基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)_圖文

1、分類號密級學(xué)位論文基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)作者姓名：指導(dǎo)教師：劉洪偉王建輝教授東北大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動化研究所申請學(xué)位級別：學(xué)科專業(yè)名稱：論文提交日期：學(xué)位授予日期：評閱人：碩士學(xué)科類別：工學(xué)控制理論與控制工程年月論文答辯日期：年月日答辯委員會主席：井元偉教授顧樹生教授崔寶俠教授東北大學(xué)年月：獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝也思學(xué)位論文作者簽名：

2、日支。蓯俸期：沙，。，學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時間為作者獲得學(xué)位后：半年口一年口一年半口兩年面學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：封惑審沙。導(dǎo)師簽名：（霹簽字日期：沙。東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)摘要隨著鋼鐵工業(yè)的不斷發(fā)展，球團(tuán)礦已經(jīng)成為高爐爐料中不可缺少的一部分，這也使得鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)過

3、程中，系統(tǒng)的熱工狀況非常復(fù)雜，具有大滯后性、時變性和強(qiáng)耦合性等特點，且一旦生球質(zhì)量或生產(chǎn)任務(wù)量發(fā)生變化，就需要對鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯和環(huán)冷機(jī)的運行速度以及各熱工參數(shù)做相應(yīng)地調(diào)整。傳統(tǒng)的人工憑經(jīng)驗的操作方法，嚴(yán)重的影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和成品球的質(zhì)量。鑒于上述情況，本文研究并設(shè)計了基于案例推理（）的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)，用于對生產(chǎn)過程進(jìn)行指導(dǎo)，以減少人為干預(yù)的因素，提高成品球的質(zhì)量。在專家系統(tǒng)的分析與設(shè)計中，為了解決以往專家系統(tǒng)建立過程中存在的知識獲取和知識表示困難的問題，本文采用案例推理方法，以案例的形式表示專家的知識，并用于系統(tǒng)推理。本文首先介紹了鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程以及生球、成品球質(zhì)量指標(biāo)；其

4、次對專家系統(tǒng)理論進(jìn)行了論述，重點探討了專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能、知識表示方法、推理機(jī)制、知識獲取等內(nèi)容；然后結(jié)合球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝，在案例推理算法基本思想的基礎(chǔ)上，利用產(chǎn)生式規(guī)則和框架相結(jié)合的方法實現(xiàn)了案例表示、推理模型的建立和案例內(nèi)容的確定，并針對推理過程中出現(xiàn)的情況，提出了基于模糊理論的案例評價方法和基于層次聚類的案例整合方法；接下來選用程序語言作為前臺開發(fā)工具，軟件作為后臺數(shù)據(jù)庫，完成了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫和表的設(shè)計。在完成系統(tǒng)知識庫的構(gòu)建和推理機(jī)的設(shè)計后，編程實現(xiàn)了基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)，以用于鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)中；最后，對此專家系統(tǒng)進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明此系統(tǒng)，是有效的，具有成品

5、球質(zhì)量控制和球團(tuán)礦生產(chǎn)管理的雙重功能，對于生產(chǎn)過程的優(yōu)化指導(dǎo)，具有較好的參考價值。關(guān)鍵詞：案例推理；球團(tuán)礦；專家系統(tǒng)；模糊評價；層次聚類東北大學(xué)碩士學(xué)位論文，（），；，；，；，；，東北大學(xué)碩士學(xué)位論文，：；東北大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄目錄獨創(chuàng)性聲明摘要第章緒論課題研究背景及意義球團(tuán)礦生產(chǎn)控制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢基于案例推理的專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)簡介案例推理簡介本文的主要工作第章球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝及質(zhì)量指標(biāo)球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程。鐵精礦的干燥、輥磨、與膨潤土配料、混合系統(tǒng)一造球、生球篩分與布料系統(tǒng)生球的干燥與預(yù)熱系統(tǒng)鏈算機(jī)生球的氧化焙燒系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯一成品球冷卻系統(tǒng)環(huán)冷機(jī)生球的質(zhì)量指標(biāo)成品球的質(zhì)量指標(biāo)物理指標(biāo)化學(xué)指標(biāo)一冶

6、金指標(biāo)本章小結(jié)第章專家系統(tǒng)的基本理論專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能專家系統(tǒng)的知識表示方法專家系統(tǒng)的推理機(jī)制專家系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)知識獲取專家系統(tǒng)的設(shè)計原則與實現(xiàn)步驟本章小結(jié)東北大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄第章基于球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝的案例推理算法案例推理算法案例推理的基本思想一案例推理的算法流程一案例獲取數(shù)據(jù)采集一噪聲處理案例表示案例表示結(jié)構(gòu)一推理模型案例內(nèi)容一案例檢索案例評價模糊評價的基本流程一基于球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝的案例模糊評價一案例整合層次聚類法一基于球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝的案例聚類整合本章小結(jié)第章基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的開發(fā)工具程序語言。數(shù)據(jù)庫基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的

7、總體設(shè)計總體結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫和表的設(shè)計一基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的實現(xiàn)知識庫推理機(jī)一基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)主要界面一基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)的測試本章小結(jié)第章總結(jié)與展望參考文獻(xiàn)致謝東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論第章緒論課題研究背景及意義鋼鐵是社會生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。目前，鋼鐵工業(yè)正在世界范圍內(nèi)不斷擴(kuò)大和延伸，其生產(chǎn)技術(shù)也得到了不斷的提高和完善，它也正向著緊湊化、高效化、連續(xù)化、節(jié)能化、環(huán)保化的方向發(fā)展。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，煉鐵所需的原料將愈來愈多，而可直接入爐冶煉的富礦卻愈來愈少。近年來，在全球鐵礦資源中，已探明的品位大于的鐵礦石約為億噸。我國鐵儲量雖位居世界第五，但其中含鐵以上

8、的富礦卻僅占已探明儲量的左右，絕大部分為含有有害雜質(zhì)（、）的貧礦【。全世界范圍內(nèi)，歐美等國鐵礦石的入選比為，而我國高達(dá)以上的鐵礦石須經(jīng)過細(xì)磨精選、人工造塊后才能入爐冶煉。目前，造塊已成為鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一，其加工技術(shù)大致可分為兩種，即燒結(jié)礦法和球團(tuán)礦法。它們均有各自的特點和適用范圍，它們之間是一種相輔相成的關(guān)系，目的都是使粉料塊礦化，從而改善鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量。通過多年生產(chǎn)實踐和知識經(jīng)驗的總結(jié)，國內(nèi)外普遍認(rèn)為球團(tuán)礦在原料條件、冶金性能、冶煉效果、經(jīng)濟(jì)效果和環(huán)境狀況等方面有著較強(qiáng)的優(yōu)勢。以冶金性能為例，其具體的優(yōu)勢為】：（）粒度小而均勻，有利于高爐中料柱透氣性的改善和氣流的均勻分布。通常球團(tuán)粒

9、度在的占以上，這一點即使整粒最好的燒結(jié)礦也無法相比；（）冷態(tài)強(qiáng)度（抗壓和耐磨）高。在運輸、裝卸和貯存時產(chǎn)生的粉末量較少；（）鐵含量比較高，堆密度較大，有利于增加高爐內(nèi)料柱的有效重量，提高球團(tuán)廠的生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)效率以及降低焦比等；（）還原性好，有利于改善煤氣化學(xué)能的利用。測定表明，在用含少量的優(yōu)質(zhì)原料時，球團(tuán)礦與燒結(jié)礦的還原性相差不大，而在使用含大量的原料時，球團(tuán)礦的還原性明顯要優(yōu)于燒結(jié)礦。近年來，國際市場上球團(tuán)礦的需要量不斷增加，價格上漲幅度也越來越大。由此可知，球團(tuán)礦因其各方面顯著的特點，已成為當(dāng)今高煉爐料中不可缺少的組成部分。球團(tuán)礦的生產(chǎn)方法主要有豎爐法、帶式焙燒機(jī)法和鏈算機(jī)一回轉(zhuǎn)窯法。豎

10、爐是世界上最早采用的球團(tuán)礦焙燒設(shè)備。生球的干燥、預(yù)熱、焙燒、冷卻都在一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論個矩形爐內(nèi)進(jìn)行。豎爐法具有結(jié)構(gòu)簡單、材質(zhì)無特殊要求、投資少、熱效高、操作方便等優(yōu)點。但是該方法在理論上存在著固有的、難以克服的缺陷，如對原料的適應(yīng)性較差、生產(chǎn)電耗高、需采用高熱值燃料油或天然氣體、僅限于焙燒磁鐵礦球團(tuán)、球團(tuán)礦焙燒固結(jié)的均勻性差、成品球強(qiáng)度低以及單爐產(chǎn)量低等。因此，豎爐法的使用受到了限制，不能滿足大型高爐對球團(tuán)礦的質(zhì)量要求。帶式焙燒機(jī)也是一種歷史較早且靈活性好、使用范圍廣的細(xì)粒造塊設(shè)備。帶式焙燒機(jī)法的整個工藝過程（預(yù)熱、焙燒、冷卻）都在一個帶式設(shè)備上完成，具有工藝過程簡單、生球料層較

11、薄且透氣性好、可用于焙燒各種原料的生球、供選擇的燃料類型較多、生產(chǎn)能耗低、單機(jī)產(chǎn)量大等優(yōu)點，并且能滿足擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和實現(xiàn)大型化的要求，對原料的適應(yīng)性比豎爐有很大的提高。但是也存在著明顯的缺陷和不足，如耐高溫特殊合金鋼的用量較大、在生產(chǎn)過程中對原料的穩(wěn)定性要求較高、存在成品球質(zhì)量不均勻現(xiàn)象等。因此，雖然帶式焙燒機(jī)法是一項較為成熟、有效的球團(tuán)礦生產(chǎn)方法，但在采用該方法時，也要十分認(rèn)真地對待。鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯最早被用于水泥工業(yè)中，以降低生產(chǎn)過程中的耗熱量，由于它取得了較好的效果，從而引起了世界球團(tuán)業(yè)的興趣。年美國愛里斯一哈默斯在亨博爾球團(tuán)廠建成了世界上第一套生產(chǎn)球團(tuán)礦的鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，它的一經(jīng)問世

12、迅速得到了世界各國鋼鐵企業(yè)的重視，并獲得了驚人的發(fā)展速度【。鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯是一種聯(lián)合機(jī)組，包括鏈算機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)及其附屬設(shè)備。這種球團(tuán)礦生產(chǎn)的特點是干燥、預(yù)熱，焙燒和冷卻過程分別在三臺不同的設(shè)備上進(jìn)行。與其它兩種工藝方法相比，鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)方法具有以下的優(yōu)點】：（）根據(jù)球團(tuán)礦在升溫焙燒過程中強(qiáng)度變化的特點，把熱工工藝制度分別置于三個設(shè)備上進(jìn)行。這樣就可以按照不同的溫度要求，使設(shè)備比較容易實現(xiàn)既定的熱工制度，從而有效的保證了成品球的質(zhì)量要求；（）對原料的適應(yīng)性更強(qiáng)。它不但適應(yīng)于磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦，而且在原料性質(zhì)有變的情況下，也可通過調(diào)整三個設(shè)備的速度求得一定程度的適應(yīng)；（）燃料

13、類型的選擇較為多樣化。燃料不但可以采用煤氣和重油，而且可以的使用煤粉，也可混合使用兩種燃料；（）產(chǎn)品的質(zhì)量高且更為均勻。由于球團(tuán)礦干燥和預(yù)熱工作是在鏈箅機(jī)上進(jìn)行的，布料平整，料層相對靜止，在正確的熱工制度下，不會產(chǎn)生球團(tuán)礦的粉碎；球團(tuán)礦的焙燒工作是在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行，窯內(nèi)溫度可以達(dá)到焙燒所要求的適宜溫度，使球團(tuán)礦得到了充分的固結(jié)；同時，由于球團(tuán)得到了均勻的翻滾，使得總體質(zhì)量很均勻，保證了球團(tuán)礦焙燒的最終質(zhì)量要求；（）實現(xiàn)了球團(tuán)礦生產(chǎn)的大型化，其規(guī)模效益特別明顯，并且自于網(wǎng)熱系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)，使得生產(chǎn)的能耗較低，環(huán)保效果較好。目前，全世界近多個國家在生產(chǎn)球團(tuán)礦，年世界球團(tuán)礦總產(chǎn)能為億噸，總產(chǎn)量已達(dá)到億

14、噸，年的總產(chǎn)能約為億噸。我國球團(tuán)礦生產(chǎn)雖然在過去相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，一直處于企業(yè)數(shù)量少、規(guī)模小、水平低的生產(chǎn)狀態(tài)。生產(chǎn)的球團(tuán)礦品位低、冶金性能差、質(zhì)量不穩(wěn)定，無法滿足高爐生產(chǎn)的需要。但近年來，由于中國鋼鐵工業(yè)處于高速發(fā)展時期，鋼鐵企業(yè)對球團(tuán)礦在爐料中的重要性已經(jīng)達(dá)成共識，球團(tuán)業(yè)也有了較快的發(fā)展。年我國球團(tuán)礦總產(chǎn)能已達(dá)到億噸，實際總產(chǎn)量達(dá)到萬噸，在高爐爐料中的比例上升到了。年我國球團(tuán)礦總產(chǎn)能超過了億噸，實際總產(chǎn)量達(dá)到億噸，不過這個比例仍無法滿足高爐煉鐵的需要。據(jù)統(tǒng)計，在我國球團(tuán)礦生產(chǎn)能力中，鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯所占比例為，豎爐為，帶式焙燒機(jī)一為。因此，大力發(fā)展球團(tuán)礦，努力提高鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)技術(shù)，乃

15、是今后高爐精料工作的主要趨勢。隨著鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯在球團(tuán)礦生產(chǎn)中益受到企業(yè)的青睞，其生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制，也得到了廣泛的重視。通常，系統(tǒng)熱工制度的控制和調(diào)節(jié)是過程優(yōu)化的關(guān)鍵，關(guān)系。著成品球的質(zhì)量【】。但該系統(tǒng)的熱工狀況非常復(fù)雜，有熱輻射、熱傳導(dǎo)，也有熱對流；各工藝參數(shù)和操作參數(shù)之間相互耦合，并具有許多不確定因素，如壓力、燃燒熱值的波動等，這就使得生產(chǎn)過程具有大滯后性、時變性和強(qiáng)耦合性等特點；整個生產(chǎn)過程運行在三個不同的設(shè)備上，即鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)，它們既相互關(guān)聯(lián)又相互獨立，無法求得系統(tǒng)精確的熱工數(shù)學(xué)模型和質(zhì)量模型。目前，大多數(shù)生產(chǎn)廠家還處于手動操作狀態(tài)，憑借工人的經(jīng)驗去控制系統(tǒng)，具有很大的不確

16、定性。一旦生球質(zhì)量或生產(chǎn)任務(wù)量發(fā)生變化，還不能及時調(diào)整系統(tǒng)的工藝參數(shù)、操作參數(shù)，使生產(chǎn)處于理想的狀態(tài)下。因此，有必要對該生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)進(jìn)行完善，特別是實現(xiàn)對熱風(fēng)系統(tǒng)的準(zhǔn)確控制至關(guān)重要，這不僅影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還關(guān)系到設(shè)備的可靠運行。總之，在鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)中，對熱工制度優(yōu)化控制的進(jìn)一步研究，并在此基礎(chǔ)上建立球團(tuán)礦專家系統(tǒng)，有著重要的理論價值和現(xiàn)實意義。球團(tuán)礦生產(chǎn)控制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢由上述內(nèi)容可知，鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于其生產(chǎn)過程具有大滯后性、時變性和強(qiáng)耦合性等特點，傳統(tǒng)的控制手段和策略很難得到令人滿意的效果，從而影響了成品球的質(zhì)量。隨著該系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)

17、用于球團(tuán)礦生產(chǎn)中，現(xiàn)場的操作工人和技術(shù)人員不斷地總結(jié)控制、調(diào)節(jié)經(jīng)驗，資深的工程師和專家也在以往大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行著工藝分析和控制方法的研究，為整個生產(chǎn)過程優(yōu)化策略的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。在文獻(xiàn)【、文獻(xiàn)、文獻(xiàn)【】等著作中，作者介紹了國內(nèi)外球團(tuán)礦的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，詳細(xì)的闡述了球團(tuán)礦的原料特性、造球機(jī)理以及生球的焙燒理論，重點講述了豎爐、帶式焙燒機(jī)、鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯的工藝流程和特點，并在此基礎(chǔ)上分析了生球和成品球的質(zhì)量指標(biāo)，為了解球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝，研究和設(shè)計球團(tuán)礦生產(chǎn)過程優(yōu)化系統(tǒng)提供了寶貴的資料。文獻(xiàn)【】、文獻(xiàn)以信鋼萬噸鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)系統(tǒng)為例，前者詳細(xì)的介紹了該系統(tǒng)配料室、烘干機(jī)、潤

18、磨機(jī)、圓盤造球機(jī)、鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)的工藝參數(shù)和設(shè)計要點，總結(jié)了一系列行之有效的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，后者以整個生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝流程為被控對象，采用、變頻器、直流調(diào)速機(jī)、組態(tài)軟件等，先進(jìn)的軟、硬件設(shè)備，基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動控制，系統(tǒng)總體裝備達(dá)到了國內(nèi)外領(lǐng)先水平，為實現(xiàn)鏈算機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)的先進(jìn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗創(chuàng)造了良好條件。鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯自動控制系統(tǒng)的建立，在一定程度上使得生產(chǎn)可以平穩(wěn)、高效的運行，成品球的質(zhì)量也得到了大大的提高。不過，該系統(tǒng)的適應(yīng)能力較差，它們大多是建立在人工分析工藝情況的基礎(chǔ)上，對于系統(tǒng)需要控制和調(diào)節(jié)的工藝參數(shù)、操作參數(shù)，仍要靠高級技術(shù)

19、人員憑經(jīng)驗進(jìn)行預(yù)測和設(shè)置。由于現(xiàn)在還沒有建立出鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)系統(tǒng)的精確的熱工數(shù)學(xué)模型和質(zhì)量模型，并且現(xiàn)在分析與預(yù)測方法的不完善，使得這樣的參數(shù)決策過程受人為因素影響較大，如技術(shù)人員的經(jīng)驗多少、工作態(tài)度等，嚴(yán)重的降低了系統(tǒng)決策的科學(xué)性和合理性。因此，在鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)過程中，對所存在的控制及決策問題的研究具有較大的理論意義和應(yīng)用價值。多年來，鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)積累了大量的過程數(shù)據(jù)信息和操作經(jīng)驗，本文將這些數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，借助于案例推理的人工智能方法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、提取、整合，并設(shè)計出系統(tǒng)的推理模型，依照專家系統(tǒng)的正反混合推理機(jī)制，決策出系統(tǒng)在某一生球條件信息下，應(yīng)該設(shè)

20、定的最優(yōu)的工藝參數(shù)值和操作參數(shù)值，從而滿足成品球的質(zhì)量要求，并以此建立基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)，對該生產(chǎn)過程進(jìn)行決策與指導(dǎo)。東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論基于案例推理的專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)簡介專家系統(tǒng)（）是人工智能的一個重要分支。白年世界上研制第一個專家系統(tǒng)以來，專家系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)獲得了非常迅速的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、圖像處理、冶金電子、石油化工、金融決策、教學(xué)、軍事等領(lǐng)域【】。專家系統(tǒng)實際上就是一個具有大量專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它根據(jù)一個或多個人類專家提供的領(lǐng)域知識、經(jīng)驗進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家做決策過程來解決那些需要專家解決的復(fù)雜問題【】。專家系統(tǒng)誕生至今，其發(fā)展歷程大致可分為以

21、下幾個階段瞵：世紀(jì)年代，專家系統(tǒng)的產(chǎn)生階段。年和在邏輯論（）和通用問題求解程序（）的研制中為專家系統(tǒng)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。與此同時，大學(xué)的教授等人進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，這標(biāo)志著人工智能中專家系統(tǒng)的誕生。世紀(jì)年代，專家系統(tǒng)的成熟階段。年代隨著一批卓有成效的專家系統(tǒng)的出現(xiàn)，關(guān)于其通用性研究的骨架系統(tǒng)和通用表示語言的思想已在形成。這些系統(tǒng)涉及醫(yī)療、自然語言處理、數(shù)學(xué)、教學(xué)、地質(zhì)等多個應(yīng)用領(lǐng)域。其中，對專家系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展作出特殊貢獻(xiàn)的典型系統(tǒng)有：、等。年教授在第五屆國際聯(lián)合會上對的思想作了系統(tǒng)的總結(jié)，提出了知識工程的概念，至此，專家系統(tǒng)技術(shù)已基本成熟。世紀(jì)年代，專家系統(tǒng)的發(fā)展階段。首先是專家系統(tǒng)的數(shù)目增多

22、，另外是專家系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、地質(zhì)勘探、物理學(xué)、化學(xué)、企業(yè)管理、工業(yè)控制【、以及經(jīng)濟(jì)決策【】等方面。世紀(jì)年代至今，專家系統(tǒng)的興起階段。隨著計算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對專家系統(tǒng)的研究轉(zhuǎn)向了與知識工程、模糊技術(shù)】、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多智能體技術(shù)【】等相結(jié)合的專家系統(tǒng)，這也是專家系統(tǒng)當(dāng)今的研究方向和發(fā)展趨勢。專家系統(tǒng)以知識為基礎(chǔ)，以計算機(jī)軟件為有力支柱，但專家系統(tǒng)解決問題的能力和知識的廣博往往超過人類專家，這是因為專家系統(tǒng)本身具有許多優(yōu)良特點：（）啟發(fā)性。專家系統(tǒng)能運用專家的知識與經(jīng)驗進(jìn)行推理和決策。在推理過程中，它利用專家的思維模式，用一些具有啟發(fā)性的知識來引導(dǎo)整個推

23、理過程的進(jìn)行。（）透明性。專家系統(tǒng)能夠解釋本身的推理過程和回答用戶提出的問題，以便讓東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論用戶了解推理過程，提高對專家系統(tǒng)的依賴性。（）靈活性。專家系統(tǒng)能不斷的增長知識，修改原有知識，由于這一特點使得專家系統(tǒng)具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。（）能根據(jù)不確定知識進(jìn)行推理。善于解決那些不確定性的、非結(jié)構(gòu)化的、沒有算法解或者雖有算法解，但在現(xiàn)在的機(jī)器上無法實施的困難問題。（）能夠高效率、準(zhǔn)確和不知疲倦地進(jìn)行工作。人類專家難免因疏忽、遺漏、疲倦等因素造成偏差或錯誤，而專家系統(tǒng)克服了這些不足，完善了其可靠性。隨著人們對專家系統(tǒng)研究工作的深入開展，現(xiàn)在在各領(lǐng)域的專家系統(tǒng)數(shù)量已越來越多，對專家

24、系統(tǒng)類型的劃分也存在著多種方法，具體如下：（）按知識表示方法。可將專家系統(tǒng)分為基于產(chǎn)生式規(guī)則的專家系統(tǒng)、基于一階謂詞邏輯的專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)、基于語義網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)等。（）按推理方式。可將專家系統(tǒng)分為向推理專家系統(tǒng)、反向推理專家系統(tǒng)、反混合推理專家系統(tǒng)、啟發(fā)式推理專家系統(tǒng)等。（）按用途。可將專家系統(tǒng)分為診斷型專家系統(tǒng)、預(yù)測型專家系統(tǒng)、設(shè)計型專家系統(tǒng)、控制型專家系統(tǒng)等【】，在一個大型系統(tǒng)中，可以同時擁有上述一種或多種功能。（）按系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分類?？蓪＜蚁到y(tǒng)分為集中式專家系統(tǒng)、分布式專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)、符號推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的專家系統(tǒng)等。案例推理簡介案例推理（，簡稱），也稱

25、為援例推理、事例推理【川，它是近年來在人工智能領(lǐng)域中新崛起的一種基于知識的問題求解方法。過去人們通常單一地使用人工智能領(lǐng)域中的專家系統(tǒng)來解決問題，但專家系統(tǒng)卻存在著明顯的缺陷，如產(chǎn)生式規(guī)則難以獲取、專業(yè)知識難以清楚表達(dá)、程序設(shè)計者無法清楚理解問題等。為了避免上述問題的重復(fù)發(fā)生，因此有了案例推理的誕生，它利用易于獲取、表達(dá)簡單的案例來取代繁雜、冗余的規(guī)則進(jìn)行系統(tǒng)決策和判斷，大大提高了專家系統(tǒng)的推理效率¨¨。實踐表明，它是一種模仿人類認(rèn)知心理學(xué)模型來解決專家問題的方去【，在推理過程中模擬人類類比分析思維。案例推理是以案例庫中的知識案例為基礎(chǔ)，對給出的新問題，通過類比推理求取解決

26、方案的方法【。其實質(zhì)就是借鑒已有的知識與經(jīng)驗形成的舊案例來解決新問題，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化決策與自學(xué)習(xí)功能。案例推理源于美國耶魯大學(xué)的教授在其年的著作（東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論）中所作的描述【¨。他在研究人類認(rèn)知學(xué)的過程中，首先提出了知識表示腳本的概念（）】，之后給出了以記憶組織包（，）為核心的動態(tài)記憶理論（），這些被認(rèn)為是人工智能領(lǐng)域中最早關(guān)于案例推理思想的描述。年佐治亞工學(xué)院的教授丌發(fā)了第一個案例推理系統(tǒng)。上世紀(jì)年代，案例推理被成功地應(yīng)用于醫(yī)療診斷、故障檢測、股市預(yù)測【、設(shè)計規(guī)劃、智能示教等多個領(lǐng)域。一些著名的案例推理系統(tǒng)也相繼問世，如【、【、等。同時，一些公司和研究機(jī)構(gòu)還研制

27、出了案例推理工具，如、一、等。近年來，案例推理在國際上得到了普遍重視，全世界至少有多個科研機(jī)構(gòu)在從事此項研究，他們大多分布于美國和德國，研究和丌發(fā)的系統(tǒng)達(dá)多項。我國對于案例推理的研究起步較晚，近幾年才得到重視。中科院在研究檢索算法和記憶模型的基礎(chǔ)上，丌發(fā)了幾個典型的系統(tǒng)，如內(nèi)燃機(jī)油產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)、天氣預(yù)報系統(tǒng)以及淮河王家壩洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)等。案例推理得到廣泛應(yīng)用，是由于其有著明顯的優(yōu)越性，這主要有：（）適用領(lǐng)域較為廣泛。能有效地解決未完成形式化領(lǐng)域（弱理論領(lǐng)域）、信息不完全領(lǐng)域、經(jīng)驗知識占主導(dǎo)地位領(lǐng)域的復(fù)雜問題；（）問題求解能力比較強(qiáng)。綜合運用過去的成功經(jīng)驗，采用類比分析方法，有效地解決問題和處

28、理不確定信息，并且易于解釋和驗證結(jié)果；（）對知識的利用性比較強(qiáng)。知識獲取相對容易，知識重用度高，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)。本文的主要工作本文以球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝為研究背景，在學(xué)習(xí)案例推理和專家系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)待求解問題所提供的條件信息，采用最近鄰法和正反混合推理機(jī)制，并結(jié)合提出的案例模糊評價方法和案例聚類整合（數(shù)據(jù)挖掘）方法，求取新問題的解決方案，并以此建立基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的決策和指導(dǎo)。本文的具體工作可概括如下：（）通過對球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程，尤其是鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯一環(huán)冷機(jī)環(huán)節(jié)，以及生球與成品球的質(zhì)量指標(biāo)的理解與分析，找出生產(chǎn)中影響成品球質(zhì)量的主要參數(shù)；（）深入理解專家系統(tǒng)的基

29、本結(jié)構(gòu)與各部分的功能、知識表示方法、推理機(jī)制、知識獲取的任務(wù)和方式以及設(shè)計與實現(xiàn)專家系統(tǒng)的基本原則和步驟；東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章緒論（）結(jié)合球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝，分析與研究案例推理方法。在學(xué)習(xí)案例推理基本理論的基礎(chǔ)上，在新問題解決方案求取過程中，采用最近鄰法進(jìn)行案例檢索，并提出基于模糊理論的案例評價方法以及基于層次聚類的案例整合（數(shù)據(jù)挖掘）方法；（）設(shè)計并實現(xiàn)基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)。在上述分析球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝、研究專家系統(tǒng)及案例推理方法的基礎(chǔ)上，以數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)存儲空白，以程序語言為系統(tǒng)開發(fā)工具，建立基于案例推理的球團(tuán)礦專家系統(tǒng)，完成各個模塊的設(shè)計及功能實現(xiàn)，并對該系統(tǒng)進(jìn)行測試。一東北大學(xué)碩士學(xué)

30、位論文第章球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝及質(zhì)量指標(biāo)第章球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝及質(zhì)量指標(biāo)球團(tuán)礦是世紀(jì)早期丌發(fā)出的一種細(xì)粒鐵精礦的造塊方法。它是富礦資源同益枯竭、貧礦資源大量開發(fā)利用的結(jié)果。隨著現(xiàn)代高爐煉鐵對精料提出的苛刻要求，以及鋼鐵冶煉短流程的興起，球團(tuán)礦在鋼鐵工業(yè)中的作用越來越重要【。球團(tuán)礦作為高爐煉鐵原料具有強(qiáng)度好、粒度均勻、形狀規(guī)則、含鐵品位高、還原性好等優(yōu)點【，在高爐冶煉中可起到增產(chǎn)節(jié)焦、改善煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、降低生鐵成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。本文就是基于鏈算機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦的生產(chǎn)工藝特點，采用現(xiàn)代智能控制理論和方法來進(jìn)行專家系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)。接下來將詳細(xì)介紹一下鏈算機(jī)一回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程以及生球和成品

31、球的質(zhì)量指標(biāo)。球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程大致可分為以下幾個階段，即鐵精礦的配料、干燥、輥磨、與膨潤土的配料、混合，造球、生球篩分、布料，生球的干燥、預(yù)熱，生球的氧化焙燒，成品球的冷卻、輸出等【，。其工藝流程如圖所示。塑魚堡塹！童王堡輥磨配料混舍膨潤土生球破碎蔓一敵料潤濕篩分布料一±劃塑丑叫蔓主混合煤氣皇煤氣燒嘴散料一環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)窯固定篩二工成品倉一一工結(jié)圈大塊人工處理圖工藝流程圖東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝及質(zhì)量指標(biāo)鐵精礦的干燥、輥磨、與膨潤土配料、混合系統(tǒng)球團(tuán)礦生產(chǎn)所需的含鐵原料主要有赤鐵精礦、磁鐵精礦和褐鐵精礦等。在生產(chǎn)開始階段，原料進(jìn)入鐵精礦配料倉中，通過給料

32、機(jī)和皮帶秤完成配料工作。經(jīng)過配料的鐵精礦水分含量一般在左右，高于理想值，這樣造球的效果較差，會使生球質(zhì)量難以滿足鏈算機(jī)一回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的要求，因此需要將鐵精礦送入干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥，以降低鐵精礦水分含量。干燥系統(tǒng)一般采用圓筒干燥機(jī)，利用環(huán)冷機(jī)熱廢氣或其它熱源，將鐵精礦進(jìn)行干燥，另外設(shè)計了旁路系統(tǒng)，當(dāng)鐵精礦水分滿足造球的要求時，可由旁路系統(tǒng)將鐵精礦運至下一道工序，即輥磨系統(tǒng)。當(dāng)造球用鐵精礦粒度粗，比表面積?。ú淮笥冢r，一般采用高壓輥磨工藝或潤磨工藝。鐵精礦進(jìn)行高壓輥磨或潤磨的目的是進(jìn)一步改善鐵精礦顆粒表面塑性，提高比表面積，從而改善鐵精礦粒度，為提高物料成球性，提高生球強(qiáng)度作保障。經(jīng)高壓輥磨或潤磨后

33、的鐵精礦，按一定的工藝比例接受膨潤土和除塵灰（生產(chǎn)中的灰塵）的配料后送往混合室，利用強(qiáng)力混合機(jī)將鐵精礦、膨潤土與除塵灰進(jìn)行充分而均勻的混合。其工作原理是利用設(shè)備混合工具部位的相向運動，使物料也相向運動以實現(xiàn)互相穿插滲透，達(dá)到混合均勻的目的。混合后的物料由膠帶運輸機(jī)運至造球室。球團(tuán)廠所使用的粘結(jié)劑可分為有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)粘結(jié)劑兩類。通常使用的是無機(jī)粘結(jié)劑中的膨潤土（包含鈣基膨潤土、鈉基膨潤土兩種），它可提高生球的落下強(qiáng)度，在造球過程中起調(diào)節(jié)水分的作用，并提高生球的爆裂溫度。加入膨潤土的先決條件，必須是合適的原料水分和最佳的加入量。根據(jù)礦石種類和粒度的不同，一般在原料水分為的情況下，膨潤土加入量約為

34、。造球、生球篩分與布料系統(tǒng)造球是球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程中的重要環(huán)節(jié)之一，它的工作好壞在很大程度上直接決定著生球的氧化焙燒能否正常進(jìn)行，以及成品球的產(chǎn)量與質(zhì)量。造球是細(xì)磨物料在造球設(shè)備中被水濕潤，借助機(jī)械力的作用而滾動成球的過程。在生產(chǎn)中，濕料被連續(xù)加到造球機(jī)上，母球在造球機(jī)中不斷的滾動而被壓密，引起毛細(xì)管形狀和尺寸的改變，從而使過剩的毛細(xì)水被遷移到母球表面，這樣潮濕的母球在滾動中很容易粘上一層潤濕程度較低的濕料。再壓密，表面又粘上一層濕料，如此反復(fù)多次，母球不斷長大，一直到母球中的摩擦力比滾動時的機(jī)械壓密作用力大為止。如果要使母球繼續(xù)長大，必須人為地使母球的表面過分潤濕，即向母球表面噴水?，F(xiàn)在大多

35、采用的一種加水方式是使造球物料一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝及質(zhì)量指標(biāo)在造球前水分含量低于生球水分適宜值，不足的在造球時盤內(nèi)，這就是“滴水造球、霧水長大”的造球原則，即：滴狀水加在新給入的物料上；霧狀水則噴灑在長大的母球表面上。以現(xiàn)在主要采用的圓盤造球法為例，在造球過程中添入約的水，保證造球物料的水分比適宜的生球水分低，并在造球過程中不斷補(bǔ)入水分，以使混合料的水分達(dá)到造球的最佳值。此外，還應(yīng)該注意造球物料的加入方式，以保證生球的產(chǎn)量和質(zhì)量要求。生球篩分的目的是有效地控制迸人鏈箅機(jī)的生球粒度，篩除粉末或粒度不合格的生球，使進(jìn)入鏈箅機(jī)的生球粒度均勻、穩(wěn)定。每臺造球機(jī)都對應(yīng)著一臺篩分機(jī)，篩

36、出小于和大于粒級的不合格的生球。布料系統(tǒng)將粒度合格的生球均勻地布到鏈算機(jī)的箅床上，不合格的生球經(jīng)返料膠帶機(jī)重新運至精礦干燥室，經(jīng)過生球粉碎機(jī)粉碎后，運回造球系統(tǒng)重新造球。布料也是球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程中的重要環(huán)節(jié)，料層厚度達(dá)不到要求（一般為），不僅產(chǎn)量難以達(dá)到要求，還可能導(dǎo)致鏈算機(jī)箅床長期在高溫下運行，降低了使用壽命；布料不勻或斷料，將使厚料部分的生球得不到充分的干燥和預(yù)熱，球團(tuán)質(zhì)量不均勻，入窯粉末量增加。生球的干燥與預(yù)熱系統(tǒng)鏈箅機(jī)鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯環(huán)冷機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。生球的干燥與預(yù)熱的目的是使生球得到充分干燥，通過均勻預(yù)熱使生球得到定的強(qiáng)度，穩(wěn)定生球焙燒質(zhì)量，這一過程主要是在鏈算機(jī)上進(jìn)行的。鏈

37、算機(jī)有四個段，即鼓風(fēng)干燥段、抽風(fēng)干燥段、預(yù)熱段和預(yù)熱段【】。（）鼓風(fēng)干燥段。生球在鼓風(fēng)干燥段內(nèi)被。左右的熱氣流干燥，除去生球附著水，這樣可以避免下部生球過濕而受壓破裂，從而影響整個料層的透氣性。鼓風(fēng)干燥段所用的熱氣流來自于環(huán)冷機(jī)三冷段的熱廢氣，該熱廢氣溫度在。左右，因此在輸送管道上設(shè)有兌冷風(fēng)閥，兌入部分冷風(fēng)，以使鼓風(fēng)干燥段風(fēng)溫控制在。，然后通過鼓干風(fēng)機(jī)送入鼓風(fēng)干燥段內(nèi)，從料層中出來的帶有水分的熱廢氣通過鏈算機(jī)上部的煙囪排向大氣。鼓風(fēng)干燥段的罩內(nèi)溫度為。，生球在鼓風(fēng)干燥段內(nèi)的干燥時問為分鐘左右。（）抽風(fēng)干燥段。抽風(fēng)干燥段采用。左右的熱氣流對料層進(jìn)行干燥，使生球脫水，并可以承受預(yù)熱段。以上溫度。抽

38、風(fēng)干燥段所用熱氣流來自于預(yù)熱段的熱廢氣，該熱廢氣的溫度在。左右，因此在管道上設(shè)有兌冷風(fēng)閥，兌入部分冷風(fēng)，東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝及質(zhì)量指標(biāo)以使抽風(fēng)干燥段溫控制在。左右，經(jīng)過預(yù)熱除塵器的處理后，由回?zé)犸L(fēng)機(jī)送入抽風(fēng)干燥段內(nèi)對料層經(jīng)行干燥處理，接著再由主抽風(fēng)機(jī)從段內(nèi)抽出熱廢氣，經(jīng)過主抽風(fēng)除塵器后，由主抽風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣。抽風(fēng)干燥段的罩內(nèi)溫度為。，生球在抽風(fēng)干燥段內(nèi)的干燥時問為分鐘左右。圖鏈算機(jī)一同轉(zhuǎn)窯一環(huán)冷機(jī)結(jié)構(gòu)幽（）預(yù)熱段。在預(yù)熱段，。以上的熱氣流通過料層使生球繼續(xù)干燥，并開始氧化，以保證球團(tuán)礦在預(yù)熱段可以承受。以上高溫。預(yù)熱段的熱氣流主要來自于環(huán)冷機(jī)二冷段的熱廢氣，該熱廢氣通過管

39、路直接進(jìn)入預(yù)熱段，此外還需要補(bǔ)充部分來自預(yù)熱段。左右的熱氣流，這股熱氣流通過預(yù)熱段與預(yù)熱段煙罩間隔墻孔導(dǎo)入，預(yù)熱段熱廢氣通過匯集總管道與抽干燥段熱廢氣一起經(jīng)主抽風(fēng)除塵器的處理后，由主抽風(fēng)機(jī)通過煙囪排放。預(yù)熱段的罩內(nèi)溫度為。，生球在預(yù)熱段內(nèi)的預(yù)熱時間為分鐘左右。（）預(yù)熱段。在預(yù)熱段，球團(tuán)礦進(jìn)行快速氧化、分解（如果有結(jié)晶水）和加熱升溫，并完成部分固結(jié)硬化，使球團(tuán)礦具有一定強(qiáng)度，能經(jīng)受由鏈箅機(jī)落入回轉(zhuǎn)窯時的沖擊，在回轉(zhuǎn)窯運動過程中不致破碎。預(yù)熱段的熱源主要來自于窯尾約。熱氣流。預(yù)熱段的罩內(nèi)溫度為左右。鏈箅機(jī)的各段之問均用隔墻分開，使得各干燥、預(yù)熱段可以相對獨立。生球在鏈算機(jī)上干燥、預(yù)熱后獲得足夠的強(qiáng)

40、度，此過程大約需要分鐘左右，而后生球經(jīng)鏟料板、溜槽進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。，生球在預(yù)熱段內(nèi)的預(yù)熱時問為分鐘東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第章球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝及質(zhì)量指標(biāo)鏈算機(jī)作為生球脫水干燥和預(yù)熱氧化的熱工設(shè)備，它是將生球布在慢速運行的算板上，利用環(huán)冷機(jī)的熱廢氣以及回轉(zhuǎn)窯排除的熱氣流對生球進(jìn)行鼓風(fēng)干燥、抽風(fēng)干燥、預(yù)熱氧化等操作處理，然后直接送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行焙燒。它的工藝參數(shù)，如鏈箅機(jī)的總體長度及各段的分配比例，鏈箅機(jī)運行速度，干燥和預(yù)熱的時間，各段的罩內(nèi)溫度，需要的風(fēng)量、風(fēng)溫和風(fēng)速等，必須根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，在滿足球團(tuán)礦產(chǎn)量的情況下，通過多次試驗得以確定。生球的氧化焙燒系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯生球的氧化焙燒主要是在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行的，它

41、是球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程中最復(fù)雜最重要的環(huán)節(jié)。滾動成型所得的生球，其內(nèi)部顆粒之間的接觸程度雖有所增加，但仍需通過焙燒，即通過低于熔點的溫度進(jìn)行高溫固結(jié)，使生球收縮且致密化，從而使生球具有良好的冶金性能（如強(qiáng)度、還原性、膨脹指數(shù)等），以滿足高爐冶煉的工藝要求。生球在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)主要發(fā)生氧化、再結(jié)晶和固相固結(jié)等變化，必要的氧分、溫度以及它們的高速載體，即熱空氣是必須具備的三個基本條件。生球經(jīng)干燥和預(yù)熱后，由鏈算機(jī)尾部的鏟料板鏟下，通過溜槽進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，物料隨回轉(zhuǎn)窯沿周邊翻滾的同時，沿軸向朝窯頭方向移動。窯內(nèi)的熱源主要來自窯頭燒嘴噴入的火焰以及環(huán)冷機(jī)一冷段的熱氣流。在窯頭部分設(shè)有混合煤氣燒嘴，通過調(diào)節(jié)空氣煤氣比例來調(diào)節(jié)火焰長度，控制燃料的供給，煙氣由窯尾排出并導(dǎo)入鏈箅機(jī)中。同時將環(huán)冷機(jī)一冷段。左右的熱廢氣引入窯頭罩，作為二次風(fēng)，以保證窯內(nèi)所需要的焙燒溫度。球團(tuán)在窯內(nèi)主要是受高溫火焰以及窯壁暴露面的輻射熱的焙燒。同時，由于球團(tuán)隨著窯體的回轉(zhuǎn)而不斷滾動使球團(tuán)之間，球團(tuán)與所接觸的