铜转炉吹炼终点预报模型的研究及应用

论文摘要

铜锍P-S转炉吹炼是火法炼铜的一个重要工序，直接影响转炉的生产效益。铜锍吹炼的产物是粗铜，欠吹和过吹都会导致粗铜质量不合格。因此，防止欠吹和过吹是整个吹炼过程的关键，对P-S转炉吹炼的终点判断成了控制生产的一个重要环节，开展吹炼终点预报模型的研究是很有必要的。本文以转炉吹炼工业生产过程为背景，着重研究转炉吹炼终点预报模型的建立和应用。在深入分析转炉吹炼工艺过程的基础上，确定影响转炉吹炼的主要因素。提出了建立偏最小二乘回归模型预测造渣期吹炼终点时间和氧平衡模型计算造铜期吹炼终点时间，并建立BP神经网络模型对偏最小二乘回归模型和氧平衡模型的预测偏差进行补偿，采用遗传算法对网络的结构和权值进行优化，提高了神经网络的预测精度。仿真结果表明，本文建立的模型能提高终点预报的准确性。在此基础上，开发了基于转炉吹炼终点预报模型的操作指导决策系统，介绍了系统的结构、功能和系统软件设计，着重阐述了数据通信、数据库和报表打印相关技术的软件实现。系统软件采用Visual C++6.0编制，实现了终点预报、生产监视、生产趋势分析、报表等功能。智能决策系统已成功应用于现场的操作指导，可以有效地预防或减少铜锍吹炼的质量事故，达到节能降耗，高产高效的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 铜锍吹炼国内外研究现状
• 1.2.1 铜锍吹炼过程数学模型研究
• 1.2.2 铜锍吹炼过程试验研究
• 1.2.3 铜锍吹炼终点研究
• 1.2.4 智能决策与控制技术及其在有色冶金炉窑上的应用
• 1.3 研究内容及论文结构
• 第二章 卧式转炉铜锍吹炼过程
• 2.1 铜锍吹炼理论基础
• 2.2 铜锍吹炼生产实践
• 2.3 吹炼过程的主要技术经济指标
• 2.4 吹炼过程存在的问题
• 2.5 影响转炉吹炼终点的因素
• 2.6 组合模型思想的提出
• 2.7 小结
• 第三章 铜镜 P-S转炉吹炼终点时间预测模型
• 3.1 造渣期终点偏最小二乘回归模型
• 3.1.1 偏最小二乘回归方法
• 3.1.2 转炉吹炼造渣期偏最小二乘回归模型
• 3.1.3 模型仿真结果
• 3.2 造铜期终点氧平衡模型
• 3.2.1 物料分析
• 3.2.2 物料中氧含量的估算
• 3.2.3 耗氧量的计算方法
• 3.2.4 氧平衡模型仿真结果与分析
• 3.3 小结
• 第四章 基于神经网络补偿的吹炼终点组合预报模型
• 4.1 数据预处理
• 4.1.1 样本标准化
• 4.1.2 学习样本的选择
• 4.1.3 样本除噪
• 4.1.4 基于主元分析的输入数据集降维处理
• 4.2 神经网络的结构设计
• 4.3 遗传BP混合算法训练神经网络
• 4.4 吹炼终点组合预报模型
• 4.5 仿真结果
• 4.6 小结
• 第五章 P-S转炉终点预报系统
• 5.1 系统概述
• 5.2 系统软件实现
• 5.2.1 数据通信技术
• 5.2.2 数据库技术
• 5.2.3 报表打印
• 5.3 软件功能界面设计
• 5.4 小结
• 结论与展望
• 1.结论
• 2.展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果