知识组织,通过系统仿真判断,控制指导专家系统知识覆盖率达到100％,操作指导的准确率达到90.39％。
　　 本系统软件设计界面友好、功能较全,使用比较方便,具有强大的存储、计算、预报和操作指导等功能,为实现氧化球团生产智能控制奠定了良好的基础,也为铁矿球团制备过程控制指导系统的开发提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 钢铁工业的发展现状

1.2 球团在钢铁工业中的地位和作用及其发展现状

1.2.1 球团在钢铁工业中的地位及作用

1.2.2 球团工业的发展现状

1.2.3 目前国内球团生产存在的问题

1.3 球团智能控制系统的研究和应用现状

1.3.1 国外球团智能控制系统的研究和应用情况

1.3.2 国内球团智能控制系统的研究和应用情况

1.3.3 精矿干燥系统的研究和应用情况

1.3.4 配料系统的研究和应用情况

1.3.5 造球系统的研究和应用情况

1.4 论文的提出

第二章 铁精矿干燥-配料-造球过程控制指导系统设计

2.1 生球制备流程概述

2.2 系统总体结构的研究

2.2.1 系统模块划分

2.2.2 系统功能模块特点

2.3 本章小结

第三章 系统模型的研究与建立

3.1 系统模型设计思想

3.2 系统建模方法的研究

3.2.1 建模方法的确定

3.2.2 BP算法的研究与改进

3.3 系统模型的建立

3.3.1 干燥温度计算模型

3.3.2 化学成分理论计算模型

3.3.3 球团矿化学成分BP网络预报模型

3.3.4 化学成分预报模型

3.3.5 理论补加水量计算模型

3.4 系统模型的预报效果

3.5 本章小结

第四章 控制指导专家系统知识库的研究与建立

4.1 专家系统知识库的研究

4.1.1 知识获取方式的研究

4.1.2 知识表示方式的研究

4.1.3 知识组织方式的研究

4.2 控制指导专家系统知识库的建立

4.2.1 精矿干燥控制指导子系统知识库的建立

4.2.2 配料控制指导子系统知识库的建立

4.2.3 造球控制指导子系统知识库的建立

4.2.4 知识库管理系统的实现

4.3 控制指导系统知识库的性能分析

4.3.1 控制指导系统结构

4.3.2 系统知识库的性能分析

4.4 本章小结

第五章 系统软件的开发与实现

5.1 开发工具的选取

5.1.1 开发环境选取

5.1.2 数据库系统选取

5.1.3 画图工具选取

5.2 软件的开发

5.2.1 软件系统关键技术的实现

5.2.2 软件组成

5.2.3 软件界面

5.2.4 软件安全措施

5.3 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果