一种链篦机-回转窑热工参数智能控制方法及系统技术方案

本发明专利技术属于智能控制技术领域，公开了一种链篦机

【技术实现步骤摘要】
一种链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法及系统


[0001]本专利技术属于智能控制
，尤其涉及一种链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济的高速增长，作为支柱产业的钢铁行业得到了迅速的发展，导致炼铁所需求的原料大幅度增加，而现代企业对钢铁质量的要求也在逐步提高，钢铁产品的质量效益已经成为钢铁企业的生存之道。为了实现贫矿变富矿以满足高炉生产的要求，球团矿这种优质的将贫矿变为富矿的方法在世界范围内被广泛使用，成为越来越重要的高炉原料的生产方式。球团矿生产工艺主要分为竖炉、带式焙烧机和链篦机
‑
回转窑等工艺，其中链篦机
‑
回转窑具有原料适应性强、生产能力大、产品质量稳定及燃料选择多样化的优点，因此受到大力推广。
[0003]链篦机
‑
回转窑工艺可以看做是一个不断流动的串联生产结构，工艺装置在生产过程中温度空间分布复杂且相互影响，若生球未干燥好，则预热球强度低，粉末率提高，在回转窑内易结圈，而结圈不利于生产。而且该工艺的球团焙烧过程是一个十分复杂的物理化学过程，它具有动态性、大滞后和复杂机理等特点，再加上该工艺的过程参数众多，三大主机又是一个串联的整体，导致在生产过程当中三大主机各段工艺参数关系复杂且相互影响，各个参数之间几乎都存在着强耦合或弱相关的关系，造成链篦机
‑
回转窑
‑
环冷机工艺在调节和控制时无法有效推测出各工艺参数的变化规律，从而使得调节无法达到预期数值，因此其热工制度的控制与调节是整个球团生产过程最重要的环节之一。
[0004]目前，大多数生产厂家还处于手动操作状态，需要工人凭借经验去操作，具有很大的不确定性，这种状况使得成品球的产量和质量完全依赖于球团工艺段的状态。因此，提出一种链篦机
‑
回转窑热工参数优化控制方法能够有效解决人工控制问题。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的链篦机
‑
回转窑热工制度的控制与调节方式为手动操作，需要工人凭借经验去操作，具有很大的不确定性，使得成品球的产量和质量不稳定。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法及系统。
[0007]本专利技术是这样实现的，一种链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法包括：
[0008]基于球团生产设备之间热工参数的耦合关系，采用数据挖掘及相关性分析的方法，分析链篦机
‑
回转窑热风循环系统之间的关联性，并构建相关数学模型，实现链篦机
‑
回转窑热工参数调节的可视化，调节链篦机
‑
回转窑热工系统中各个参数以适应原料的变化。
[0009]进一步，所述链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法的具体步骤包括：
[0010]步骤一，将链篦机、回转窑和环冷机三大主机视作一个串联的工艺整体，基于链篦
机
‑
回转窑热风循环系统中各参数之间的对应关系，在线采集所需的热工参数。分别在链篦机、回转窑和环冷机各段的烟罩和风箱处设置温度采样点(高温探头测温)，同时在中控室实时采集烧嘴燃料参数及其他重要参数，每隔两分钟采集一次；
[0011]步骤二，将采集的数据进行预处理，通过相关数据分析软件挖掘有用数据并检验它们的正态性。正态性检验是判断样本来源的总体是否服从正态分布的常用统计分析方法，而总体服从正态分布是回归分析方法的基础和前提；
[0012]步骤三，通过正态性验证后，使用相关数据处理软件分别分析两组热工参数变量之间的相关性，判断变量之间能否构建有效的数学模型。相关性分析是对两个或两个以上可能相关的变量元素进行分析，以确定两个变量是否相关以及它们之间的相关程度，而相关系数是衡量相关性的值，定义为两个变量的协方差和标准差的乘积，其取值范围为[
‑
1,1]，当相关系数的绝对值越接近1，两个变量之间的相关性越强；
[0013]步骤四，采用多元线性回归分析法构建链篦机
‑
回转窑热工参数之间的数学模型，明确各参数之间的变化影响规律，并根据数学模型为现场生产提供具体的智能控制方法。
[0014]进一步，所述步骤一中在线采集所需的热工参数包括：
[0015]通过数据挖掘方法在链篦机、回转窑和环冷机各段烟罩和风箱处设置温度数据的采样点，获取链篦机鼓风干燥段风箱温度、抽风干燥段烟罩温度、预热一段烟罩温度、预热二段烟罩温度、回转窑窑头温度和窑尾温度、环冷机一段烟罩温度、环冷机二段烟罩温度、环冷机三段烟罩温度，同时采集实时的回转窑窑内燃料的用量。
[0016]进一步，所述步骤三分别分析两组热工参数变量之间的相关性，具体包括：
[0017]运用数据分析软件对采集到的相关数据进行关联性分析，依据热工参数之间的相关性判断回归方程是否具有统计学意义。
[0018]进一步，所述步骤四采用多元回归分析法构建工艺参数之间的数学模型包括：
[0019]首先以回转窑窑尾温度和窑头温度为因变量，高炉煤气喷嘴量、焦炉煤气喷嘴量和助燃风机流量为自变量分别构建回转窑温度回归模型；
[0020]然后分别构建三大主机热风循环系统中对应参数的回归模型；
[0021]最后当回转窑内高炉煤气喷嘴量、焦炉煤气喷嘴量和助燃风流量需要调整时，根据回归模型能够准确推测出链篦机
‑
回转窑各段热工参数的具体变化值。
[0022]进一步，所述步骤四根据数学模型为现场生产提供具体的智能控制方法，包括：
[0023]将数学模型应用到球团生产控制当中，得到链篦机
‑
回转窑热工系统调节时各热工参数之间的变化规律。
[0024]本专利技术的另一目的在于提供一种链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制系统，所述链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制系统包括：
[0025]数据采集模块，用于基于链篦机
‑
回转窑热风循环系统中各参数之间的对应关系，在线采集所需的热工参数；
[0026]数据预处理模块，用于将采集的数据进行预处理，检验它们的正态性；
[0027]相关性分析模块，用于分别分析两组热工参数变量之间的相关性，判断变量之间能否构建有效的数学模型；
[0028]模型构建模块，用于采用多元回归分析法构建工艺参数之间的数学模型，并根据数学模型为现场生产提供具体的智能控制方法。
[0029]结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0030]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法，其特征在于，包括：基于球团生产设备之间热工参数的耦合关系，采用数据挖掘及相关性分析的方法，分析链篦机
‑
回转窑热风循环系统之间的关联性，并构建相关数学模型，实现链篦机
‑
回转窑热工参数调节的可视化，调节链篦机
‑
回转窑热工系统中各个参数以适应原料的变化。2.如权利要求1所述的链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法，其特征在于，所述链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法的具体步骤包括：步骤一，将链篦机、回转窑和环冷机三大主机视作一个串联的工艺整体，基于链篦机
‑
回转窑热风循环系统中各参数之间的对应关系，在线采集所需的热工参数；步骤二，将采集的数据进行预处理，检验它们的正态性；步骤三，通过正态性验证后，分别分析两组热工参数变量之间的相关性，判断变量之间能否构建有效的数学模型；步骤四，采用多元回归分析法构建工艺参数之间的数学模型，并根据数学模型为现场生产提供具体的智能控制方法。3.如权利要求2所述的链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法，其特征在于，所述步骤一中在线采集所需的热工参数包括：通过数据挖掘方法在链篦机、回转窑和环冷机各段烟罩和风箱处设置温度数据的采样点，获取链篦机鼓风干燥段风箱温度、抽风干燥段烟罩温度、预热一段烟罩温度、预热二段烟罩温度、回转窑窑头温度和窑尾温度、环冷机一段烟罩温度、环冷机二段烟罩温度、环冷机三段烟罩温度，同时采集实时的回转窑窑内燃料的用量。4.如权利要求2所述的链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法，其特征在于，所述步骤三分别分析两组热工参数变量之间的相关性，具体包括：运用数据分析软件对采集到的相关数据进行关联性分析，依据热工参数之间的相关性判断回归方程是否具有统计学意义。5.如权利要求2所述的链篦机
‑
回转窑热工参数智能控制方法，其特征在于，所述步骤四采用多元回归分析法构建工艺参数之间的数学模型包括：首先以回转窑窑尾温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：周仙霖，胡钺，陈铁军，万军营，郑子康，陈仡煌，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：