球团生产过程中热工参数的优化控制研究

摘要

随着钢铁工业的不断发展，球团矿已经成为高炉炉料中不可缺少的一部分，这也使得链算机—回转窑生产系统得到了广泛的应用。在球团生产过程中，热工过程复杂、各工艺参数和操作参数之间互相耦合，存在许多不确定因素，难以通过建立精确数学模型来对球团质量判断。因此，如何寻求球团成球质量与工艺参数之间的关系，对球团成球质量做出正确判断，已经成为球团生产技术领域的一个前沿课题。目前大多数球团生产厂家还处于手动操作状态，具有很大的不确定性。特别是当温度等指标发生变化时，采用常规的方法很难及时调整工艺参数，导致产品合格率低，无法保证成品球的质量。在球团生产过程中，温度调节是关键的因素。目前球团的质量指标和国外相比，还有很大差距。
　　本文首先对链篦机—回转窑球团矿生产流程进行了深入的分析，包括配料、干燥、预热、焙烧以及冷却等整个工艺过程。通过工艺分析，找出了影响球团质量的各种因素，并详细分析了球团生产过程中热工参数对球团质量的影响。利用BP神经网络的方法建立了热工参数的数学模型。通过热工参数数学模型，以球团抗压强度为优化目标，以热工参数为决策变量，建立了球团热工参数优化模型。采用遗传算法在MATLAB环境下求解，得出最优热工参数。由于热工参数直接由风煤量进行控制，本文研究并设计了基于案例推理的球团生产风煤量优化设定方法，研究了案例获取、案例表示、案例检索、案例评价、案例修正的方法，设计了整个案例推理算法，包括新问题特征提取和描述，相似案例检索，案例重用，案例评价，新案例存储等。最后，对该方法进行了测试，测试结果表明该方法是有效的，对于生产过程的优化指导，具有较好的参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 国内外球团生产现状

1．2．1 国外球团矿生产现状及发展趋势

1．2．2 国内球团矿生产现状及发展趋势

1．3 链篦机—回转窑球团矿生产工艺及特点

1．4 论文的主要工作

第2章 球团生产过程中热工参数对球团质量影响分析

2．1 球团焙烧的理论基础

2．1．1 球团焙烧过程

2．1．2 球团焙烧的固结机理

2．2 球团矿的质量标准

2．2．1 化学成分指标

2．2．2 物理性能指标

2．2．3 冶金性能指标

2．3 热工参数对球团质量影响因素分析

2．3．1 影响生球干燥的因素

2．3．2 影响球团焙烧过程的因素

2．4 本章小结

第3章 球团生产过程中热工参数的建模与优化

3．1 神经网络建模方法

3．1．1 神经网络原理及理论知识

3．1．2 BP神经网络

3．2 基于BP神经网络的热工参数建模

3．2．1 模型结构的确定

3．2．2 BP神经网络的训练与仿真结果分析

3．3 基于遗传算法的热工参数优化

3．3．1 热工参数优化模型的建立

3．3．2 遗传算法的设计

3．3．3 优化结果与分析

3．4 本章小结

第4章 基于案例推理的最佳热工参数控制策略研究

4．1 案例推理

4．1．1 案例推理的思想与理论基础

4．1．2 案例推理的两种主要类型

4．1．3 案例推理的推理过程

4．1．4 案例推理方法的优缺点

4．2 热工参数的案例推理控制

4．2．1 球团生产智能优化设定方法

4．2．2 案例表示

4．2．3 案例检索及匹配

4．2．4 案例重用

4．2．5 案例评价与修正

4．2．6 案例的存储与维护

4．3 实验研究

4．3．1 实验一

4．3．2 实验二

4．4 本章小结

第5章 结束语

5．1 本文总结

5．2 下一步展望

参考文献

致谢