基于案例推理的精炼炉供电曲线制定方法的研究

发布时间：2020-09-27 12:42

　　炉外精炼技术可以提高炼钢设备的生产能力,改善钢及合金的质量,降低能耗,减少铁合金和耐火材料的消耗和提高工时利用率。精炼炉冶炼电能消耗巨大,因此研究精炼炉的供电特性并制定科学合理的供电制度,对降低成本和提高生产效率,有重要的理论和实际意义。目前,精炼炉供电曲线的制定大多基于精炼炉的机理建模之上,这种方法要求深入地分析精炼炉电气特性,复杂而又准确性不高,在实际应用中存在诸多问题。而这种特征描述比较容易的问题,采用案例推理这种基于经验知识的人工智能方法可以更加简便、迅捷的找到问题的解,而且,案例推理算法具有自学习的能力,不会因为工业现场的设备老化、更新等出现问题。本文首先从研究分析精炼炉炼钢的设备、工艺以及电气特性入手,将精炼炉供电制度划分为三个阶段,分析并制定了精炼炉供电曲线的评价指标,为案例推理中案例的复用、解的评价、案例库的学习与维护提供依据。其次,提出了精炼炉供电曲线案例的表示并建立了案例数据库,案例检索采用基于改进灰色关联度的最近邻法,检索出符合要求的解集后,采用基于支持向量机的案例复用方法,制定出符合当前工况的优秀供电曲线。最后,冶炼结束后,通过评价供电曲线的优良,对本次案例和案例库进行更新、优化与维护,提升系统的解决问题的能力,以到达提高检索速率,优化案例的目的。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TP18;TF769
【部分图文】：

示意图,精炼炉,还原气氛,炉渣

２．１精炼炉炼钢的设备和工艺逡逑２．１．１精炼炉的设备逡逑ＬＦ精炼设备具有如示意图２．１所示的结构。逡逑ＬＦ钢包精炼炉主要有以下的设备：钢包车、钢包、加热工位桥架、炉盖提升机构、逡逑加料斗、电极升降装置、管式水冷包盖、氩气系统、冷却水系统、短网、液压系统、压逡逑缩空气系统、真空管道、真空泵系统、真空桥架、罐盖提升装置、真空罐系统、低压供逡逑电及控制、高压供电系统、电极升降自动控制系统、变压器、钢包车行走控制、液压控逡逑制系统、计算机控制系统、冷却水信号和报警系统等组成。逡逑ＬＦ钢包精炼炉中输送钢包和钢液的设备是钢包车，一般而言，钢包车由电机驱动逡逑的。桥架是炉盖提升的机构、电极升降导向的装置和加料斗等安装的支撑架，而且还是逡逑设备维修、电极接长的操作平台，桥架由型钢焊接成刚性框架结构，具有较高承载能力。逡逑短网采用优化的三角形布置，使得三相功率处在最佳工作状态。电极升降机构既是电极逡逑的支承体，又是输送大电流的载体，由横臂和立柱构成。横臂采用三相导电横臂结构。逡逑，一邋２逡逑，邋Ｗ逡逑ｒ逡逑口口邋’一逦＿邋口邋５逡逑／邋：；：邋＾

案例,案例推理,目标,工作原理

程［５８］：案例检索（Ｒｅｔｒｉｅｖｅ）、案例重用（Ｒｅｕｓｅ）、案例修正（Ｒｅｖｉｓｅ）和案例存储（Ｒｅｔａｉｎ），逡逑这四个过程的英文都是以字幕“Ｒ”开头的，因此，案例推理也称为“４Ｒ过程”。其工逡逑作过程如图３．１所示。逡逑逦Ｉ＇ｖ逦逦｜＼．邋拾宇中的贺逡逑新问题逦案例表示；新案例逦案例检索逦）＃邋逦逡逑１逡逑案例库维护Ｈ逦－逦案例库逦Ｃ逦■—案例近似解逡逑图３．１案例推理工作原理逡逑Ｆｉｇ邋３．１邋Ｔｈｅ邋ｗｏｒｋｉｎｇ邋ｔｈｅｏｒｙ邋ｏｆ邋ＣＢＲ逡逑ＣＢＲ中，通常把待解决的问题或工况称为目标案例（Ｔａｒｇｅｔ邋Ｃａｓｅ），把历史案例称逡逑为源案例（Ｂａｓｅ邋Ｃａｓｅ），源案例的集合称为案例库。图３．１表明了邋ＣＢＲ解决问题的基本逡逑的过程是：首先，出现待解决的新问题，一般都以模糊或不完整的信息出现，这个就是逡逑待求解的目标案例；其次，结合目标案例的部分信息，并联想过去相似的案例，§卩，检逡逑索案例库，并检索出目标案例相类似的源案例，由此获得一些解决新问题的解决方案；逡逑之后，解决方案往往不能完全适应新问题，因此，需要对这个解答方案重新修正，以获逡逑－３３－逡逑

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３．８．１精炼炉供电曲线评价值随炉次的仿真研究逡逑随着精炼炉工作过程中，在某一特定的工况（即工况非常相近）下，每炉次冶炼的逡逑供电曲线的评价值的变化曲线如图３．４所示。由于案例复用过程中有随机因素的影响，逡逑因此每炉次冶炼的供电曲线的评价值并非是单调上升的，但是整体趋势是逐渐上升。由逡逑此可证明，本文提出的基于案例推理的精炼炉供电曲线的制定原则有一定的优化能力，逡逑可以自动分析精炼炉供电曲线的历史数据，从而优化精炼炉的供电曲线。逡逑精炼炉供电曲线评价值变化曲线逡逑，－逡逑０．９邋－逡逑ｉ；逡逑０．８邋＇邋？邋？逡逑０．７邋＇逦：逡逑ｉｇ逦？？？？逡逑＿逦？：逡逑＆邋０．６＇邋？逦－逡逑０．５邋＇逦－逡逑０．４邋－＞逦—逡逑；逦Ｃ逦ｃ逦ｃ逦ｔ逦逡逑０逦５０逦１００逦１５０逦２００逦２５０逡逑炉次逡逑图３．４精炼炉供电曲线的评价值随炉次变化曲线逡逑Ｆｉｇ邋３．４邋Ｔｈｅ邋ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ邋ｖａｌｕｅ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｒｅｆｉｎｉｎｇ邋ｆｕｒｎａｃｅ邋ｐｏｗｅｒ邋ｓｕｐｐｌｙ邋ｃｕｒｖｅ逡逑在某一特定的工况下，随着冶炼的进行，当精炼炉供电曲线的评价值的稳定时，其逡逑升温期变压器的电压档位为２档电压３８５Ｖ，工作电流为４１．３６７２；ｔ＼。下文中计算了第逡逑二章所列举的最大有功功率电流、最大弧功率电流、经济电流和热平衡工作电流，都是逡逑在２档电压３８５Ｖ

【参考文献】