了得網工業技術_鐵礦造塊數學模型與專家繫統

內容簡介

本書是作者在20多年從事鐵礦造塊數學模型和專家繫統研究的基礎上撰寫而成的。本書共三篇：篇為燒結過程數學模型與專家繫統，介紹了燒結礦化學成分、燒結過程狀態和燒結過程異常診斷的軟測量模型、預報模型和控制專家繫統；第二篇為球團生產過程數學模型與專家繫統，介紹了鏈篦機干燥、預熱和回轉窯焙燒過程的模擬模型，以及鏈篦機‐回轉窯優化控制專家繫統；第三篇為繫統開發與應用，介紹了燒結、球團過程優化控制繫統的軟件開發和在實際生產中的應用。\\

本書可供高校鋼鐵冶金、燒結球團和礦物加工專業的師生和從事相關專業的科研、設計、生產人員參考。

序
前言
第0章緒論
0.1 造塊工藝發展
0.1.1 燒結工藝發展
0.1.2 球團工藝發展
0.2 數學模型和專家繫統在造塊中的應用
0.2.1 數學模型和專家繫統基礎
0.2.2 數學模型和專家繫統在燒結生產中應用
0.2.3 數學模型和專家繫統在球團生產中應用
參考文獻
篇燒結過程數學模型與專家繫統
第1章燒結過程特征和控制方案
1.1 燒結過程的特征序
前言
第0章緒論
0.1 造塊工藝發展
0.1.1 燒結工藝發展
0.1.2 球團工藝發展
0.2 數學模型和專家繫統在造塊中的應用
0.2.1 數學模型和專家繫統基礎
0.2.2 數學模型和專家繫統在燒結生產中應用
0.2.3 數學模型和專家繫統在球團生產中應用
參考文獻
篇燒結過程數學模型與專家繫統
第1章燒結過程特征和控制方案
1.1 燒結過程的特征
1.2 燒結過程控制方案
1.2.1 燒結過程的控制方法
1.2.2 燒結過程控制繫統的總體結構
參考文獻
第2章燒結礦化學成分控制
2.1 燒結礦化學成分控制的特點
2.2 燒結礦化學成分預報模型
2.2.1 基於時間序列的預報模型
2.2.2 基於人工神經網絡的預報模型
2.2.3 基於灰色繫統理論的預報模型
2.2.4 預報模型預報準確度的評價方法
2.3 燒結礦化學成分控制專家繫統
2.3.1 知識表示與知識庫組織
2.3.2 推理機與搜索策略
2.3.3 燒結礦化學成分控制策略
參考文獻
第3章燒結過程狀態控制
3.1 燒結過程狀態軟測量模型
3.1.1 燒結料層透氣性的軟測量
3.1.2 燒結過程熱狀態的軟測量
3.2 燒結過程狀態預報模型
3.2.1 基於數學模型的狀態預報
3.2.2 基於專家繫統的狀態預報
3.3 燒結過程狀態的控制
3.3.1 燒結過程縱向狀態控制
3.3.2 燒結過程橫向熱狀態的控制
參考文獻
第4章燒結過程異常狀況診斷和能耗控制
4.1 燒結過程異常狀況診斷
4.1.1 異常診斷基本原理
4.1.2 燒結生產異常現像分析
4.1.3 異常狀況診斷方法
4.2 返礦控制
4.3 燒結能耗控制
參考文獻
第二篇球團生產過程數學模型與專家繫統
第5章鏈篦機-回轉窯球團生產過程控制方案
5.1 鏈篦機-回轉窯工藝特點
5.2 繫統結構
參考文獻
第6章鏈篦機-回轉窯過程模擬模型
6.1 鏈篦機干燥、預熱過程模擬模型
6.1.1 干燥段水分分布模型
6.1.2 預熱段磁鐵礦氧化率分布模型
6.1.3 球團料層溫度場模型
6.1.4 干燥、預熱模擬模型計算
6.2 回轉窯焙燒過程模擬模型
6.2.1 回轉窯一維軸向傳熱模型
6.2.2 回轉窯二維截面傳熱模型
6.2.3 焙燒模擬模型計算
6.3 環冷機冷卻過程模擬模型
6.4 物料、氣流和熱量平衡模型
6.4.1 物料平衡模型
6.4.2 氣流平衡模型
6.4.3 熱量平衡模型
參考文獻
第7章鏈篦機-回轉窯優化控制專家繫統
7.1 鏈篦機-回轉窯生產過程控制策略
7.2 鏈篦機漏風狀況的判斷方法
7.3 知識庫與推理機
參考文獻
第三篇繫統開發與應用
第8章繫統數據庫與數據預處理
8.1 數據采集
8.2 數據庫設計
8.2.1 數據庫繫統和編程技術
8.2.2 繫統數據庫建立
8.3 數據預處理
參考文獻
第9章繫統軟件開發及應用
9.1 軟件開發
9.1.1 軟件開發工具
9.1.2 軟件開發關鍵技術
9.2 燒結生產異常診斷子繫統
9.3 燒結礦化學成分控制子繫統
9.4 燒結過程狀態控制子繫統
9.5 鏈篦機-回轉窯控制繫統
9.6 其他輔助繫統
9.6.1 知識庫管理子繫統
9.6.2 評估子繫統
9.6.3 解釋子繫統
9.6.4 繫統安全
9.7 工業應用
9.7.1 繫統配置
9.7.2 應用效果
參考文獻

在線試讀

第0章緒論
0.1造塊工藝發展
鋼鐵工業是國家的重要基礎產業和國民經濟的支柱產業，其發展水平成為一
個國家綜合國力提升的重要標志。在歐美等發達國家的工業化進程中，鋼鐵工業
經歷了次高速發展階段，世界鋼鐵工業取得了巨大的進步［1～3］。進入21世
紀，以我國為首的發展中國家及新興工業國家的工業化和大規模基礎設施建設，使
世界鋼鐵工業進入了第二個高速增長期，粗鋼產量由8億t左右增至2011年的
15.27億t，其中，我國粗鋼產量由2000年的1.29億t增加到2011年的6.96億t，
占世界鋼產量的45.56%［4，5］（見圖0?1）。
圖0?11950～2011年世界和我國粗鋼產量
造塊是現代鋼鐵冶煉的工序，其生產的精料是實現優質、高產、低耗鋼鐵
生產的基礎，是現代鋼鐵聯合企業中物料處理量和能源消耗僅次於煉鐵的重要生
產工序［6，7］。目前國內外鋼鐵企業普遍采用燒結和球團兩類造塊方法。我國煉鐵
繫統以燒結球團?高爐流程為主，高爐煉鐵主要采用高堿度燒結礦配加球團礦或塊
礦的爐料結構［8，9］，燒結礦和球團礦占含鐵爐料的90%以上。2011年我國生鐵產
量達到6.3億t，燒結礦產量7.9億t，球團礦產量1.2億t（見圖0?2）。
圖0?2我國2000～2011年生鐵、燒結礦和球團礦產量
0.1.1燒結工藝發展
燒結法是將粉狀物料（如粉礦和精礦）進行高溫加熱，在不完全熔化的條件下第0章緒論

0.1造塊工藝發展

鋼鐵工業是國家的重要基礎產業和國民經濟的支柱產業，其發展水平成為一

個國家綜合國力提升的重要標志。在歐美等發達國家的工業化進程中，鋼鐵工業

經歷了次高速發展階段，世界鋼鐵工業取得了巨大的進步［1～3］。進入21世

紀，以我國為首的發展中國家及新興工業國家的工業化和大規模基礎設施建設，使

世界鋼鐵工業進入了第二個高速增長期，粗鋼產量由8億t左右增至2011年的

15.27億t，其中，我國粗鋼產量由2000年的1.29億t增加到2011年的6.96億t，

占世界鋼產量的45.56%［4，5］（見圖0?1）。

圖0?11950～2011年世界和我國粗鋼產量

造塊是現代鋼鐵冶煉的工序，其生產的精料是實現優質、高產、低耗鋼鐵

生產的基礎，是現代鋼鐵聯合企業中物料處理量和能源消耗僅次於煉鐵的重要生

產工序［6，7］。目前國內外鋼鐵企業普遍采用燒結和球團兩類造塊方法。我國煉鐵

繫統以燒結球團?高爐流程為主，高爐煉鐵主要采用高堿度燒結礦配加球團礦或塊

礦的爐料結構［8，9］，燒結礦和球團礦占含鐵爐料的90%以上。2011年我國生鐵產

量達到6.3億t，燒結礦產量7.9億t，球團礦產量1.2億t（見圖0?2）。

圖0?2我國2000～2011年生鐵、燒結礦和球團礦產量

0.1.1燒結工藝發展

燒結法是將粉狀物料（如粉礦和精礦）進行高溫加熱，在不完全熔化的條件下

燒結成礦的方法，所得的產品為燒結礦。在我國，燒結一直是鐵礦石造塊的主要方

法，燒結礦已占高爐爐料的75%以上，因此，燒結生產在我國鋼鐵企業中有著重要

的地位，其技術進步為鋼鐵工業的快速發展提供了強有力的支撐。

長期以來，對燒結新技術和基礎理論的研究一直為國內外冶金界所重視。進

入21世紀，隨著鋼鐵工業的飛速發展，燒結行業也以前所未有的速度發展，無論是

燒結礦產量、質量，還是燒結工藝和技術裝備，都取得了長足進步，且自動化水平也

大大提高。現階段，我國燒結生產主要呈現以下特點［10，11］。

1. 燒結設備大型化

我國在燒結機大

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