基于數(shù)據(jù)挖掘與信息融合的高爐爐溫預(yù)報建模.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：基于數(shù)據(jù)挖掘與信息融合的高爐爐溫預(yù)報建模英文題目英文題目：ModelingofBlastFurnaceTemperaturePredictionBasedonDataMiningInfmationFusion學(xué)位類學(xué)位類別：工學(xué)碩士研究生姓研究生姓名：蔣召國學(xué)號學(xué)號：2013023156學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：控制科學(xué)與工程指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：崔桂梅職稱職稱：教授協(xié)助指導(dǎo)教協(xié)助指導(dǎo)教師：師：職

2、稱：職稱：2016年6月10日分類號：分類號：TP273TP273密級：級：公開公開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要作為冶煉鐵水的主要手段，高爐煉鐵是鋼鐵制造流程中能耗水平最高、污染排放量最大的環(huán)節(jié)，在保證鐵水產(chǎn)量和質(zhì)量、減少資源消耗、保護環(huán)境等方面擁有著極大潛能。面對高度復(fù)雜的高爐煉鐵系統(tǒng)，如何在提高冶煉過程的產(chǎn)量、效率的同時降低能耗、排放量與污染影響是高爐運行優(yōu)化控制研究亟待解決的問題

3、。爐溫預(yù)測一直是高爐運行優(yōu)化控制研究中的熱門課題。充沛、穩(wěn)定的爐溫是高爐能夠平穩(wěn)、順行的首要條件，爐溫不穩(wěn)定，時而過高，時而過低，都將引起煉鐵高爐的非正常波動，甚至導(dǎo)致停爐，造成重大經(jīng)濟損失。當(dāng)爐溫出現(xiàn)顯著的改變才做出相應(yīng)的調(diào)整，波動已無法挽回，因此必須提前判斷出高爐的爐溫。高爐爐溫常用爐溫參數(shù)，即鐵水硅含量和鐵水溫度表示。經(jīng)過專家學(xué)者在爐溫預(yù)測方面多年的研究，鐵水硅含量預(yù)測模型、鐵水溫度預(yù)測模型都已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，可以準(zhǔn)確的預(yù)測鐵水

4、硅含量和鐵水溫度。然而，僅僅利用一個參數(shù)不能全面可靠的表征爐溫，綜合考慮兩個參數(shù)對爐溫做綜合判斷是下一步的發(fā)展趨勢。高爐是一個密閉容器，唯有風(fēng)口是能夠觀察到高爐內(nèi)部運行狀況的部位。過去高爐操作者利用傳統(tǒng)的方法觀測風(fēng)口，由于爐前環(huán)境惡劣、灰塵多、溫度高，獲得的風(fēng)口回旋區(qū)信息只是口頭上的、主觀的、片面的，對爐溫的預(yù)測幾乎沒有作用。隨著新的檢測技術(shù)的應(yīng)用，風(fēng)口攝像儀代替了人眼去觀察風(fēng)口，可以同時對所有風(fēng)口進行攝像，而且，風(fēng)口圖像可以上傳到計算

5、機并由相應(yīng)的風(fēng)口圖像處理系統(tǒng)進行圖像處理，積累的大量的風(fēng)口圖像信息。風(fēng)口圖像的獲取推動爐溫預(yù)測研究中有了新的發(fā)展，使得利用風(fēng)口圖像預(yù)測爐溫成為現(xiàn)實。本文首先介紹高爐煉鐵的背景與工藝過程，然后采用數(shù)據(jù)挖掘與信息融合的理論方法，建立多種爐溫預(yù)測模型，主要工作如下：（1）對冶煉進程中累積的海量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括：異常數(shù)據(jù)剔除、缺失數(shù)據(jù)修補和歸一化處理，獲得平滑的高爐數(shù)據(jù)；（2）建立擁有最佳時間序列的爐溫模型，同時預(yù)測鐵水硅含量與鐵水溫度