宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统

D0I:10.13374/j.issn1001053x.1995.s1.002 第17卷增刊 北京科技大学学报 Vol.17 1995年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1995 宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统 樊俊飞李永和许春雷姚海石 宝山钢铁公司 樊丽萍陈世福 陈彬 张建伟王成钢 南京大学 情要介绍了宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统的结构、功能，并举实例验证. 关键词转炉，专家系统，模拟 Simulating On-line ExpertSystem for Baoshan Steel Converter Processes Fan Junfei Li Yongru Xu Chunlei Yao Haishi Bao Shan Iron &Steel Co. Fan Liping Cheng Shifu Chen Bin Zhang Janwei Wang Chenggang Nan Jing University ABSTRACT The simulating on-line expertsystem for Baoshan steel converter processes and its structure and func- tion was introduced.Its application in Bao shan Iron &Steel Corporation was also shown. KEY WORDS converter,expert system,simulation 1 宝钢转炉吹炼控制过程的现状 宝钢转炉用过程控制计算机（以下简称过程机）的吹炼终点控制模型由3个子模型，即吹炼 自动化模型、静态控制模型和动态控制模型组成.其目的在于命中目标终点碳和目标终点温度.静 态控制模型以炉内反应的氧平衡、热平衡理论与操作实践相结合，并运用参考炉实绩再现性的增 量模型，在吹炼前依据钢种及初始条件（数据）以及一些人工设定来计算本炉次的冷却能和氧单 耗.然后根据所计算出的冷却能和氧单耗来计算达到终点的目标碳含量和熔池温度所需的吹氧量 以及副原料、冷却剂的投入量。而在吹炼末期由副枪测定的熔池含碳量和熔池温度启动动态模型 ·1995年-04-28收稿

第 卷 增刊 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 段 罗 短 宝钢转炉 吹炼控制模拟在线专家系统 樊俊 飞 李永和 许春 雷 姚 海石 宝 山钢铁公 司 樊 丽 萍 陈世 福 陈彬 张建伟 王 成钢 南京大学 摘要 介 绍 了宝钢转炉 吹炼控制模拟在线专家系统的结构 、 功 能 ， 并举 实例验证 关扭词 转炉 ， 专家 系统 ， 模拟 一 冠’ 。 月 反 台 吕 碱〕 动 汤 之 动 瓦 一 闭 乙 卯 脚 ， 伴 ， 一 宝钢转炉吹炼控制过程的现状 宝 钢 转炉 用过 程控制计算机 以下 简称过 程 机 的 吹炼终点控制模 型 由 个 子模型 ， 即 吹炼 自动化模 型 、 静 态控制模 型和 动态控制模 型组 成 其 目的在 于 命 中 目标 终 点碳和 目标终 点 温度 静 态控制 模 型 以 炉 内反应 的氧平衡 、 热平衡理 论 与操 作 实践 相 结 合 ， 并运 用 参考炉 实绩 再现性 的增 量模 型 ， 在 吹炼前依据钢 种及 初 始条 件 数据 以 及 一些 人工 设 定 来计算 本炉 次 的冷 却能和氧单 耗 然后 根据所计算 出的冷 却能和氧单耗来计算达 到 终 点 的 目标碳 含 量和 熔 池温度所需 的吹氧量 以 及 副 原料 、 冷 却剂 的投 人量 而 在 吹炼末期 由副枪 测 定 的熔 池含碳量和熔 池温度 启动 动态模型 年 一 一 收 稿 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．s1．002

樊俊飞等：宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统 ·7 来校正静态计算对终点控制的偏差，推算出达到终点所需吹氧量和如果熔池温度过高时推算需补 加的冷却剂量. 目前宝钢转炉吹炼控制系统是建立在数学棋型的基础上，有些修正因素（如铁水碳含量、转 炉状况等)在静态计算中未能考虑而影响其精度；动态模型是在吹炼末期副枪测得的瞬间熔池碳 含量和温度信息的基础上，按照一个动态推定公式来计算一定供氧量下的碳、温度值，这都影响 模型对达到目标终点碳和终点温度的计算精度.结果，有经验的操作人员对终点控制较为准确，而 不熟练的操作人员其终点控制精度较低。反映在实际操作中，不同班次的副原料消耗及温度、成 分命中率各不相同.因而有必要在现行转炉吹炼控制模型的基础上，结合某些不确定因素及操作 经验构成吹炼控制专家系统，以便把握炉内反应情况，提高转炉终点命中率，增加快速出钢比例， 从而把宝钢转炉吹炼控制在整体上提高到一个新的水平. 2宝钢转炉吹炼模拟在线专家系统介绍 宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统RESC(Real一time Expert System for Converter processes),是根据宝钢转炉吹炼的实际情况，在总结炼钢专家和操作工多年丰富经验的基础上，引 用实时专家系统技术研制而成的. 由于目前转炉过程机(FACOM U-400)容量小、负荷重，无法再增加新的功能和数据通讯： 尚未引进转炉炉气成分连续质谱分析系统以及缺乏成熟的转炉吹炼控制专家系统软件，因此，在 现行转炉吹炼控制模型的基础上，先采用微机群和网络来模拟转炉过程机、专家系统计算机等功 能，开发一个转炉吹炼控制模拟在线专家系统，为今后在线系统的实施打下坚实的基础 基于上述原因，系统选用3台计算机来模拟在线专家系统，使专家系统机、辅助机和仿过程 机各司其职、协调运行.专家系统机实现基于知识的推理及知识库的管理功能.专家系统中知识 库的增、删、改等管理工作需要由炼钢领域的专家有权限地进行.仿过程机用来仿真现有的炼钢 过程控制计算机的部分功能。辅助机用于数据的采集和时序的控制.辅助机是面向操作员的，操 作员可直接在辅助机上操作、运行该系统，相当于在线时炉前操作面板和参考CRT画面.而相对 于操作员来说，专家系统机、仿过程机是在后台运行的 另外，本系统采用了目前较为先进的多煤体技术，它融合声音、图像、动画等表现手段，在 系统模拟运行的过程中给操作员以必要的提示，使画面简洁漂亮，运行方便友好. 系统的主要功能介绍如下： 推理机：本系统具有一个基于黑板的实时推理系统，推理机通过黑板控制机制创建黑板，以 黑板中控制对象激发相应的知识源，对每个知识源，推理机执行不同的推理策略，包括正/反向推 理、混合推理、过程推理、框架推理和模糊推理，它根据本炉次的吹炼条件，利用形式化的专家 经验，推理出吹炼的操作指导， 解释机制：显示经推理产生的操作指导，并对推量过程给出必要的解释说明. 黑板：黑板是一个动态生成的树状结构的系统公共存贮区，用来保存推理状态、控制数据以 及推理结果。黑板作为公共推理场所，是知识源的激活设施，是知识源之间的通信枢纽，且可保 存推理结果及中间状态. 知识获取：知识获取模块是帮助知识工程师们交互地获取知识的辅助工具，知识获取摸块共 分两大功能模块：产生式知识获取模块和框架知识获取模块。 知识库：由于吹炼过程中炼钢专家的经验知识有各自的特点，故分别以3种知识表示形式来 编码，它们分别为产生式知识库、过程型知识库和框架型知识库

樊俊 飞等 宝钢 转炉 吹炼控制模拟 在 线专家系统 来校 正静 态计 算对终 点控制 的偏 差 ， 推算 出达到 终 点所需 吹氧量 和 如 果熔 池 温度过 高时推算需 补 加 的冷 却剂 量 目前 宝钢 转炉 吹炼控制系统是建立在 数学模型 的基础 上 ， 有些修正 因素 如铁水 碳含量 、 转 炉 状况 等 在静 态计算 中未能考虑 而影 响其精度 动 态模型 是在 吹炼末期副枪测 得 的 瞬 间熔 池碳 含量和 温度 信 息的基础 上 ， 按 照 一个 动 态推 定公式来计算一定供氧量下 的碳 、 温度值 ， 这都影 响 模型 对达到 目标终 点碳和 终点温 度 的计算精度 结果 ， 有经验 的操作人 员对终点控制 较 为准 确 ， 而 不熟练 的操作 人员其终 点控制精度较低 反 映在实际操作 中 ， 不 同班次 的副 原料 消耗及温度 、 成 分命 中率各不相 同 因而 有必要 在现行转炉 吹炼控制模型 的基础 上 ， 结合某些 不确 定 因素及操 作 经验构成 吹炼控制专家 系统 ， 以便把握炉 内反应情况 ， 提高转炉 终点命 中率 ， 增 加快速 出钢 比例 ， 从而把宝钢转炉 吹炼控制 在 整体上提高到 一个新 的水平 宝钢转炉吹炼模拟在线专家系统介绍 宝 钢 转 ， 炉 吹 炼 控 制 模 拟 在 线 专 家 系 统 一 是根据 宝钢转炉 吹炼的实际情况 ， 在 总结炼钢专 家和 操作工 多年 丰 富经验 的基础上 ， 引 用 实 时专家 系统技 术研制而 成 的 由于 目前转炉过 程机 一 容量 小 、 负荷 重 ， 无法再增 加新 的功 能 和 数据通 讯 尚未 引进转炉 炉 气成分连续 质谱分析 系统 以及缺 乏 成熟 的转 炉 吹炼控 制 专家 系 统软 件 ， 因此 ， 在 现 行 转炉 吹炼控制 模型 的基础 上 ， 先采 用微机群和 网 络 来模拟 转 炉 过 程机 、 专 家 系统计算 机等功 能 ， 开 发一 个转炉 吹炼控制模拟 在线专家 系统 ， 为今后 在 线 系统 的 实 施 打下 坚 实 的 基础 基于上述原 因 ， 系统选用 台计算机 来模拟 在线专 家 系统 ， 使 专 家 系统机 、 辅助 机和 仿 过 程 机各 司其职 、 协调运行 专家系统机 实现基 于 知识 的推 理 及知 识库 的管理 功 能 专 家 系 统 中知识 库 的增 、 删 、 改等管理工作需要 由炼钢 领 域 的专 家 有 权 限地进行 仿过 程 机用 来仿真现 有 的炼钢 过程控制 计算机 的部分功 能 辅助 机 用于 数据 的 采 集 和 时序 的控 制 辅助 机是面 向操 作 员 的 ， 操 作 员可直接在 辅助 机上操作 、 运行 该 系统 ， 相 当于 在 线 时炉 前操作 面板 和 参考 画 面 而相 对 于 操作 员来说 ， 专家 系统机 、 仿过 程机 是 在后 台运 行 的 另外 ， 本 系统采用 了 目前较 为先进 的 多煤 体 技 术 ， 它 融 合声 音 、 图像 、 动 画等表现 手段 ， 在 系统模拟 运 行 的过 程 中给操 作 员以 必要 的提 示 ， 使 画 面 简洁 漂亮 ， 运 行方便友好 系统 的主要功 能介 绍如下 推理机 本 系统具有 一 个基 于 黑 板 的 实 时 推理 系 统 ， 推理 机通 过 黑 板控 制 机制 创 建黑板 ， 以 黑板 中控 制对象激发相应 的知识源 ， 对 每 个知 识源 ， 推理 机执行 不 同的推理 策 略 ， 包括正 反 向推 理 、 混 合推理 、 过 程推理 、 框架推 理 和 模 糊 推 理 它根 据本炉 次 的 吹炼条 件 ， 利 用形 式 化 的专 家 经验 ， 推理 出吹炼 的操 作指导 解释机制 显示 经 推理 产 生 的操 作 指 导 ， 并 对 推 量过 程给 出必要 的解释说 明 黑板 黑板是 一 个动 态 生成 的树 状结 构 的 系统公共 存贮 区 ， 用 来保存 推理 状 态 、 控制 数据 以 及 推理 结果 黑板 作 为公 共推 理 场 所 ， 是 知识源 的激 活设 施 ， 是知 识源之 间的通 信枢 纽 ， 且 可保 存 推理 结 果 及 中间状 态 知识获取 知识获取 模 块 是 帮助 知 识工 程师 们交互地 获取 知识的辅助 工具 知识获 取 模块共 分 两 大功 能模块 产 生 式 知识获 取 模块 和 框 架 知识 获取模块 知识 库 由于 吹炼过 程 中炼钢 专 家 的经验 知识有 各 自的特 点 ， 故 分 别 以 种 知识表示 形 式 来 编码 ， 它 们分 别 为产 生 式 知识库 、 过 程 型 知 识库 和 框架 型 知识库

·8 北京科技大学学报 产生式知识库包含了系统中所有产生式经验规则，这些产生式经验规划被划分成一个个具有 一定功能的知识源（专家经验）.目前系统共有8个这样的知识源，它们分别是冷却能修正知识源、 碳浓度知识源、脱磷知识源、氧单耗修正知识源、硅浓度知识源、锰含量知识源、升温知识源及 脱碳知识源. 过程型知识库中存放的是系统中过程计算型知识，它以函数的形式来表达一组比较连续的专 家经验知识、目前系统中过程型知识库是由本炉参考炉铁水碳函数、本炉参考炉铁水硅函数、铁 水碳冷却能函数、铁水硅冷却能函数、终点碳冷却能函数、铁水温度冷却能函数、停吹温度冷却 能函数、终点碳氧单耗函数、铁水碳氧单耗函数和铁水硅氧单耗函数组成， 框架型知识库是由系统中所有用框架表示的知识组成，目前，它由吹炼情报和吹炼实绩参考 炉知识构成。其中吹炼情报是由吹炼情报框架知识获取模块进行查询、增加、删除和修改操作的， 吹炼实绩参考炉是由吹炼实绩参考炉框架获取模块进行查询、增加、删除和修改进行操作的. 静态计算模型：吹炼前，根据钢种及初始条件（数据），计算所需的吹氧量、副材料及冷却剂 投入量、该模型是将现U一400过程机中的转炉吹炼控制模型移植到该系统的. 动态推定：根据副枪测定的碳、温度模拟值，根据专家经验推算出一定供氧量下的碳、温度 值以及所需补加的冷却剂量. 3系统运行简介 系统模拟过程：系统根据已设定的吹炼参数，由静态计算模型计算出本炉次的冷却能和氧单 耗.根据本炉次的吹炼参数，对冷却能和氧单耗进行修正，由修正后的冷却能和氧单耗，计算达 到吹炼终点所需的供氧量、副材料量和冷却剂量， 宝钢转炉吹炼终点命中情况主要取决于静态计算结果的合理程度，也就是说，本炉次的冷却 能和氧单耗是本炉钢水终点命中与否的关键。因此，本文主要就该系统在模型移值、冷却能修正、 氧单耗修正、动态吹炼过程推定几个方面， 3.1模型移值 研制本系统的任务之一就是移植过程机中的静态计算模型.而静态计算模型移值的成功标志 就是冷却能和氧单耗计算结果与过程计算机所计算出的结果要一致.两者对比见表1. 表1两种计算值比较 制造命令 考察项目 过程机计算值 移值后的计算值 相对误差/% 冷却能比/% 39.5 39.57 0.2 165841 氟单耗/m3·t1 60.1 59.45 -1.1 冷却能比/% 19.5 19.70 1.0 165901 氧单耗/m3·t1 17.3 47.27 -0.1 冷却能比/% 31.6 31,97 1.2 152011 氧单耗/m3·t 61.9 64.90 0.0 冷却能比/% 35.5 36.49 2.8 152018 氧单耗/m2·t 55.7 56.01 0.6 从以上的数据可知，由过程机计算出的值与移值计算出的值比较接近。因此可以说、本系统 对模型的移值是成功的 3.2模型未考虑的因素对冷却能、氧单耗的修正 由于篇幅的限制，诸因素对冷却能和氧单耗的综合影响在此不再赘述，以下只介绍几例单因

· · 北 京 科 技 大 学 学 报 产生式知识库 包 含了系统 中所 有 产 生式 经验 规 则 ， 这些产 生式 经验规划 被 划 分成 一个个 具 有 一定功能 的知识 源 专 家 经验 目前 系统共有 个这 样 的知识源 ， 它 们分别 是冷 却 能 修正 知识源 、 碳浓度知识源 、 脱磷 知识源 、 氧单 耗修正 知识源 、 硅浓 度 知识源 、 锰含量 知识源 、 升 温 知 识源及 脱碳知识源 过程 型 知识库 中存放 的是 系统 中过 程 计 算 型知识 ， 它 以 函 数 的形 式来表达 一组 比较连续 的 专 家经验知识 目前 系统 中过 程 型 知识库是 由本 炉 参考炉 铁水碳 函数 、 本炉 参考炉 铁水 硅 函 数 、 铁 水碳冷 却能 函 数 、 铁 水 硅 冷却能 函 数 、 终 点 碳冷 却 能 函数 、 铁水温度冷 却 能 函 数 、 停 吹温 度冷 却 能函数 、 终 点 碳 氧单耗 函 数 、 铁水 碳 氧 单耗 函 数和铁水硅 氧单耗 函数组成 框 架 型 知识库 是 由系统 中所 有 用框 架表示 的知识组 成 目前 ， 它 由吹炼情报和 吹炼 实绩 参 考 炉 知识构 成 其 中吹炼情 报是 由吹炼情报框 架知识获取模块进行查 询 、 增 加 、 删 除和 修 改操 作 的 ， 吹炼实绩 参 考 炉 是 由吹 炼 实绩 参 考 炉框 架获取模块进行 查询 、 增 加 、 删 除和 修改进行操作 的 静态计算模型 吹炼前 ， 根据钢 种及 初 始条件 数据 ， 计算所需 的 吹氧 量 、 副 材料及冷却剂 投入量 该 模 型 是 将现 一 过 程 机 中的转炉 吹炼控 制模型 移植到该系统 的 动态推定 根 据 副枪 测 定 的碳 、 温度 模拟 值 ， 根据专 家经验推算 出一定供 氧量 下 的 碳 、 温 度 值 以 及 所需 补 加 的冷 却 剂量 系统运行简介 系 统模拟 过 程 系统根据 已设 定 的 吹炼 参数 ， 由静 态计算模 型计算 出本炉 次 的冷 却 能 和 氧单 耗 根 据 本炉 次 的 吹炼 参数 ， 对 冷 却 能和 氧单耗进行修正 由修正 后 的冷 却能和 氧单耗 ， 计 算达 到 吹炼 终 点所 需 的供 氧 量 、 副 材 料 量和 冷却剂 量 宝钢 转炉 吹 炼 终 点 命 中情 况 主要 取决 于静 态计算结果 的合理 程 度 也就是说 ， 本 炉 次 的冷 却 能和 氧单 耗是 本 炉 钢水 终 点 命 中与 否 的关键 因此 ， 本 文 主要 就 该 系统在模 型 移值 、 冷 却 能 修 正 、 氧单耗修正 、 动 态 吹炼过 程 推 定 几 个方面 模型移值 研制 本 系统 的 任 务之 一 就 是 移植 过 程机 中的静 态计算模 型 而静 态计算 模 型 移值 的成 功标 志 就是冷 却能和 氧 单 耗计 算结 果 与过 程 计算机所 计 算 出的结果要 一 致 两者 对 比 见表 表 两种计算值比较 制造 命令 考察项 目 过 程 机计算值 移值后 的计算值 相对误 差 冷 却 能 比 一 氧单 耗 冷 却能 比 氧 单耗 ‘ · 冷 却能 比 环 氧单耗 一 冷 却 能 比 氧单 耗 · 一 ‘ 一 一 从以 上 的数据 可 知 ， 由过 程机计 算 出的值 与 移值 计 算 出的值 比较接近 因此 可 以 说 ， 本 系 统 对模型 的移值是成 功 的 模型未考虑 的因素对冷 却 能 、 氧单耗 的修正 由于篇幅的限制 ， 诸 因素对 冷 却能和 氧单 耗 的综 合影 响 在此 不 再 赘述 ， 以 下 只介 绍 几例 单 因

樊俊飞等：宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统 9· 素对冷却能和氧单耗的影响 表2炉态（转炉状态）的影响 转炉 静态计算结果 修正后结果 差值 冷却能比 氧单耗 炉态 炉龄 氧单耗冷却能比 氧单耗冷却能比 /% /m3.t- /% /m3.t-1 /% /m'.t- 新炉 26.80 53.49 21.96 52.61 =1.84 -0.88 新炉 3 26.80 53.49 24.46 52.61 -2.34 -0.88 新炉 5 26.80 53.49 25.96 52.61 -0.84 -0.88 新炉 7 26.80 53.49 25.96 52.61 -0.84 -0.88 表3铁水碳的形响 铁水碳 静态计算结果 修正后结果 差值 (*10-2%) 冷却能比 氟单耗 冷却能比氧单耗 冷却能比 氧单耗 /% /m.ti 1% /m3.t- /% /m3.t 450 26.80 53.49 29.02 52.61 2.22 -0.88 430 26.80 53.19 28.30 52.59 1.50 -0.90 410 26.80 53.49 27.58 52.57 0.78 -0.92 390 26.80 53.19 26.85 52.51 0.05 -0.95 表1铁水硅的影响 静态计算结果 修正后结果 差值 铁水硅 冷却能比氧单耗 冷却能比 （*10-“%) 氧单耗 冷却能比 氧单耗 /6 /m.t- /以 /m3.t- 1% /m211-1 0.38 26.80 53.19 29.02 52.61 2.22 -0.88 0.31 26.28 53.29 28.21 52.09 1.96 -1.20 0.25 25.77 53.10 27.18 51.58 1.71 -1.52 表5铁水温度的影响 静态计算结果 修正后结果 差值 铁水温度 冷却能比氧单耗 冷却能比 氧单耗 冷却能比 氧单耗 ( 1% /m.t1 1以 /m.t-i % /m'.t-I 1340 26.32 53.19 25.19 52.61 -0.83 -0.88 1345 26.52 53.19 25.68 52.61 -0.84 -0.88 1350 26.72 53.49 25.88 52.61 -0.84 -0.88 1355 26.92 53.19 26.07 52.61 -0.85 -0.88

樊 俊 飞 等 宝钢 转炉 吹 炼控制模拟 在 线 专 家 系统 素对冷 却 能和 氧单耗 的影 响 表 炉态 转炉状态 的影 响 转炉 静态计 算结果 修正 后 结 果 差 值 炉 态 炉 龄 冷却能 比 氧单耗 冷 却能 比 氧单耗 冷 却能 比 氧 单耗 为 “ · 为 一 ‘ 。 · 新炉 新 炉 新炉 新炉 一 一 一 一 一 一 一 一 表 铁水碳的影响 铁水碳 一 “ 静 态计 算结果 修正 后结果 差 值 冷却能 比 氧单耗 冷 却 能 比 氧单耗 冷 却能 比 氧单耗 一 ’ 一 ‘ 一 ‘ 一 一 一 一 表 魂 铁水 硅的 影响 铁 水 硅 一 静 态 计 算结 果 修正 后 结 果 差 值 冷 却能 比 氧单 耗 ， 一 冷 却 能 比 氧单耗 冷 却 能 比 氧单耗 一 公勺了 卜内 尘 一 一 表 弓 铁水温 度 的 影响 铁水 温 度 ’ 静 态 计 算结 果 修正 后 结 果 差 值 冷 却能 比 氧单耗 冷 却能 比 氧单耗 冷 却能 比 氧单耗 一 ’ 一 ’ 召 一 ‘ 一 一 乃己 只︸曰 一 一 一 一 一 一 且‘‘ 勺︺﹄ ‘ … ﹂反刁尸一 办乃刁

·10· 北京科技大学学报 表6出钢温度的影响 静态计算结果 修正后结果 铁水温度 差值 ℃ 冷却能比 氧单耗冷却能比 氧单耗冷却能比 氧单耗 /% /m3.t-1 /% /m3.t-I % /m3.t-1 1620 27.21 53.49 26.52 52.61 -0.69 -0.88 1630 26.62 53.49 25.78 52.61 -0.84 -0.88 1640 26.02 53.49 25.20 52.61 -0.82 -0.88 1650 25.43 53.49 24.48 52.61 -0.95 -0.88 表7钢水碳的影响 铁水碳量 静态计算结果 修正后结果 差值 冷却能比氧单耗 冷却能比氧单耗 (￥10-2%) 冷却能比氧单耗 /% /m.t- 1% /m3.t- /% /m3.t-1 10 27.31 54.40 26.45 53.52 -0.86 -0.88 20 25.54 50.99 24.73 50.11 -0.81 -0.88 30 24.67 48.85 23.89 47.97 -0.78 -0.88 40 24.09 17.13 23.33 46.25 -0.76 -0.88 注：以上诸表中的常数差值，如“一0.88”、“一0.84”是系统在考虑其它综合因素后的影响结果，而非单因素的影响结果， 由此可知，本系统考虑了那些在吹炼控制模型中尚未考虑的因素（如铁水碳含量、铁水锰含 量及转炉状态等)以后，系统对冷却能和氧单耗的修正是符合生产实际情况的，当然，系统对冷 却能和氧单耗修正的大小程度完全依赖于经验值。另外，系统采用了模糊推理的方式对终点锰及 终点磷含量进行了“好，较好，一般，较差，差”等方式的推理.由于篇幅的限制，在此不再叙 述. 3.3动态过程对比 为了检验和说明动态推理的情况，现举例见表8. 表8动态推理实例 副枪测定值 目标值 碳含量/% 93.5 温度/( 1628 碳含量/% 70.0 温度/( 1640 动态过程 系统模拟 实际生产 系统提示加冷却剂(kg) 90 实际加入的小废钢量(kg) 模拟加入铁矿石(kg) 150 1600 终点情况 系统模拟 实际生产 动态氧(m) 停吹碳/% 停吹温度/( 动态氧(m) 停吹碳/% 停吹温度/( +624 69.1 1640 +700 73.6 1648

· 北 京 科 技 大 学 学 报 表 出铜温度的影响 铁水温度 ℃ 静 态计算结 果 修正 后 结果 差 值 冷 却能 比 氧单耗 冷却能 比 氧单耗 冷 却能 比 氧单耗 “ 一 ’ “ 一 ‘ ， 一 ‘ 一 一 一 一 一 一 一 一 表 铜水碳的影响 铁水碳量 一 静 态计算结果 修正后 结果 差 值 冷 却能 比 氧单耗 冷却能 比 氧单耗 冷 却能 比 氧单耗 一 ’ “ 一 ’ “ 一 ’ 一 一 一 一 一 一 一 一 任白八八 注 以 上诸表 中的常数 差 值 ， 如 “ 一 。 ” 、 “ 一 ” 是 系统在考虑其它综 合因紊后 的影 响结 果 ， 而 非单 因 素 的影 响 结果 由此 可 知 ， 本 系 统 考虑 了那些 在 吹炼控制模型 中 尚未考虑 的 因素 如铁水碳 含量 、 铁水 锰 含 量及转 炉 状 态等 以 后 ， 系 统 对 冷 却 能和 氧单耗 的修正 是 符 合生产 实际情况 的 当然 ， 系 统对冷 却能 和 氧 单耗修 正 的大 小程 度 完 全 依赖 于 经验值 另外 ， 系统采用 了模糊 推理 的方式 对 终 点锰 及 终 点磷含量进行 了 “ 好 ， 较 好 一般 ， 较 差 ， 差 ” 等方 式 的推理 由于篇幅 的 限制 ， 在此 不 再叙 述 动态过程对比 为 了检验 和 说 明动 态推理 的情 况 ， 现 举 例 见 表 表 动态推理实例 副 枪 测 定 值 目标值 碳 含量 温 度 碳 含量 温 度 动 态过 程 系统模拟 实 际 生 产 系统提 示 加冷 却 剂 实 际 加入 的 小废 钢量 模拟 加入 铁矿 石 终 点情 况 系统 模拟 实 际 生 产 动态 氧 停 吹 碳 停 吹 温 度 ’ 动 态 氧 停 吹 碳 停 吹 温 度

樊俊飞等：宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统 ·11· 由表8的动态模拟过程可以看出，本系统在此过程中的提示信息比较准确，推理结果也比较 符合实际的吹炼结果， 当然，由于炼钢过程是一个开放的反应容器中进行的，其影响因素比较复杂，目前系统还未 能将所有影响因素都一一考虑进去，并且由于时间比较仓促，在系统进行模拟的过程中难免有不 符合炼钢工艺的情况，有待于在将来的开发过程中进一步完善. 4结束语 宝钢转炉吹炼控制模拟在线专家系统是集转炉吹炼控制模型计算、吹炼过程模拟控制、多煤 体技术、知识库管理、推理和解释于一体的模拟在线专家系统.经过模拟运行与实际生产过程的 数据比较后可知，该系统静态计算结果可靠、静态计算推理方向正确，动态推定比较符合生产实 际情况，并且由该系统所提供的吹炼过程的声音、文字提示是及时、可靠和具有实际指导意义的. 该系统的研制，为将来转炉吹炼过程的仿真科研和辅助教学、转炉吹炼控制专家系统的在线 实施打下了坚实的基础

樊俊 飞 等 宝钢 转炉 吹炼控制模拟 在线专 家 系统 由表 的动 态模拟 过程可 以看 出 ， 本 系统在 此过 程 中的提示 信息 比较准确 ， 推理结果也 比较 符 合 实际 的 吹炼结 果 当然 ， 由于炼钢 过程是 一个 开放 的反应 容器 中进行 的 ， 其影 响 因素 比较复杂 ， 目前 系 统还未 能将所有 影 响 因素都一一考虑进 去 ， 并且 由于 时 间 比较仓促 ， 在 系统进行模拟 的过程 中难免有 不 符合炼钢 工艺的情况 ， 有待 于在 将来 的开 发过 程 中进一 步 完善 结束语 宝钢转炉 吹炼控制模拟 在 线专 家 系统是 集转炉 吹炼控 制模型计算 、 吹炼过程模拟控制 、 多煤 体技术 、 知识库管理 、 推理和解释于 一体 的模拟 在 线专家 系统 经过模拟 运行与实 际 生 产 过 程 的 数据 比较后 可知 ， 该系统静 态计算结果 可靠 、 静 态计 算推理 方 向正 确 ， 动 态推 定 比较 符合生 产实 际情况 ， 并且 由该 系统所提供 的吹炼过 程 的声 音 、 文 字提 示是及 时 、 可靠和具有实际指导 意 义 的 该系统 的研制 ， 为将来转 炉 吹炼过 程 的仿 真 科研和辅助 教学 、 转炉 吹炼控制专家 系统的在 线 实施打下 了坚实的基础