[發明專利]一種高爐CO利用率影響因素分析方法及系統

在審

• 申請號: 201711225332.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108009343A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 安劍奇;吳敏;楊玉婉;曹衛華;申笑菱;歐陽麗玉
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發明提供了一種高爐CO利用率影響因素分析方法及系統，高爐生產過程存在著多時間尺度特性，高爐最關鍵的操作手段是布料和送風，而這兩種操作對狀態的調節是不同的時間尺度的；送風操作實時調節，改變后對在小時間尺度下對高爐CO利用率產生影響，布料一天至幾天改變一次，固體爐料投入后，完全反應需要一定的時間，所以在大時間尺度上緩慢作用于高爐CO利用率。基于高爐生產過程多時間尺度特性，分析多時間尺度下對高爐CO利用率影響較大的因素。根據高爐實際生產狀況，采用小波分解方法去除樣本數據噪聲，采用支持向量機SVM算法，分別找到小時間尺度下透氣性指數、全壓差和頂溫影響CO利用率的時間尺度，大時間尺度下布料影響CO利用率的時間尺度。該方法能很好的分析多時間尺度下高爐CO利用率影響因素，可用于指導高爐布料操作。

技術領域

本發明涉及高爐煉鐵領域，更具體地說，涉及一種高爐CO利用率影響因素分析方法及系統。

背景技術

高爐是現代化煉鐵的主要方式，是鋼鐵生產的關鍵環節。高爐煉鐵生產過程中，煤氣流的分布關系到爐內溫度分布、軟熔帶結構、爐況順行、煤氣的利用狀況和高爐長壽，最終影響到高爐冶煉指標。而煤氣流的合理分布表現在狀態上面就是一氧化碳利用率的提高。高爐一氧化碳利用率是反映高爐整體狀態的重要參數，提高一氧化碳利用率，有利于實現高爐高效、優質、低耗、環保。國內外對有很多學者致力于高爐生產指標的研究，但是，這些方法常常忽略掉了一些高爐客觀存在的重要信息，如多時間尺度特性，模型的準確性和實用性有待改善。

高爐生產過程存在著多時間尺度特性，煉鐵過程中，高爐內部氣相、液相、固相反應時間不同，分析高爐生產過程可知，高爐最關鍵的操作手段是布料和送風，而這兩種操作對狀態的調節是不同時間尺度的：送風操作實時調節，改變后對煤氣流狀態產生短時間尺度的影響效果；布料一天至幾天改變一次，固體爐料投入后，完全反應需要一定的時間，所以在長時間尺度上緩慢作用于高爐狀態。

本發明提出了一種基于多時間尺度特性的高爐CO利用率影響因素分析方法，得到不同操作對CO利用率的具體影響時間尺度，便于指導高爐操作。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述目前高爐生產CO利用率模型的準確性和實用性不佳的技術問題，提供了一種高爐CO利用率影響因素分析方法及系統來解決上述問題。

本發明為解決其技術問題，提供了一種高爐CO利用率影響因素分析方法，其特征在于，具體包含以下步驟：

S1、在高爐工控機的本地數據庫中獲取透氣性指數、全壓差、頂溫、礦焦比和對應的CO利用率數據所形成樣本序列，所述透氣性指數、全壓差、頂溫、礦焦比就是所述影響因素，所述樣本序列具有多個不同的取透氣性指數、多個不同全壓差、多個不同頂溫及多個不同礦焦比；

S2、選取小波去噪的方法對步驟S1中采集的數據樣本序列進行數據預處理；

S3、獲取CO利用率模型的解析表達式，分別輸入透氣性指數與CO利用率、全壓差與CO利用率、頂溫與CO利用率、礦焦比與CO利用率至所述解析表達式進行訓練，分別得到在所述四種影響因素影響下的CO利用率預測模型。

進一步的，還包括步驟S4，分別對比步驟S3中不同影響因素對應的CO利用率預測模型和步驟S1中采集的CO利用率數據，得到所述四種影響因素在不同時間尺度下對CO利用率的影響。

進一步的，時間尺度是指一個預設的時間長度。

進一步的，步驟S3中采用支持向量機方法建模，所述CO利用率模型的解析表達式如下：