[發明專利]高爐煤氣利用率波動情況預測方法、系統、計算機設備

有效

• 申請號: 202110007323.3
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112836855B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 萬新;秦躍林;凌清峰;余駿;陳生利;張明遠;張可
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0639;G06Q50/04;G06F17/16;G06F17/18;G06F18/2135;C21B5/06
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

1.一種高爐煤氣利用率波動情況預測方法，其特征在于，所述高爐煤氣利用率波動情況預測方法包括：

獲取高爐運行參數和原料數據，并基于獲取的相關高爐運行參數和原料數據對煤氣利用率的影響選取煤氣利用率性能指標；

采取降維的主成分分析法對選取的煤氣利用率性能指標進行處理分析，得到高爐煤氣利用率綜合特性指標值；

基于高爐煤氣利用率綜合特性指標值進行燒結礦冶金性能對高爐煤氣利用率影響的綜合評價，預測燒結礦換堆時冶金性能對高爐煤氣利用率的波動情況；

所述高爐運行參數和原料數據包括：風量、風壓、風溫、△P、氧量、濕分、H₂、透氣性指數、爐腹透氣指以及燒結礦RDI、RI，焦炭CRI、CSR及其他檢測數據；

所述煤氣利用率性能指標包括：高爐工藝參數、燒礦成分以及焦炭成分；

所述高爐工藝參數包括：風量、風壓、△P、氧量、風溫、濕分、透氣性指數、H₂、爐腹透氣指；

所述燒礦成分包括RDI、RI；所述焦炭成分包括：CRI、CSR；

所述采取降維的主成分分析法對選取的煤氣利用率性能指標進行處理分析，得到高爐煤氣利用率綜合特性指標值包括：

采用降維的主成分分析法對選取煤氣利用率性能指標進行降維和縮減處理，計算綜合特性指標；

所述計算綜合特性指標包括：

(1)將選取的性能指標數據標準化處理，確定煤氣利用率性能指標之間的相關性，并利用標準化之后的數據計算指標之間的相關性矩陣；

(2)計算指標相關性矩陣的特征值：λ₁≥λ₂≥…λ₁₃≥0，相對于λi有正交化單位特征向量m'_i＝(mi₁，mi₂，…，mi₁₃)'，則Y的第i個成分為y_i＝m'_i，其中y為標準化之后的觀測向量；

(3)將特征值大于1作為主成分的保留標準，確定主成分的個數；基于特征值和單位征向量構成的矩陣計算新的主成分與選取的性能指標之間的線性表達關系，得到主成分表達式；

(4)基于得到的主成分表達式計算得到綜合特性指標值的權重；

所述綜合特性指標的權重計算公式如下：

F＝0.47*F1+0.25*F2+0.16*F3+0.12*F4；

所述主成分表達式如下：

F1＝0.453ZY₁+0.412ZY₂+0.347ZY₃+0.323ZY₄+0.091ZY₆+0.274ZY₇+0.217ZY₈+0.473ZY₉+0.022ZY₁₀+0.106ZY₁₁+0.053ZY₁₂－0.179ZY₁₃；

F2＝0.148ZY₁+0.256ZY₂+0.235ZY₃－0.122ZY₄+0.494ZY₅－0.324ZY₆－0.024ZY₇－0.399ZY₈+0.067ZY₉－0.050ZY₁₀－0.310ZY₁₁－0.146ZY₁₂+0.457ZY₁₃；

F3＝－0.093ZY₁+0.206ZY₂+0.398ZY₃－0.099ZY₄－0.166ZY₅+0.557ZY₆－0.494ZY₇+0.184ZY₈－0.078ZY₉+0.201ZY₁₀－0.230ZY₁₁－0.060ZY₁₂+0.251ZY₁₃；

F4＝0.188ZY₁－0.060ZY₂－0.296ZY₃－0.427ZY₄+0.003ZY₅+0.251ZY₆+0.536ZY₇+0.260ZY₈+0.052ZY₉+0.275ZY₁₀－0.334ZY₁₁－0.244ZY₁₂+0.160ZY₁₃；

其中，F1、F2、F3和F4分別代表提取的主成分；Y₁、Y₂…Y₁₃表示選取的煤氣利用率性能指標；ZY₁，ZY₂…ZY₁₃代表SPSS標準化后的數據；

Y₁表示風量，Y₂表示風壓，Y₃表示△P，Y₄表示氧量，Y₅表示風溫，Y₆表示濕分，Y₇表示透指，Y₈表示H₂，Y₉表示爐腹透氣指，Y₁₀表示RDI，Y₁₁表示RI，Y₁₂表示CRI，Y₁₃表示CSR。