[发明专利]一种建立高炉操作模型的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉冶炼技术领域，尤其涉及一种建立高炉操作模型的方法。

背景技术

高炉炼铁是目前钢铁企业生产生铁的主要方式，高炉体积巨大，存在很多辅助系统，一座大型高炉每分钟检测的数据量多达上千条，而且高炉生产过程是一个多变量、时变的复杂工业过程，炉体封闭，利用常规的检测设备和检测方法获得高炉内部物理和化学变化比较困难，所以，目前对于高炉炉况的判断与操作的方式主要依靠的是操作人员的经验，通过有经验的操作人员现场对炉况进行判断，并给出对应的处理方案。对于大型高炉，操作人员一旦判断失误，就会造成炉况失常，而面对炉况异常若没有及时采用有效的处理措施，就会造成巨大的经济损失。

发明内容

本发明通过提供一种建立高炉操作模型的方法，解决了现有技术在高炉的生产过程中需要依靠有经验的操作人员现场对高炉炉况进行判断和提供处理方案所存在的易出现判断失误，从而造成炉况异常的技术问题。

本发明实施例提供了一种建立高炉操作模型的方法，所述方法包括：

采集高炉生产过程中的原始数据；

基于所述原始数据，获得所述高炉的过程参数；

基于所述原始数据和所述过程参数，通过聚类分析方式获得所述高炉的各个控制环节的状态的模式识别结果；

基于所述模式识别结果，获得至少一个炉况；

确定所述至少一个炉况中每个炉况所对应的调剂方案；

基于所述至少一个炉况和所述调剂方案，建立所述高炉的操作模型。

优选的，在所述采集高炉生产过程中的原始数据之后，所述方法还包括：

对所述原始数据进行预处理，剔除所述原始数据中的异常数据。

优选的，在所述采集高炉生产过程中的原始数据之后，所述方法还包括：

将所述原始数据存储于数据库中。

优选的，所述过程参数包括高炉炉腹煤气量和/或高炉炉腹煤气指数和/或高炉透气阻力系统和/或压差和/或炉热指数和/或热负荷和/或溶损反应碳量。

优选的，所述调剂方案中包含的调剂手段包括短风口和/或长风口和/或调炉温和/或调负荷和/或附加焦和/或调碱度和/或增加铁次和/或调布料批重和/或调料线和/或压边缘和/或减边缘和/或压中心和/或减中心和/或调进水温度和/或调进水流量和/或调风温和/或调富氧和/或调喷煤和/或调风量和/或调进风面积。

优选的，所述基于所述原始数据和所述过程参数，通过聚类分析方式获得所述高炉的各个控制环节的状态的模式识别结果，具体为：

将所述原始数据和所述过程参数作为样本，并执行以下模式识别过程：

S201：设置聚类的数目为N；

S202：计算每个样本与坐标原点之间的第一欧式距离；

S203：按照所述第一欧式距离的大小依次排列所述样本，并将所述样本均分为N组聚类，将每组聚类中的样本的第一坐标平均值作为该组聚类的第一聚类中心，从而获得N个所述第一聚类中心；

S204：遍历所有样本，具体包括：针对一个所述样本，计算该样本与N个所述第一聚类中心之间的第二欧式距离，从而获得N个所述第二欧式距离，确定出N个所述第二欧式距离中的最小值所对应的第一聚类中心，并将该样本归为所述最小值所对应的第一聚类中心所在的聚类中；

S205：计算遍历后每组聚类中的样本的第二坐标平均值，并将所述第二坐标平均值作为第二聚类中心；

S206：依次循环执行S204和S205，直至所述第二聚类中心与所述第一聚类中心相同，或，达到迭代终止条件。

优选的，所述原始数据包括高炉冷却壁温度数据和/或炉缸炉底炭砖温度数据和/或炉顶煤气成分和/或炉顶温度数据和/或冷却水流量和/或冷却水温度数据和/或风压和/或炉顶压力数据和/或风量数据和/或风温数据和/或富氧率数据和/或鼓风湿度数据和/或喷煤量和/或喷煤成分数据和/或原燃料成分数据。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过建立高炉操作模型，操作模型中包括不同炉况以及对应不同炉况的不同调剂方案，根据操作模型能够准确快速的对不同炉况进行处理，无需有经验的操作人员对炉况进行现场判断，也避免了因操作人员一时的判断失误而造成炉况失常，以及没有及时采用有效的处理措施对高炉所造成的损害。

附图说明