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烧结生产过程控制专家系统
许 满 兴
北京科技大学冶金研究中心
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一、前言
在烧结生产过程系统中在烧结生产过程系统中，，存在复杂的物理化学变化存在复杂的物理化学变化，，
既有燃料的燃烧，热量的传质传导，，碳酸钙等新相的生
成及再结晶长大成及再结晶长大，，各种杆榄石各种杆榄石（（铁杆榄石铁杆榄石，，钙铁杆榄石等钙铁杆榄石等））
的生成，既有固相反应，又有液相反应，形成烧结过程工
艺参数多变量艺参数多变量，，影响烧结矿的产质量因素多因子全方位影响烧结矿的产质量因素多因子全方位，，
各参数和变量间关联也密切复杂各参数和变量间关联也密切复杂，，存在着非线性存在着非线性，，时超越时超越
时滞后时滞后，，分布参数特性及种类繁多的干扰分布参数特性及种类繁多的干扰，，加上参数测量加上参数测量
的不精确性及系统动力学的不稳定性的不精确性及系统动力学的不稳定性，，造成基于传统定量造成基于传统定量
方法的数学模型的应用受到了一定的限制。总之一句话，
由于烧结过程的复杂难以用数学模型方法实现优化控制的
目的。借助智能控制（人工智能）系统实现对烧结过程的
优化控制优化控制，，已是现代烧结过程电脑控制技术的发展方向已是现代烧结过程电脑控制技术的发展方向。。
智能控制方法可分为规划控制智能控制方法可分为规划控制，，模糊控制模糊控制，，人工智能人工智能
与数学模型相结合的智能控制与数学模型相结合的智能控制、、人机智能结合系统等九大人机智能结合系统等九大
类类，，在烧结过程中在烧结过程中，，人工智能系统主要有模糊控制和专家人工智能系统主要有模糊控制和专家
系统两大类，而最主要是专家系统[1]。
早在八十年代初期早在八十年代初期，，[[22]]日本已将人工智能技术用于日本已将人工智能技术用于
烧结生产领域，1980年，日本川崎千叶厂就开发了烧结操
作指导系统作指导系统（（OGSOGS）），，经过近十几年的发展经过近十几年的发展，，OGSOGS烧结操作烧结操作
指导系统已发展成由一个主系统（能识别与透气性，设备
保护保护，，产质量有关的条件产质量有关的条件））和四个子系统组成的专家系统和四个子系统组成的专家系统，，
其四个子系统分别为操作自动调节系统，烧结能量控制系
统统，，给料闸门控制系统和化学成分控制系统给料闸门控制系统和化学成分控制系统。。19901990年川崎年川崎
水岛厂也开发了诊断型专家系统，可进行燃结终点控制，
设备保护和产质量控制设备保护和产质量控制，，该系统共有该系统共有500500条规则条规则，，11001100步步
FORTRAN程序，应用效果良好。目前日本烧结厂大多数都
开发了适合于本厂烧结控制的人工智能系统开发了适合于本厂烧结控制的人工智能系统。。
19901990年澳大利亚的纽卡斯尔和肯布拉港烧结厂也应用年澳大利亚的纽卡斯尔和肯布拉港烧结厂也应用
专家系统开发工具，建立了专家系统并付诸应用。
在我国烧结生产采用计算机控制开始于在我国烧结生产采用计算机控制开始于19821982年年，，首钢首钢
烧结厂首先采用美国贝利公司的N-90网络系统，建立了原
料料、、配料配料、、烧结烧结、、除尘及筛分系统除尘及筛分系统、、报表及生产管理五个报表及生产管理五个
控制沾，投入使用后稳定可靠[3]，此后，1985年9月和
19911991年年77月相继投产的宝钢一烧和二烧工程月相继投产的宝钢一烧和二烧工程，，分别采用了分别采用了
日本横河日本横河YODICYODIC--10001000小型过程控制计算机和日本三菱小型过程控制计算机和日本三菱
MELCOMMELCOM--350350//5050--AA22002200型计算机型计算机，，前者与仪表组成前者与仪表组成SPCSPC控制控制
系统系统，，后者仪表和电气采用三菱公司的后者仪表和电气采用三菱公司的MACTUBMACTUB--620620分散控分散控
制系统，组成一个多级计算机系统，不仅对烧结生产过程
能进行管理与控制能进行管理与控制，，还能外围进行数据通讯还能外围进行数据通讯，，制表和制表和CRCR--
显示，并且还能作最优控制和适应控制计算，以及对烧结
模型的开发模型的开发。。八十年代末即八十年代末即19881988--19891989年年，，我国太钢我国太钢、、武武
钢和鞍钢新建的大型烧结机(180-393m2）也先后采用了美
国贝利公司的国贝利公司的NN--9090网络系统对烧结过程实现控制和监控网络系统对烧结过程实现控制和监控，