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基于人工智能的高炉控制系统

供稿:工控网 2007/9/10 13:39:00

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高炉过程的最佳控制需要掌握一定数量的超过人类能力范围的数据。这就需要找到完成这一想法的方法。而为进一步提高高炉的生产率,传统的改进高炉工艺的办法已几乎被开发殆尽了。高炉过程的合理化和改建的结果,在未来的年代中有失去一些诀窍的风险。所有的工业部门都已确认,基于知识的各种工艺是重要的开发和实施改进的手段,是新的改进的源泉。 正是基于这种认识,法国于齐诺尔钢铁公司在欧洲煤钢联盟基金的支持下开发了SACHEM人工智能系统,其目的就是提供对高炉操作的合理控制。 SACHEM系统在实践中对高炉过程的感知、解释并操作它的统一性,以便实现高炉更顺利的操作,并得到质量更均一的产品。 SACHEM系统的主要操作流程是:早期探知、预防失常的操作、诊断和进行校正。摆在SACHEM面前的任务似乎相当简单,在尽可能早的阶段预知即将发生的失常,因此可以采取尽可能小的措施,以保证高炉操作的稳定性及所采取的措施的经济性。事实上,这种表面上的简单化掩盖了实际任务的复杂性。 实际上,SACHEM系统的任务是相当复杂的。几百个探测器(温度、压力和气体成分等)和其他信息来源给SACHEM提供了大约每分钟5000条信息。SACHEM系统分析了多达160种的炉况异常和平均每天可产生的40次预警。系统还涵盖了同时开发的三组独立的、建立在很多个不同工业网点上的状态组合。 为了完善SACHEM系统,法国13位有着相关领域领导地位的专家提供了他们关于失常诊断的知识。尽管各位专家各有其在高炉工艺实践方面的差别,他们还是希望获得更具有普遍性的成果。他们通力合作分析各种各样炉况的实例,这是他们从未经历过的机会。在实际的设计和编程过程中,SACHEM系统的开发队伍曾多达40位工程师。 现在,法国三座城市的6座高炉,即Fossur-Mer、敦刻尔克(Dunkerque)和洛林(Lorraine)(或称Hayange)已经装备了SACHEM系统。所得到的结果证实了本工程所预期达到的目标。于齐诺尔公司在比利时Cockerill-Sambre和德国的Eko Stahl的高炉也准备安装此系统。 使用此系统的主要优点在于:
——改善了高炉的利用系数并提高了作业率;
——节约了燃料并减少了CO2的排放;
——改善了操作的稳定性及铁水的质量;
——减少了操作人员的数目并提高了工作场所的安全性;
——延长了高炉的寿命。 上述所有改进,对年产1150万吨生铁来说,折合每产1吨生铁投入1.66欧元,而年节约额为1900万欧元。 最近,在知识工程领域的进一步改进,已超过了原来研究及开发工程所达到的成果。这一新技术的应用涉及了钢铁冶金行业及运输及其他工业领域。

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