發(fā)布時(shí)間：2021-05-06 09:16

　　高爐是鋼鐵工業(yè)中最為重要的工業(yè)對象之一,也是我國鋼鐵工業(yè)高能耗,高排放的主要來源。面對鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗的嚴(yán)峻形勢,高爐煉鐵向高效、低耗、自動化方向發(fā)展勢在必行。高爐噴煤技術(shù)是現(xiàn)代高爐煉鐵生產(chǎn)廣泛采用的技術(shù),已成為高爐下部調(diào)節(jié)所不可缺少的重要手段之一,以價(jià)格低廉的煤粉部分替代價(jià)格昂貴且日趨匱乏的焦炭,既降低了高爐煉鐵的焦比,節(jié)約成本,也降低了煉焦生產(chǎn)的能耗與污染。因此,提高噴煤量替代部分焦炭是高爐生產(chǎn)降低能耗、節(jié)約成本的有效措施。目前,高爐冶煉噴煤操作仍采用人工模式,即操作人員根據(jù)工藝指標(biāo)及冶煉知識,憑借積累的經(jīng)驗(yàn)決策出噴煤設(shè)定值,并根據(jù)爐溫、爐況對噴煤量進(jìn)行增減操作。但由于高爐冶煉過程存在復(fù)雜性、滯后性和狀態(tài)多變性,噴煤設(shè)定值由爐長人為給定,存在盲目性,粗糙性等問題,無法準(zhǔn)確地決策出當(dāng)前爐況下的最佳噴煤設(shè)定值。同時(shí),在高爐冶煉過程中,各單元都是孤立運(yùn)行的,缺乏協(xié)同優(yōu)化,嚴(yán)重影響了大型高爐運(yùn)行的效率,安全性和可靠性,導(dǎo)致難實(shí)現(xiàn)低耗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的優(yōu)化控制目標(biāo)。因此,利用高爐冶煉過程的專家知識和過程數(shù)據(jù)建立運(yùn)行優(yōu)化控制模型,是冶金與控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題,也是亟待解決的難點(diǎn)問題。針對以上問題... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高爐噴煤技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 高爐冶煉過程優(yōu)化決策現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 高爐冶煉問題描述及研究方案
    2.1 高爐冶煉工藝描述
    2.2 噴煤對高爐冶煉過程的影響
    2.3 高爐冶煉過程控制模式及解耦描述
    2.4 高爐噴煤優(yōu)化研究方案
    2.5 本章小結(jié)
3 高爐冶煉過程數(shù)據(jù)分析處理
    3.1 變量選取
    3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.1 異常值檢測
        3.2.2 缺失值修補(bǔ)
        3.2.3 數(shù)據(jù)歸一化
    3.3 數(shù)據(jù)降維
        3.3.1 相關(guān)性分析原理
        3.3.2 相關(guān)性分析應(yīng)用
    3.4 本章小結(jié)
4 噴煤量設(shè)定值優(yōu)化模型建立
    4.1 基于K-均值聚類的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    4.2 優(yōu)化目標(biāo)關(guān)聯(lián)模型
    4.3 爐溫預(yù)測模型
    4.4 模型評價(jià)
    4.5 本章小結(jié)
5 基于燃料比最優(yōu)的高爐噴煤量設(shè)定值優(yōu)化
    5.1 NSGA-Ⅱ算法原理
    5.2 單目標(biāo)優(yōu)化及其結(jié)果
        5.2.1 基于燃料比最小的單目標(biāo)優(yōu)化
        5.2.2 基于煤比最大的單目標(biāo)優(yōu)化
    5.3 多目標(biāo)優(yōu)化及其結(jié)果
    5.4 優(yōu)化結(jié)果對比分析
    5.5 本章小結(jié)
6 基于DE和 NSGA-Ⅱ混合進(jìn)化算法的多目標(biāo)優(yōu)化
    6.1 差分進(jìn)化算法
    6.2 DE和 NSGA-Ⅱ混合進(jìn)化算法
    6.3 多目標(biāo)優(yōu)化及其結(jié)果
    6.4 兩種算法優(yōu)化結(jié)果對比分析
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高爐多目標(biāo)優(yōu)化模型的建立及驗(yàn)證[J]. 張宗旺,車曉銳,張宏博.  過程工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]基于NSGA-Ⅱ算法的高爐生產(chǎn)配料多目標(biāo)優(yōu)化模型建立[J]. 華長春,王雅潔,李軍朋,唐英干,盧志剛,關(guān)新平.  化工學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]鋼鐵制造資源優(yōu)化配置研究[J]. 張璋,趙剛,張業(yè)祥,章翔,方成.  冶金自動化. 2015(06)
[4]以損失最小為目標(biāo)的高爐煉鐵過程優(yōu)化及分析[J]. 劉雄,秦曉勇,陳林根,孫豐瑞.  鋼鐵研究. 2015(04)
[5]分段線性回歸和動態(tài)加權(quán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合的高爐料位預(yù)測[J]. 蔣朝輝,李晞月,桂衛(wèi)華,謝永芳,陽春華.  控制理論與應(yīng)用. 2015(06)
[6]沙鋼5800m3高爐的合理噴煤比分析[J]. 雷鳴,張明星,杜屏,邱輝.  鋼鐵. 2015(05)
[7]數(shù)據(jù)驅(qū)動的復(fù)雜磨礦過程運(yùn)行優(yōu)化控制方法[J]. 代偉,柴天佑.  自動化學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]高爐鐵水溫度的多元時(shí)間序列建模和預(yù)測[J]. 崔桂梅,李靜,張勇,盧俊慧,馬祥.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2014(04)
[9]一種基于感紅外圖像處理的高爐中心煤氣流分布模式識別方法[J]. 崔桂梅,曹安威,馬祥.  信息與控制. 2014(01)
[10]復(fù)雜工業(yè)過程運(yùn)行優(yōu)化與反饋控制[J]. 柴天佑.  自動化學(xué)報(bào). 2013(11)

碩士論文
[1]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的高爐冶煉過程噴煤優(yōu)化[D]. 高翠玲.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[2]基于爐溫趨勢的高爐噴煤量預(yù)測研究[D]. 侯佳.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[3]高爐生產(chǎn)多目標(biāo)優(yōu)化模型及高爐煤氣預(yù)測研究[D]. 戶彥飛.天津理工大學(xué) 2015
[4]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的高爐冶煉噴煤規(guī)則挖掘[D]. 張軒.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[5]高爐爐況預(yù)測和煤氣流分布關(guān)系建模方法研究[D]. 杜楠.中南大學(xué) 2014
[6]焦?fàn)t火道溫度的多目標(biāo)優(yōu)化與控制方法研究[D]. 李江寧.東北大學(xué) 2011
[7]首鋼高爐噴煤自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周德謀.東北大學(xué) 2009
[8]重鋼高爐噴煤優(yōu)化與實(shí)踐研究[D]. 黎均紅.重慶大學(xué) 2007
[9]攀鋼2000m～3高爐風(fēng)口回旋區(qū)特征的研究[D]. 曾華鋒.重慶大學(xué) 2007



本文編號：3171663