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一种能对炉温、炉渣、煤气流等高炉运行状况进行全面诊断和控制,具有知识积累和自学习功能的高炉智能专家系统,在宝钢股份炼铁厂一高炉建成投用半年来,吨铁燃料比下降近3.7千克,预计年可降成本逾2000万元,铁水一级品率从79%提高到了83%。该系统由宝钢自主研发,是国内首套自主研发实现闭环控制(自动控制)的高炉操作系统,标志着宝钢炼铁技术进入划时代的技术发展阶段。
高炉智能专家系统是当今炼铁前沿技术。该技术的核心是把已经掌握的高炉冶炼技术及高炉操作经验公式化、程序化、数字化后,集结成一套高度智能化的计算机系统,参与高炉(闭环控制)自动控制,以消除高炉实际操作过程中,因操作经验不同而引起的高炉稳定性,乃至技术指标等的差异。
近年来,随着炼铁技术的不断进步及计算机技术的快速发展,国际先进企业纷纷开展高炉智能专家系统研发。宝钢投产20多年以来,炼铁技术取得了长足进步,积累了丰富的高炉操作经验,炼铁生产指标和喷煤技术跨入世界先进行列。特别是最近几年,宝钢高炉的技术装备水平不断升级换代,丰富的在线模型信息为开发高炉智能专家系统创造了有利条件。
2008年底,宝钢启动大型高炉智能专家系统开发项目,由宝钢股份炼铁厂、设备部以及宝信软件等共同开发。去年9月,专家系统率先在一高炉上线。系统涵盖高炉主要操作过程,包含炉温控制、煤气流调整、炉渣性能调整、热风炉自动烧炉、长寿管理、出渣铁管理、特殊炉况预测等七大功能模块。专家系统能对炉况的发展趋势作预判断,并提前干预操作,确保炉况平稳,从而消除了人为因素导致的操作差异。与国内外同类系统相比,宝钢高炉专家系统具有强大的闭环控制功能,是一套闭环控制和逻辑推理相结合的智能系统,具有自学习、自适应能力。即操作环境发生变化时,系统能通过自学习,自行修改操作参数,保证炉况稳定。
通过智能专家系统实现闭环控制是高炉技术水平和计算机水平高度发展的重要标志。系统开发过程中,催生专利6项、技术秘密10多项。宝钢大型高炉智能专家系统投用半年来,闭环控制成功率高达95%以上。系统的有效运行,在稳定炉况、降低燃辅料消耗、改善铁水质量等方面发挥了积极作用。此外,高炉智能专家系统的开发成功,对解决宝钢产量规模不断扩张和技术储备短缺之间的矛盾具有重要意义,今后在大型高炉上的应用前景广阔。