發(fā)布時(shí)間：2020-06-24 10:58

【摘要】：作為我國GDP的核心產(chǎn)業(yè)之一,鋼鐵行業(yè)影響著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。高爐煉鐵作為鋼鐵制造主體的上游工序,是整個(gè)鋼鐵工業(yè)的重要構(gòu)成環(huán)節(jié),無論是對整個(gè)行業(yè)的發(fā)展,還是對行業(yè)整體的節(jié)能減排,都起著十分重要的作用。高爐煉鐵的爐況是否順行,關(guān)系到整個(gè)煉鐵過程是否高效和節(jié)能,而高爐爐溫則是甄別高爐爐況的重要指標(biāo),一般可以通過控制爐溫來保證高爐爐況的順利進(jìn)行。其中,鐵水硅含量,長期以來都是作為爐熱狀態(tài)的表征指標(biāo),因此,建立可靠又精確的預(yù)報(bào)模型,用來指導(dǎo)高爐煉鐵工作人員進(jìn)行爐溫控制,不僅僅只是理論研究,更對鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐,有著重大的指導(dǎo)意義。然而,高爐煉鐵有著非常復(fù)雜的反應(yīng)流程,其整個(gè)煉鐵過程存在非線性、高維、不確定、大噪聲等特點(diǎn),如何克服這些特點(diǎn),研究出高精度的預(yù)測模型,是目前模型開發(fā)的主要難題。本文在前人對高爐爐溫預(yù)測研究的基礎(chǔ)上,引入非線性可加模型與時(shí)間序列的方法作為主要的研究工具,使用高爐專家系統(tǒng)在線采集的包頭鋼鐵集團(tuán)公司高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù),進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理、分析以及模型的擬合檢驗(yàn),建立了基于非線性可加模型的高爐爐溫預(yù)測模型。可加模型是90年代開始在國外被運(yùn)用的一種新的實(shí)證方法,經(jīng)過不斷地發(fā)展,在理論上形成了一定的框架。目前,可加模型被廣泛用于醫(yī)學(xué)、生物、金融、統(tǒng)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域,其最大優(yōu)點(diǎn)為只需要數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),與模型無關(guān),且不受既定的參數(shù)和曲線影響,只要變量具有一定的可加性。同時(shí),可加模型能夠在變量較多的情況下,避免“維數(shù)災(zāi)難”,因此,使得處理高爐爐溫?cái)?shù)據(jù)、建立爐溫預(yù)測模型的問題變得簡化。本文首先對高爐煉鐵的基本原理、工藝流程、高爐專家系統(tǒng)以及國內(nèi)外高爐預(yù)測模型進(jìn)行了概述,對高爐爐溫當(dāng)前的發(fā)展進(jìn)行了一定的介紹,然后介紹了非線性可加模型的基本理論和時(shí)間序列模型,最后建立了基于非線性可加模型的高爐爐溫預(yù)測模型。本文的建模樣本容量為300組在線采集的高爐數(shù)據(jù),首先對數(shù)據(jù)采取歸一化預(yù)處理,然后將通過高爐檢測系統(tǒng)收集到的所有指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行共線性診斷,確定放入可加模型中擬合的指標(biāo),最后使用R軟件中的GAM包對模型進(jìn)行擬合,利用P值進(jìn)行檢驗(yàn),確定最優(yōu)模型,并進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真。本文使用同一組數(shù)據(jù),分別采用時(shí)間序列AR模型和非線性可加模型兩種方法,進(jìn)行了多次仿真預(yù)測,比較多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果后顯示:非線性可加模型和原始時(shí)間序列的AR模型相比,預(yù)測命中率有了顯著地提高,證明了在高爐爐溫預(yù)測時(shí)非線性可加模型具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：江西財(cái)經(jīng)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TF53
【圖文】：

高爐生產(chǎn)的時(shí)候，從爐頂開始添加原料，把經(jīng)過預(yù)熱的空氣從風(fēng)口吹入，逡逑冶煉得到的鐵水從風(fēng)口下的出鐵口排出，還建造了用來排出爐渣的出渣口。其結(jié)逡逑構(gòu)圖示如圖１．１。逡逑ｒ－邐＾鐵礦有逡逑z1性炭鉉域逡逑／Ｔ＼逡逑[鰹靛危觶灣義賢跡保弊萁孛嫦碌母唄峁雇煎義細(xì)唄繃豆淌翟蛭Х從�，其目的是盁燏矿石中的铁给虓垉鲻赖A(chǔ)ｅ義鮮褂門淞舷低辰笫⒔固懇約叭奐粒ㄒ話闈榭魷攣沂凸枋┌湊找歡ㄥ義希卞義

本文編號：2727774