[发明专利]基于数据挖掘的炼钢生产过程钢水质量诊断方法

摘要

本发明提供一种基于数据挖掘的炼钢生产过程钢水质量诊断方法，属于钢水质量诊断技术领域。该方法通过对数据进行收集与筛选，进而对数据进行标准化处理，确定基于聚类的各工序钢水分及温度控制目标，提取钢水(铁水)类别划分及工序操作工艺合理模式，预测工序钢水质量，提供工艺操作方案，最后实现系统预警。该方法填补了现有研究大多只是针对铸坯质量研究的空缺，同时还可以在炼钢生产过程中对钢水质量进行及时的调控，从而保证了生产过程的稳定性和窄窗口控制，并且能有效的提高产品质量。

主权项

1.一种基于数据挖掘的炼钢生产过程钢水质量诊断方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)数据收集与筛选：利用炼钢厂二级系统，收集炼钢厂生产工艺数据，利用炉次号，串联铁水预处理、转炉炼钢、LF炉精炼、RH炉精炼四个工序的生产数据，并生成联合表，筛选出其中的有效数据；(2)数据的标准化：对步骤(1)中筛选出的有效数据进行标准化处理；(3)基于聚类的各工序钢水或铁水成分及温度控制目标确定：从步骤(2)标准化处理后的数据中分别筛选出不同工序处理的炉次集合，并进一步分别筛选出各个工序出站成分及温度满足操作规程的所有炉次集合；分析钢水或铁水温度和成分参数对不同工序处理的影响规律，选取对钢水或铁水质量有重要影响的钢水或铁水温度和成分参数作为聚类因素，对筛选出的各个工序出站成分及温度满足操作规程的所有炉次集合内的炉次数据利用K‑Means聚类算法来聚类处理，确定各工序钢水或铁水成分及温度控制的目标；(4)钢水或铁水类别划分及工序操作工艺合理模式提取：步骤(3)中筛选出的各个工序出站成分及温度满足操作规程的所有炉次集合为命中炉次，其余炉次为非命中炉次，分析比较命中炉次与非命中炉次的不同工序处理工艺，总结命中炉次的处理工艺特征和非命中炉次的处理工艺特征，命中炉次的处理工艺即为该类钢水的合理的相应工序工艺模式，对不同工序的工艺模式分析、收集，并录入数据库管理；(5)工序钢水质量预测：通过二级系统收集到某个炉次的进站钢水或铁水温度和成分，如果超出相应工序进站控制目标，但是在可控范围之内，则根据钢水或铁水的温度和成分取值，将其划入步骤(3)中的处理后的相应类别中，然后根据该类别的命中率预测该炉次钢水或铁水经过相应工序处理后的钢水温度和成分达到终点控制目标的概率，数值等于命中率；(6)工艺操作方案提供：根据步骤(5)中对钢水质量的预测，为相应工序的相应炉次提供工艺操作模式方案，保证最终达到控制目标要求；(7)预警：若某炉次的进站钢水温度和成分超出可控范围，则系统报警。