本發(fā)明涉及燒結(jié)礦含量測(cè)試領(lǐng)域，具體是指一種燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
1、燒結(jié)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多，燒結(jié)過(guò)程具有復(fù)雜性、非線(xiàn)性、時(shí)變性和不確定性，屬于典型的復(fù)雜非線(xiàn)性被控制對(duì)象。其中，燒結(jié)礦的feo含量是評(píng)價(jià)燒結(jié)過(guò)程與燒結(jié)礦質(zhì)量(強(qiáng)度、成品率、冶金性能)的重要工藝參數(shù)與質(zhì)量參數(shù)。適宜、穩(wěn)定的feo含量是保證高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行基礎(chǔ)。煉鐵生產(chǎn)實(shí)踐表明，燒結(jié)礦feo變動(dòng)1％，影響高爐產(chǎn)量與焦比可達(dá)1％-1.5％。
2、當(dāng)前國(guó)內(nèi)各燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)礦feo含量的波動(dòng)水平約為±1％占80％，波動(dòng)偏大，有待加強(qiáng)。燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法的應(yīng)用，將有利于燒結(jié)過(guò)程與燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定性提高至新的水平，燒結(jié)礦固體燃耗進(jìn)一步降低，有利于高爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行和整體效益不斷提升。
3、燒結(jié)工廠普遍采取“目測(cè)+化學(xué)檢驗(yàn)驗(yàn)證”的方法來(lái)確定燒結(jié)礦的feo含量。這給控制生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)了很大難度。
4、隨著實(shí)時(shí)紅外成像等技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別分析技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用門(mén)檻降低，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)部分燒結(jié)廠已開(kāi)始或正在實(shí)施相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于燒結(jié)看火，有一種基于機(jī)尾斷面紅外熱成像和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的燒結(jié)feo含量在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法，采用殘差卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(resnet－18)結(jié)構(gòu)建立燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)模型：通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集的燒結(jié)礦feo含量對(duì)斷面圖像進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)圖像集進(jìn)行訓(xùn)練，采用c#與python混合編程開(kāi)發(fā)了燒結(jié)礦feo含量的在線(xiàn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
5、長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)尾斷面目測(cè)燒結(jié)礦feo等，一直是燒結(jié)看火工的基本與重要技能。然而，受個(gè)人視力、顏色識(shí)別能力、經(jīng)驗(yàn)、目測(cè)頻次有限等的影響，看火工的技能受到人力極限的限制，已到達(dá)難以進(jìn)一步提高的程度。而化學(xué)檢驗(yàn)feo雖然準(zhǔn)確，但時(shí)間滯后太長(zhǎng)，同樣給生產(chǎn)帶來(lái)難以消除的因信息滯后過(guò)長(zhǎng)引起的工藝過(guò)程起伏波動(dòng)大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不高等問(wèn)題。
6、目前紅外成像等技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別分析技術(shù)，將機(jī)尾捕捉到的特征圖像，根據(jù)業(yè)內(nèi)一般燒結(jié)理論進(jìn)行分析建模，而實(shí)際不同地區(qū)不同燒結(jié)廠有不同的原料條件，不能根據(jù)實(shí)際燃料、水分等工藝參數(shù)進(jìn)行相適應(yīng)的分析與建模，影響預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、不能根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)給出合理化調(diào)整的建議，需要人工根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，而本發(fā)明方法可實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)情況，提前指導(dǎo)進(jìn)行燒結(jié)機(jī)速、圓輥布料、燃料配比等生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整，減少人工判斷失誤的風(fēng)險(xiǎn)。
2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：本發(fā)明是一種燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：
3、步驟一，燒結(jié)機(jī)尾斷面溫度場(chǎng)檢測(cè)與分析，通過(guò)安裝機(jī)尾熱像儀系統(tǒng)，及時(shí)穩(wěn)定采集燒結(jié)機(jī)尾斷面溫度特征數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)尾斷面溫度場(chǎng)檢測(cè)，構(gòu)建特征圖像溫度分析模型；
4、步驟二，燒結(jié)料層熱態(tài)過(guò)程特征參數(shù)的定義及監(jiān)測(cè)，根據(jù)燒結(jié)礦床斷面溫度分布狀態(tài)，定義料層的燒透指數(shù)、紅火層厚度、反應(yīng)帶厚度和垂直燒結(jié)速度等熱態(tài)過(guò)程參數(shù)，并實(shí)時(shí)分析監(jiān)測(cè)，具備統(tǒng)計(jì)連續(xù)時(shí)間段內(nèi)燒透指數(shù)、紅火層厚度、反應(yīng)帶厚度和垂直燒結(jié)速度功能，繪制并顯示燒結(jié)特征指數(shù)的趨勢(shì)曲線(xiàn)；
5、步驟三，燒結(jié)料層寬度方向均勻性特征參數(shù)檢測(cè)，根據(jù)燒結(jié)礦床斷面溫度分布狀態(tài)，定義寬度方向料層均勻性的定量表示方法、邊緣效益指數(shù)等均勻性特征參數(shù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，統(tǒng)計(jì)連續(xù)時(shí)間段內(nèi)料層寬度方向均勻性特征參數(shù)變化趨勢(shì)；
6、步驟四，燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)模型與應(yīng)用，通過(guò)燒結(jié)機(jī)尾斷面溫度等特征數(shù)據(jù)采集與分析，結(jié)合影響燒結(jié)礦feo含量的工藝參數(shù)，建立燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，顯示feo含量預(yù)測(cè)值變化曲線(xiàn)，連續(xù)時(shí)間段內(nèi)，通過(guò)檢測(cè)燒結(jié)礦feo含量與預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，提高feo±0.5含量預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確率，通過(guò)feo含量的預(yù)測(cè)結(jié)果，采取針對(duì)性措施，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)操作參數(shù)，顯著縮短燒結(jié)礦feo含量的調(diào)整周期，提高燒結(jié)礦feo含量穩(wěn)定性。
7、進(jìn)一步地，所述步驟一中構(gòu)建特征圖像溫度分析模型需實(shí)現(xiàn)全視景范圍內(nèi)，任意點(diǎn)、橫/縱向線(xiàn)及選中區(qū)域的溫度結(jié)果分析與顯示。
8、進(jìn)一步地，所述步驟一中構(gòu)建特征圖像溫度分析模型還需實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦床斷面最高溫度分布狀態(tài)、寬度方向上等間距的縱向溫度分布狀態(tài)及紅熱帶分布狀態(tài)分析及顯示。
9、進(jìn)一步地，所述步驟三中統(tǒng)計(jì)連續(xù)時(shí)間段內(nèi)料層寬度方向均勻性特征參數(shù)變化趨勢(shì)后需繪制并顯示燒結(jié)均勻性指數(shù)和邊緣效應(yīng)的趨勢(shì)曲線(xiàn)。
10、進(jìn)一步地，所述步驟四中結(jié)合影響燒結(jié)礦feo含量的工藝參數(shù)包括配碳參數(shù)，水分參數(shù)和透氣性。
11、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下：
12、1.該方法通過(guò)采集到機(jī)尾斷面熱圖像等，實(shí)時(shí)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)服務(wù)器，對(duì)圖像進(jìn)行“最佳圖像篩選”、“斷面圖像的校正”等預(yù)處理，再將獲得最佳圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理、特征提取，分析其特征值與燒結(jié)礦feo等參數(shù)與指標(biāo)間的數(shù)學(xué)關(guān)系，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)判斷feo并提供生產(chǎn)操作指導(dǎo)，結(jié)合數(shù)據(jù)跟蹤和大數(shù)據(jù)存貯的方式，還可以追溯獲取機(jī)尾斷面的燒結(jié)礦對(duì)應(yīng)的原料參數(shù)和操作參數(shù)，建立基于機(jī)尾斷面特征參數(shù)、原料參數(shù)和操作參數(shù)的燒結(jié)礦feo預(yù)測(cè)的深度學(xué)習(xí)模型。
13、2.更進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性，有利于燒結(jié)過(guò)程與燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定性提高至新的水平，燒結(jié)礦固體燃耗進(jìn)一步降低，有利于高爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行和整體效益不斷提升。
1.一種燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括入戲步驟：步驟一，燒結(jié)機(jī)尾斷面溫度場(chǎng)檢測(cè)與分析，通過(guò)安裝機(jī)尾熱像儀系統(tǒng)，及時(shí)穩(wěn)定采集燒結(jié)機(jī)尾斷面溫度特征數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)尾斷面溫度場(chǎng)檢測(cè)，構(gòu)建特征圖像溫度分析模型；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟一中構(gòu)建特征圖像溫度分析模型需實(shí)現(xiàn)全視景范圍內(nèi)，任意點(diǎn)、橫/縱向線(xiàn)及選中區(qū)域的溫度結(jié)果分析與顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟一中構(gòu)建特征圖像溫度分析模型還需實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦床斷面最高溫度分布狀態(tài)、寬度方向上等間距的縱向溫度分布狀態(tài)及紅熱帶分布狀態(tài)分析及顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟三中統(tǒng)計(jì)連續(xù)時(shí)間段內(nèi)料層寬度方向均勻性特征參數(shù)變化趨勢(shì)后需繪制并顯示燒結(jié)均勻性指數(shù)和邊緣效應(yīng)的趨勢(shì)曲線(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種燒結(jié)礦feo含量預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟四中結(jié)合影響燒結(jié)礦feo含量的工藝參數(shù)包括配碳參數(shù)，水分參數(shù)和透氣性。