автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Разработка и применение метода экспертных оценок на основе математической модели экспертизы новых технологических ситуаций для исследования доменного процесса с использованием пылеугольного топлива

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК НА

ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭКСПЕРТИЗЫ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИТУАЦИЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОМЕННОГО ПРОЦЕССА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА

Специальность 05.13. 16 - Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных

исследованиях

На правах рукописи

СТАРЦЕВА Елена Юрьевна Р Г Б ОД

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург -1999

Работа выполнена на кафедре "Автоматика и управление технических системах" Уральского Государственного техническог университета.

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки и техники

РФ, действительный член АНН РФ, доктор технических наук, профессор В.Г.Лисиенк

Научный консультант - доцент, кандидат технических наук

В.Б.Щербатский

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

действительный член АИН РФ, доктор технических наук, профессор Ю.Г.Ярошенко кандидат технических наук В.И.Кузякин

Ведущая организациями - Институт металлургии УрО РАН

Защита состоится "19" ноября 1999г. в 15-00 час. в ауд.Рт н заседании диссертационного совета К.063.14.13 в УГТУ по адресу: 62000; г.Екатеринбург, УГТУ.

Автореферат разослан "19" октября 1999г.

Ваши отзывы, заверенные печатью, просьба высылать по указанном

адресу.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

В.А. Морозов

кзгд.1 -1с11б>о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В сложившихся экономических условиях, [растеризующихся необходимостью подъема различных отраслей юмышленности и народного хозяйства на новой рыночной основе, »стоянно возникает потребность в привлечении специалистов-экспертов для >|работки решений по отбору проектов инвестиционных решений, прогноза яномических и технологических ситуаций (ТС), оптимизации объектов давления и процессов и т.п.

Массовое использование ПЭВМ, информационных, экспертных систем давления с искусственным интеллектом и нейронных вычислительных !тей также основано на экспертных знаниях. Экспертная оценка является ¡актически единственным способом решения производственных задач в 1учаях, когда отсутствуют или не могут быть в полной мере использованы ¡обходимые датчики и методы измерений. При этом эксперт - компетентное 1ЦО, принимающее решение на основе своих знаний, положительного юизводственного опыта и профессиональной интуиции, сам является гточником необходимой информации, надежность которой должна быть ¡ъективно подтверждена.

Наибольшая ответственность при принятии решений ложится на сперта при выборе новых технологий для производств высокой ггеллектуальной сложности и энергонасыщенности, каким, например, 1ляется доменный процесс, особенно с применением новых видов топлива 1я снижения расхода кокса, в частности с вдуванием пылеугольного топлива УТ). Необходимо учитывать во взаимосвязи весь комплекс механических, пловых, массообменных явлений, сопровождающих доменную плавку. ;дение доменной печл пока остается, по выражению академика М.А. шлова, "еще и искусством". Поэтому является актуальной проблема [зработки и применения метода экспертных оценок новых ТС на примере 1менного процесса с использованием ПУТ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью настоящей работы явилась разработка метод экспертных оценок на основе математической модели экспертизы новых ТС 5 последующим применением этого метода для исследования и диагностик!

доменного процесса с использованием ПУТ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Предложен метод экспертных oцeнo^ отличающийся от известных экспертных процедур наличием взаимосвяз между вероятностью достоверности экспертных заключений и степени компетентности эксперта. Разработана комплексная математическая модел экспертизы новых ТС, возникающих при вдувании ПУТ в доменную печь позволяющая, по сравнению с существующими детерминирование статистическими моделями, более надежно определять величин коэффициента замены кокса ПУТ. По результатам экспертизы с помощы методики экспертного выбора предложена конструкция воздушной фурмь отличающаяся от известных устройств ввода комбинированного дутья в печ наличием изогнутого внутреннего канала, повышающего равномерност газораспределения в горне.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ I ПРОМЫШЛЕННОСТИ. С помощью модели экспертного оценивания дан! рекомендации для оптимизации доменного производства ОАО "Нижне Тагильский металлургический комбинат" (НТМК) и ОАО "Магнитогорски металлургический комбинат" (ММК). Разработано технологическое задание дл рабочего проекта новой воздушной фурмы в условиях ОАО ММК. Мето, экспертных оценок для анализа работы доменной печи реализован в вид программного продукта, переданного для применения на доменных печах ОА( НТМК.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертационной работы доложены обсуждены на: I - IV международных конференциях "Измерения, контроль автоматизация производственных процессов" (ИКАПП - 1994, ИКАПП-1997г. региональных научно-технических конференциях, посвященных 100-лети( изобретения радио и 75-летию УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург, 1988,1989 г.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации отражено в статье ти тезисах докладов.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, фех глав и заключения, изложена на 148 страницах машинописного та, иллюстрирована 30 рисунками и 10 таблицами, включает 1иографический список из 130 наименований работ отечественных и бежных авторов и приложений на 28 страницах.

На защиту выносятся:

метод экспертных оценок применительно к новым >готехнологическим ситуациям;

математическая модель экспертизы ТС в доменном процессе; результаты исследований и определение технологических ертных образов (ТЭО) доменных печей с помощью метода экспертных юк;

- результаты экспертного выбора и разработка конструкции новой ушной фурмы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспертные оценки наиболее целесообразно использовать для 4тификации ТС в объектах, содержащих зоны, труднодоступные для зктивного контроля существующими средствами АСУ ТП. В таких жтах даже качественная картина протекания процесса, новленная с достаточной для практики точностью, позволяет (ильно выбрать направление его оптимизации на первом этапе, а в >нейшем, путем последовательной реализации экспертных мендаций, получить количественные значения оптимальных ологических параметров. Например, в доменной печи есказанное относится к зоне вязко-пластичного состояния шихты, ой зоне малоподвижных материалов, фурменной зоне и радиальному ределению материалов и газов. Однако даже на первом этапе алогический персонал испытывает большие затруднения, особенно при

освоении новых технологий, например, в связи с использованием ПУТ. 2 происходит из-за отсутствия надежных методик получения и оценки степе 5 достоверности экспертных знаний. В результате доменный процесс час

сопровождается большими экономическими издержками.

Основные недостатки существующих экспертных процедур сводятс: следующим:

- условность результатов статистической обработки экспертн информации, вызывающая субъективизм в оценке относительной погрешнос экспертных оценок;

- несовершенство способа учета влияния нечеткого характе экспертных высказываний на результаты экспертизы;

неопределенность в критериях отсева малонадежных экспертн оценок;

недостаточная степень адаптации алгоритмов получения экспертн оценок к конкретным ТС.

Поэтому, например, в доменном производстве имеют существенные расхождения в результатах исследования и диагносту эффективности применения ПУТ (колебания коэффициента замены кокса П в пределах 0,6...1,2). Противоречивые рекомендации получены п сравнительных испытаниях различных конструкций воздушных фурм с цел: улучшения тепловой и газодинамической работы горна доменной печи, так ^ в настоящее время выполнить полное математическое моделирован процессов в фурме, из-за их сложности, пока не представляется возможным указанных случаях даже качественные экспертные оценки имеют практическ значение, если эти оценки получены с достаточной для практики надежности Существует положительный опыт использования экспертных оце!-для диагностики доменного процесса такими известными организация и предприятиями, как Российский научно-исследовательский инстит информационных технологий и систем автоматизированного проектирован! ИСИ СО РАН Института проблем управления, НИПИСАУ, НИИАЧерМет, Кк

D MMK, а также зарубежных фирм "Gensym", "Nippon Kokan", "Раугарууки", - CLASS Expert Systems Inc." и др.

Создание математической модели экспертного оценивания для ¡енной печи было бы невозможно без фундаментальных исследований енного процесса такими организациями, как институт металлургии УрО НИИМТ, МГТУ, Государственная металлургическая академия и институт ■юй металлургии HAH Украины, Донецкий институт черной металлургии, ковский государственный институт стали и сплавов, Сибирская дарственная горно-металлургическая академия. Решающее значение при >аботке математического и программного обеспечения имели ютические и практические результаты экспертного оценивания состояния ^ессов в доменных печах, полученные учеными и сотрудниками пьской научной школы в УГТУ-УПИ и УрО РАН.

На основании вышеизложенного, задачи исследования свелись к (ующим:

1. Разработка метода экспертных оценок на основе математической зли экспертизы (экспертного оценивания) новых технологических аций на примере доменной печи с использованием функции ютентности эксперта.

2. Использование метода экспертных оценок для исследования и ностики доменного процесса, в том числе с использованием ПУТ.

3. Разработка методики экспертного выбора и усовершенствованной трукции новой воздушной фурмы на основе метода экспертных оценок >ты доменной печи с целью улучшения газораспределения в горне.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭКСПЕРТИЗЫ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИТУАЦИЙ В ДОМЕННОМ ПРОЦЕССЕ Для учета экспертным методом взаимосвязи комплекса механическ! тепловых, химических явлений, сопровождающих доменную плавку, в данн работе предложено использовать понятие технологического экспертного обра (ТЭО), аналогичное понятию «хода» печи, применяемое доменщикам практиками для оценки доменного процесса.

С целью устранения основных недостатков известных эксперта процедур, перечисленных выше и повышения, тем самым, достоверное экспертизы, в настоящей работе обобщили функциональные моде экспертных систем. В итоге представили квалифицированного специалиста виде "своеобразного идентификатора ТС" со степенями компетентности: СЬ отражающей уровень знаний в заданной предметно-ориентированной обласп функцией тестовых ошибок, подчиняющейся равномерному закону распределения и СКз -характеризующей корреляционные способное эксперта (гэ) при построении им детерминированно-статистической модели виде целевой функции экспортируемого объекта с нормальным закон-распределения погрешностей.

Суммировав по правилам принятия решений центральной нервн системой человека указанные законы распределений, выразили зависимое метрологических свойств эксперта от общего значения степе компетенстности (СК2)с помощью функции компетентности (Ф представляющей аналог функции принадлежности, применяемой в теор нечетких множеств. Количество и границы лингвистических переменнь входящих в ФК, связали с числом градаций отклика, различаемых экспертом графическом изображении указанной целевой функции. В итоге получи основные метрологические параметры разработанного метода экспертн оценок, представленные в таблице 1.

Лингвистические переменные ФК и их взаимосвязь с метрологическими параметрами метода экспертных опенок

Таблица I.

Лингвистические переменные, характеризующие степень компетентности эксперта Число градаций отклика нелепой ф) ниши, объекта, различаемых экспертом Ошоснтслыш погрешность экспертных оценок Граничное значение коэффициента корреляции, г,

НЕДОСТАТОЧНЫЙ 1 50 0

ДОСТАТОЧНЫЙ факт отличия текущей ТС от базовой 35 0.707

УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫЙ 2 25 0,90

ХОРОШИЙ 3 16 0.96

ОЧЕНЬ ХОРОШИЙ 4 12 0,98

ОТЛИЧНЫЙ 6 8 0.99

Таблица экспертного оценивания ТС на доменной печи

Таблица 2.

Параметры целевых и оценочных функций Варианты технологической ситуации

1 л* 3 4 5 6 7 8 9

Приведенный расход кокса В пв ПН н н н ПН пв ПВ

Восстановительный потенциал шахты В пв ПН ПН н пв Г1Н пв В

Кинетический фурменный потенциал И н н о О о в в В

ТЭО печи по газу П п п О О о ц ц Ц

ТЭО печи по материалу ц о п п О ц п о Ц

На основе формализации определения степени компетентности эксперта разработали математическую модель экспертизы ТС предусматривающую определение качественного распределения материалов I газов в труднодоступных зонах доменной печи. С этой целью описал! экспертное оценивание следующими математическими зависимостями: СКТ = 0,25(2Ки+Ка+Коэ); СКз = гэ = тах{г»,г„}; (1)

СК£ = (СКТ+СКэ)-СК,.СКТ; ФК = <ЛП,,ДСКЕ>; (2)

ВПШ=Р,(ТПШ)=<ЛП2,ДВПШ>; (3)

К„р = Р„(КФП) =<ЛП2,ДКпР>; (4)

ВПШ = 1 - С02/(С0+С02); (5)

ТПШ = трг2'75/т3'41; (6)

КФП = ехр[1п(Ек/Еп) + 1п(и/1_)/0,67]; (7)

ТЭОг.м = <ЛПз,Дг.м>; кпут = (К„рт - К„рН)/ПУТ; (8)

ЛП1= >| 1(отл,о.х.1хор,уд,д1нд);

ЛП2 = >| гСВ.ПВ.ПН.Н); ЛПз = >| 3(П.О,Ц). (9)

Здесь Ки, Ка, Ко»-коэффициенты информированности, аргументации I отношения к экспертизе соответственно; ге,гн - коэффициенты корреляцж целевых функций Рв, Рн, характеризующих работу "верха" и "низа" доменно! печи соответственно; ВПШ, ТПШ - восстановительный и тепловой потенциаль шахты доменной печи соответственно; КпР, Кпрт, КпРи - приведенные удельньк расходы кокса общий, типовой и новой ТС соответственно; КФП - кинетически! фурменный потенциал; ПУТ - удельный расход пылеугольного топлива; «пут коэффициент замены кокса ПУТ; СО, С02 -содержание СО и СОг в колошниково»* газе соответственно; т,*, т - отношение теплоемкостей потоков шихты и газа дл; области рудного фебня и в среднем для шахты печи соответственно; Е, кинетическая энергия комбинированного дутья; Ел - потенциальная энергия массь кокса, сгорающего в фурменной зоне; и, 1-- протяженность фурменной зоны дл! выбранной экспертом базовой ТС и текущей ТС соответственно; ТЭОг,м функция принадлежности "ТЭОпечи" для газа и материала соответственно;

СК£, ДВПШ, ДКпр, Аг.м - диапазоны изменения степени компетентности, гхнологических параметров ВПШ, Кпр и степени рассогласования текущего аспределения потоков газа и материала по сравнению с их оптимальным аспределением в шахте соответственно; . >|(, м,з - квантификатор шкал зменения технологических параметров; отл, о.х., хор, уд, д, нд -ингвистические переменные (лп1): "отлично", "очень хорошо", "хорошо", довлетворительно", "достаточно", "недостаточно" соответственно; В, ПВ, Н, Н - ЛПг технологических параметров: "высокий", "повышенный", юниженный", "низкий" соответственно; П, О, Ц - ЛПз степени ассогласования "периферийный", "оптимальный", "центральный" ^ответственно; = - знак принадлежности (равно по определению).

Выбор целевых функций Р,, Рн выполнен с учетом основных >ебований, предъявляемых к операциям экспертного оценивания: эгласованности (работы "верха" и "низа" доменной печи одновременно), ;нозначности (применение только одного критерия), экстремальности, эиентированности (связь с экономической эффективностью), соответствия озможность оптимизации) и управляемости (выход на технологические зраметры, поддающиеся оперативному управлению согласно экспертным ¡ключениям). Расчет Ек и Е„ рекомендовано производить по формулам ИИМТ, преобразованным к случаю использования ПУТ, а значения !_б, I, содящих в КФП - по зависимостям, связанным с технологическими зраметрами оптимальной ТС. В качестве базовой ТС предложили выбрать ¡кую, которая характеризовалась оптимальными распределениями по учению печи материалов и газов (Т30г=<0>, ТЭОМ=<0>, рис. 1). Для юбражения выбранной экспертом картины оптимальной ТС произвели доставление известных распределений рудной нагрузки, массы шо-пластичного материала и скоростей фурменного газа, рекомендуемых ¡следователями как оптимальные для экономично работающих доменных !чей с I.-образным температурным полем. Для этого рассчитали у данных

Экспертное оценивание ТЭО доменной печи

а) ТЭОг =<П>; ТЭС^,=<М>.

"Верх" печи

"Низ-печи

б)

ТЭ0|-=<0>;

тэо„=<о>.

ТЭОг=<Ц>; ТЭОи=<П>.

а) - ТС №1; 6)-ТС №5; в)-ТС №7;

---- текущая траектория движения потоков газа (Г) и материала (М);

- - оптимальная траектория движения Г и М;

ЦТ>н■ ЦТ*,. ЦТфз - центры тяжести эпюр рудной нагрузки, зоны пластичности и фурменной зоны соответственно; РН,, /зп, IV, - эпюры распределения рудной нагрузки, зоны пластичности и фурменного газа соответственно; щ§| - зона пластичности; дадн - степень рассогласования потоков.

лпонентов распределения моменты статических масс относительно оси •ж в условных круговых секторах колошника, шахты, горна и совместили пученные эпюры относительно линии тока, проходящей через центры кести (ЦТ) этих распределений. В итоге установили, что эталон гимальной картины ТС в

методе экспертных оценок имел общую закономерность ■юсительного распределения масс материалов и газов по радиусу иенной печи (М):

= 2 г^.ш.г)! втСл/п), (10)

где п, г(к,Ш|г)| - число воздушных фурм, текущее значение юсительного радиуса колошника, шахты и горна печи соответственно.

Для экспертного оценивания ТЭО доменной печи текущей ТС юльзовали нечеткое множество ТЭОг.м, содержащее, согласно апологической инструкции по доменному производству, три нгвистические переменные ЛПз: "периферийный", "оптимальный", ¡нтральный", характеризующие преимущественные виды движения териалов и газов в шахте. Известно, что периферийное или центральное жжение потоков ухудшает ровность протекания теплообменных и ггановительных процессов, нарушает проектный профиль печи и проводит 1агромождению горна. Для идентификации оптимального случая из всех шожных вариантов ТС рассчитали число сочетаний указанных эеменных для газа, материала и нашли количество типовых вариантов ТС, зное 9. В результате составили обобщающую таблицу экспертного энивания ТЭО доменной печи (см. табл. 2). Качественные картины ;пределения материалов и газов по радиусу шахты и горна доменной печи ласно типовым вариантам ТС №№1, 5, 7 показаны на рис. 1.

Практическая реализация методики определения степени лпетентности эксперте! (группы экспертов) была осуществлена с помощью ВМ. Алгоритм предусматривал тестирование в принятой предметной 1асти, обработку целевых функций в соответствии с математической целью экспертизы доменного процесса, а также адаптацию эксперта к :сматриваемой ТС на доменной печи, результаты которых изложены ниже.

-143. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОМЕННОГО ПРОЦЕССА, В ТОМ ЧИСЛЕ, С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА

Для проверки адекватности метода экспертных оценок, содержаще математическую модель экспертизы, сопоставили результаты работы мастер! десяти печей и технологического персонала доменного завода О А ММК по определению ТЭО доменных печей с модельными оценкам найденными на основе экспериментальных данных более 50 недельнь периодов в 1989 - 1992 гг. с наиболее типичными ТС. Степень адекватное выразили в виде ФК = <о.х., хор, уд; 0,900...0,999>, что cooтвeтствoвaJ относительной погрешности в пределах 12 - 25%. На основе этого сделав заключение о достаточной для практического применения надежное разработанного метода.

Метод экспертных оценок был применен для исследования работ доменных печей ОАО НТМК с целью определения их ТЭО, выработки на эт< основе рекомендаций по улучшению технико-экономических показателе определения реального значения коэффициента замены кокса ПУТ (доменнг печь №3) и оптимального соотношения расхода агломерата и окатыш« (доменная печь N26).

Алгоритм действий эксперта состоял в следующем:

- определение весовых коэффициентов для ТС и построение целезь функций для "низа" и "верха" доменной печи;

- построение лингвистических переменных, идентификация текущих оптимальной ТС;

- идентификация ТЭО доменной печи по таблице экспертно оценивания, выработка экспертных заключений и рекомендаций.

ТЭО доменной печи №6 оценили по результатам ее работы за двенадцат недельных периодов 1994 года. После проведенной адаптации эксперта и

тематической модели нашли ФК = <о.х.; 0,982>, что соответствовало ■юсительной погрешности экспертной оценки 12% и уровню вероятности звильной идентификации ЛП, равному 0,725. Это позволило установить эианты ТЭО доменной печи для двух из двенадцати рассмотренных ТС, -орые вместе с основными технологическими данными приведены на рис 2.

Рекомендуемое оптимальное значение технологических параметров здложили определять как средневзвешенное аналогичных данных тех ТС, орые располагались поблизости справа и слева от точки ггремума

целевых функций (3)-(4). В итоге рекомендации по улучшению :нико-экономических показателей доменной печи №6 свелись к гдующим:

- загрузка печи агломератом и окатышами в соотношении весовых входов 1 : 1,7 на тонну чугуна соответственно;

- увеличение расхода дутья до 5239 нм3/мин.;

- увеличение содержания кислорода в комбинированном дутье до

3%.

Выполнение рекомендаций в последующей работе доменной печи №6 >волило реализовать имеющиеся резервы в экономии удельного расхода са на 12 кг/тчуг.

Исследование эффективности использования ПУТ на доменной печи I ОАО НТМК выполнили в периоды: январь - март 1995 г. (базовый из 12 ;ель и октябрь 1995 - январь 1996 (с вдуванием ПУТ в количестве 20 кг на ну чугуна). Известные методы сопоставления и статического анализа нологической информации не позволили получить надежные данные о 1ичине коэффициента замены кокса ПУТ, из-за отсутствия оперативных дств контроля распределения материалов и газов в шахте и горне печи.

Новые возможности представились при использовании метода пертных оценок, который выявил необходимые для сопоставления овую ТС и ТС с использованием ПУТ. Экспертная оценка ТЭО печи волила учесть реальное распределение материалов и газов в ТС №5 и ТС 1 и вычислить коэффициент замены кокса ПУТ с необходимой для ктики точностью (рис. 3).

Результаты экспертного оценивания ТЭО доменной печи №6 АО НТМК

тгаюлогичшаЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕХНШОГИЧБСКИЕ СИТУАЦИИ

тела тслао ошнмшьная

Пронзюзителлость, т чуг/суг 4971 5060 581!

Расход «гломер&лц кг/г чуг 938 1317 624

Расход оюпылей, кг/г чуг 604 340 1050

Расход дутья, ни/ /мин <367 4504 5239

Расхот природного гам, к чуг 101 86 107

Солеркание кислороде в дуп<е, 'Л 233 25Д 253

Темперетура дутъя, * С 1020 1036 1017

Содеркание крем1ия в чугуне,"/% 0£1 0£8

ТОЩста. «д. 2,4801 23633 2,4197

КФЦ(огн.сд,(ЛП)] 165706 (в) 147811(н) 1828У7(о)

Расход кокса, прнаеамтьм, |кг/г чуг, (ЛП)| 428 (пн) 443 (пв) 425 (н)

ВПЩ [дала ед, (ЛП)] 05737 (пн) 0^745 (ив) 0£725(н)

ТЭО печи: [ТЭОгДЭОч (Л> варшгга)) [ДП(3)1 [ДОРН (<Щ5)1

а)-ТС№ 1; б)-ТС №10;

- зона пластичности;

- оптимальная и фактическая траектории движения материала 0) и газа 0) соответственно.

Результаты экспертного оценивания ТЭО доменной печи №3 АО НТМК

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИТУАЦИИ Изменение, %,ед.нзмер.

6« ПУТ с ПУТ

Прмпавдитшностъ, т чуг/еут 2248 2574 143

Расход агломерата, кг/г чуг 886 932 5.1

Растодокатьаией, кг/г чуг 802 808 0,7

Расход дутья, им' /чет 2182 2256 3А

Расход п(ж родного газа, Л /г чуг 88 90 м

Расход ПУТ, кг/г чуг 0 20 20

Содержание кислорода вдутыг, V. пл 22,9 3,1

Температура дул* ° С 1145 1114 -2,7

ТШДоти.ел 2,5809 2Д568 -9,4

КФП, (отя. «Дч (ЛП)] 319705 (о) 265869 (о)

ВПШ, ¡доли ед, (ЛП)| 0Д£65(н) 0£354 (ПН) \А

Ржищ кокса, приждеввий, (кг/т чуг, (ЛП)] 466,7 (в) 446,Нн) 44

Коэффициент замены кокса, кг/кг - 1,03 -

ТЭОпечн: |ТЭОг,"ГЭСЫ (Л"« вартзнга)! [0,01(5)1 [О.П,(4)1 -

' зона пластичности;

- оптимальная и фактическая траектории движения материала Ц) и газа (() соответственно.

Рис. 3

Полученное в данном исследовании значение коэффициента замены, равное 1,03, подтвердило существующее мнение доменщиков о том, что при правильной организации процесса подготовки и вдувания ПУТ происходит почти эквивалентная замена углерода кокса на углерод пыли при ее сгорании в фурменной зоне. Следовательно, значения Кпут, полученные ранее и отличные от 1, свидетельствовали либо о несовершенстве процесса (неполное сгорание) при Кпут<1, либо о наличии неучтенных факторов (ТЭО печи), при Кпут >1.

Экспертная диагностика ТЭО печи выявила, что использование ПУТ сопровождалось, по сравнению с базовым периодом, увеличением производительности печи, интенсивности плавки по коксу и скорости опускания коксовой насадки в фурменные зоны. Последнее привело к разрыхлению материала в фурменных зонах, вследствие чего оптимальный размер этих зон (Ц) достигался при пониженном (на 16,8%) КФП. Поэтому рекомендации по оптимальной настройке ТЭО печи в случае использования ПУТ свелись к коррекции диаметра воздушных фурм (увеличение с 160 до 175 мм) или уменьшении на 6-7% соотношения расходов агломерата и окатышей на тонну чугуна.

Знание реальной картины газораспределения в горне доменных печей различных типоразмеров важно с точки зрения перераспределения расходов природного газа и кислорода между печами, для оптимизации параметров комбинированного дутья. Для этого методом экспертных оценок была исследована работа группы доменных печей за длительный период (доменные печи №№ 1...10 ОАО ММК, 1989...1992 гг.). В начальный момент на данных печах преобладал периферийный характер газораспределения в горне. Проведение технологических мероприятий по оптимизации диаметра и количества воздушных фурм, расходов природного газа и кислорода, с одновременным улучшением газодинамических характеристик шихты, позволило снизить численную величину КФП, обеспечивающую

оптимальное газораспределение. Экспертное оценивание позволило ггановить необходимую величину этого снижения, равную 25%. Таким эразом, был выявлен главный фактор реализации резервов экономии цельного расхода кокса порядка 20 кг/тчуг.

Дополнительным способом улучшения газомеханики доменного эоцесса является разработка новых конструкций воздушных фурм, 5еспечивающих оптимальное газораспределение в горне.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКСПЕРТНОГО ВЫБОРА НА ПРИМЕРЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ВОЗДУШНОЙ ФУРМЫ

Метод экспертных оценок применили для нахождения наилучших »нструктивных решений устройств, обеспечивающих газораспределение в рне доменной печи. Для этого с целью выбора наилучшего варианта урменного устройства математическую (информационно-логическую) эдель экспертизы (1)-(9) дополнили следующими уравнениями: ф = {ф1. ф2.....ф«К Р = {р1. Рг.....Рт}; фк > фк<д>; (11)

Здесь Ф - множество конструкций; Р - множество признаков; А -этрица экспертных оценок весов признаков а^, полученных от экспертов с ункцией ФК; Вг матрица экспертных оценок степени пригодности Ьу фурмы по признаку Р,; Д-матрица относительных весов Дц фурм по каждому »изнаку; 6 - собственный вектор матрицы А; и - вектор взвешенных сумм ;енок для множества Ф; Б - взвешенная сумма экспертных оценок фурмы ^лучшей конструкции.

На первом этапе, путем отбора и обобщения экспертных оценок от упп экспертов ОАО ММК и ОАО НТМК , получили информационное 1исание основных признаков, характеризующих работу воздушных фурм >менных печей (Р). К этим признакам отнесли:

А = ||а^||тхт; В] = НЬуЦкхк; Д = ||Дч||кхт; 5 = {а1, аг,... ,ат}; о> = Д х 5; Э = тах{Б|}.

(12) (13)

¡*1,к

возможность использования типового крепления фурменного устройства в амбразуре;

- эффективность использования природного газа;

- эффективность сжигания ПУТ;

- степень неравномерности газораспределения в горне;

- наличие методики оптимизации угла наклона, высова и диаметра воздушной фурмы;

- стойкость фурмы.

Методом попарного сравнения установили матрицу весов информационных признаков А и собственный вектор 6, нормированный к единице, для тех экспертных оценок, которые удовлетворяли условию: ФК > ФК<Д>,

На втором этапе определили основные конструкции воздушной фурмы, представлявшие интерес для экспертизы:

Ф1 - фурма наклонена (известным способом) относительно места ее ввода в печь;

Ф2 - фурма наклонена относительно нижней кромки среза ее рыльной части;

Фз - конструкция фурмы с изогнутым внутренним каналом.

Указанные конструкции сравнили между собой по каждому из шести признаков Р, что позволило получить матрицы пригодности Вь их собственные векторы и матрицу относительных весов Д.

На заключительном этапе осуществили выбор наиболее благополучной альтернативы, т. е. такой конструкции фурмы из ряда Ф1, Фг, Фз, для которой взвешенная сумма функций цели была максимальной. Для этого вектор сумм экспертных оценок также представили в виде: ш = {0,411; 0,134; 0,455}

и установили, что для условий работы доменной печи с ПУТ воздушные фурмы по степени пригодности их конструкций в порядке убывания необходимо расположить в следующем порядке: Фз, ф1, Фг-

При этом возможности фурм Ф^ и Фг по сравнению с наилучшей змой Фз составили 90% и 29% соответственно.

Так как в данном случае ФК = <о,х.; 0,985 ... 0,999>, то относительная эешность приведенной экспертизы составляла 12%. Ввиду

1ественной

трудоемкости экспериментов на действующих доменных печах верку вышеизложенных результатов в настоящей работе осуществили в юраторных условиях.

Отличие экспериментальных исследований на холодной модели >менной зоны НИИМТ от аналогичных известных опытов состояло в ользовании движущегося деформированного слоя шихты. Было эновлено, что наибольший объем фурменной зоны, улучшающий номерность газораспределения в центральной части горна на 10-12%, по внению с горизонтальным вводом дутья, имел место при угле наклона >мы в пределах 17-20°. Этот вывод подтверждала общая сравнительная тина газораспределения в горне, показанная на рис.4. На основе ученных результатов экспертизы и экспериментальных исследований дложена новая конструкция воздушной фурмы для работы доменной печи пользованием ПУТ. Ее внутренний канал выполнен изогнутым под углом 20° относительно продольной оси фурмы, а точка перегиба расположена расстоянии от среза рыльной части фурмы 2/3 общей ее длины. Для юнных печей, работающих с вдуванием ПУТ рекомендовано диаметр ла выбирать из ряда 140 ... 170 мм с шагом 5 мм путем использования ематической модели экспертного оценивания оптимальной ТС. По ультатам разработки подготовлены заявка на патент и технологическое ание для проекта установки новой воздушной фурмы на доменных печах ЭММК.

5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Разработан способ оценки экспертных знаний, отличающийся тем, что знания оценивались функцией компетентности, связывающей вероятность

Результаты исследования газораспределения в горне доменной печи на её модели

г/' V«, о,-

ДОЛИ0'1

О,-0,( О,!

60\

ось фурмы

120\ 130 '

--'У // —V-

Ъ'Т/П

Л— 1 */'< ¡1 ф /1 ' ' 1 4 4''|: и ((((<(<Ы ( ( с 3^ 21 А 1 ! 1

130 -Г^л

120 , 10070 Г 60

/

/

N

40

п=1 ,...,6 - номера точек замера скоростей газа; N=1,1',...,6,6' - номера линий тока газа (цифры у линий равных давлений - значение в мм. вод. ст.); VI - текущее значение скорости; Ус • скорость в пристенной части слоя.

Траектория движения газа: -обычная фурма;----фурма с наклонным соплом.

п

Рис. 4

товерности экспертных заключений с теоретической и практической пенями компетентности эксперта, в конкретной ТС.

2. Экспериментально подтвержден высокий уровень компетентности циалистов-доменщиков АО ММК для типовых ТС, экспертные знания эрых в современных сложных технико-экономических условиях имущественно оценивались логической переменной «хорошо» и имели эильно большую степень уверенности.

3. Выполнен синтез целевых функций экспертного оценивания на ове взаимосвязанной работы «верха» и «низа» доменной печи и работана математическая модель экспертизы, дающая качественную нку оптимального распределения масс материалов и газов в шахте печи, волившая повысить, по сравнению с традиционными методами, ежность идентификации ее ТЭО, в том числе, в новых технологических /ациях с использованием ПУТ.

4. Проведено экспертное оценивание распределения газов в таком ^недоступном для контроля месте, как горн и определены ТЭО доменных ей различных типоразмеров и технологий в условиях АО ММК и АО Ж.

5. Доказана плодотворность диагностики ТЭО доменных печей одом экспертных оценок оптимального значения кинетического 1менного потенциала (КФП) и возможность реализации на этой основе эрвов снижения удельного расхода кокса до 20 кг/т.чугуна.

6. Даны экспертные оценки ТЭО доменной печи АО НТМК, отающей с вдуванием ПУТ, оценен с достаточной для практики точностью {зфициент замены кокса ПУТ (1,03) и на этой основе рекомендовано затить удельный расход кокса путем увеличения диаметра воздушных iM со 160 до 175 мм.

7. Разработана методика экспертного выбора конструкции на примере \ушной фурмы и найдена её наилучшая конструкция, отличающаяся тем, ее внутренний канал выполнен изогнутым относительно продольной оси углом 17-20°. Это позволило, при всех прочих равных условиях, повысить ¡ень скоростей газа в центральной часта горна на 10-12%.

-248. Создан программный продукт, позволяющий оперативно определi функцию компетентности персонала и давать экспертную оценку Т: доменной печи в новых технологических ситуациях. Компьютерная програм передана для практического использования на доменный завод ОАО НТМК.

Основное содержание диссертационной работы отражено в следуюи публикациях:

1. Старцева Е.Ю., Култышева В.А., Щербатский В.Б., Лисиенко Е Использование наклонных фурм для улучшения газораспределения в гор доменной печи / Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1997.-№7.с.7.

2. Калинина (Старцева) Е.Ю., Щербатский В.Б., Лисиенко В.Г. Эксперть система для контроля хода доменного процесса // Тезисы докладов Международной конференции (ИКАПП-94). Барнаул, 1994, ч.П, с. 52-54.

3. Медведев И.Ю., Калинина (Старцева) Е.Ю., ЩербатскийВ.Б., Лисиенко Е Программно - аппаратный комплекс контроля уровня чугуна и шлака доменных печах // Тезисы докладов 111 Международной конференции (ИКАГ 94). Барнаул, 1994, ч.1, с. 30-33.

4. Калинина (Старцева) Е.Ю., Щербатский В.Б., Лисиенко В.Г. Hcnonb30Bah экспертного анализа для контроля хода доменного процесса II Сб. до региональной н/т конференции, посвященной 100-летию изобретения ради* 75-летию УГТУ-УПИ, Екатеринбург, УГТУ, 1995.C. 100.

5. Кормышев В.М., Щербатский В.Б., Лисиенко В.Г., Старцева Е.Ю. Оце! экспертных знаний в компьютерных системах // Измерение, контроль автоматизация производственных процессов (ИКАПП-97): Сб. докл. Международной конференции. ч.1: Измерение и информационные технологи; производственных процессах. / Под ред. П.И. Госькова, Барнаул, изд-во АлГ 1997,-136с.

6. Старцева Е.Ю., Щербатский В.Б., Кормышев В.М., Кириенкова МА. Эксперт! управление фурменной зоной доменной печи при ее работе с пылеугольн топливом // Сб. докл. Информационные технологии, системы управления электроника / Под ред. В.В. Кийко, Екатеринбург, УГТУ, 1997. -187с.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭКСПЕРТНЫЕ ОЦЕНКИ И ИХ ПРИМЕНИЕ ДЛЯ ВЫБОРА НОВЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СИТУАЦИЙ.

1.1. Роль экспертных оценок в идентификации технологических ситуаций и определение надежности экспертного оценивания.

1.2. Особенности экспертного оценивания технологии доменного процесса с применением пылеугольного топлива.

1.3. Постановка задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК НА ОСНОВЕ

МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭКСПЕРТИЗЫ НОВЫХ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИТУАЦИЙ В ДОМЕННОМ ПРОЦЕССЕ.

2.1. Методика определения функции компетентности эксперта.

2.2. Математическая модель экспертизы новых технологических ситуаций в доменном процессе.

2.3. Синтез целевых функций математической модели экспертного оценивания.

2.4. Выводы.

3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК ДЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ ДОМЕННОГО ПРОЦЕССА, В ТОМ ЧИСЛЕ, С

ПРИМЕНЕНИЕМ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА.

3.1. Проверка адекватности математической модели экспертного оценивания технологических ситуаций в доменной печи и определение функции компетентности.

3.2. Экспертное оценивание технологических ситуаций в доменных печах АО НТМК.

3.3 Экспертное оценивание газораспределения в горне доменных печей АО ММК.

3.4. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКСПЕРТНОГО ВЫБОРА НА ПРИМЕРЕ

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ВОЗДУШНОЙ ФУРМЫ.

4.1. Математическая модель экспертизы конструкции воздушной фурмы и ее применение для выбора наилучшего варианта фурменного устройства.

4.2. Результаты проверки работы воздушной фурмы новой конструкции.

4.3. Основные рекомендации по использованию новой конструкции воздушной фурмы для доменных печей, работающих с использованием пылеугольного топлива.

4.4. Выводы.

В сложившейся экономической ситуации необходимость привлечения экспертов возникает всякий раз, когда требуются: выработка оценок в условиях отсутствия объективного сбора данных по объекту управления; принятие решений типа "отбор -прогнозирование"; принятие решений типа классификации, ранжирования; выработка проектов; оценка объектов, для которых еще не разработаны объективные методы оценки.

Массовое использование ПЭВМ, систем управления с искусственным интеллектом, экспертных систем различного назначения также основано на экспертных знаниях. Эффективность их использования всецело зависит от качества баз знаний. Поэтому в настоящее время является актуальным определение степени достоверности экспертных знаний. Экспертная оценка является практически единственным способом решения практических задач в таких случаях, когда отсутствуют инструментальные методы измерений (социология, психология, экономика и др.). При этом эксперт - компетентное лицо, принимающее решение на основе положительного опыта, знаний, профессиональной интуиции, является источником необходимой информации о процессе.

В промышленности, при управлении такими энергонасыщенными объектами, как доменная печь, необходимо учитывать во взаимосвязи весь комплекс механических, тепловых, химических явлений, сопровождающих доменную плавку. Дать правильную оценку технологической ситуации в этих условиях может только эксперт. Особенно его роль возрастает при принятии решения об использовании новых технологий (например, доменный процесс с применением пылеугольного топлива). 5

Над решением этих проблем работают научные коллективы УГТУ-УПИ, института металлургии УО РАН, МИСиС, МГТУ, заводские ученые АО НТМК, АО ММК и зарубежные исследователи. Они также повсеместно подчеркивают необходимость адекватного использования экспертных знаний на практике.

Целью настоящей работы явилась разработка метода экспертных оценок новых технологических ситуаций на доменной печи с использованием математической модели экспертного оценивания с последующим применением этого метода в реальных условиях и выработки рекомендаций по улучшению доменного процесса с применением пылеугольного топлива в условиях АО НТМК. Конкретной реализацией этой цели явилась также разработка конструкции новой воздушной фурмы, улучшающей распределение газового потока в горне доменной печи.

Достижение поставленной цели потребовало изучение существующих способов оценки экспертных знаний и разработки нового метода, включающего практическое подтверждение компетентности эксперта в разнообразных технологических ситуациях с помощью его функции компетентности. Методика была опробована на примере доменного производства АО НТМК, АО ММК.

Основные параметры воздушной фурмы новой конструкции были проверены на холодной модели фурменной зоны НИИМТ и ее использование было одобрено технологами АО ММК и АО НТМК.

Результаты проведенных исследований используются также при разработке экспертных систем процессов окомкования и металлургии железорудного сырья и в учебном процессе УГТУ-УПИ.

Таким образом, автор защищает способ оценки точности экспертных заключений с помощью функции компетентности, метод экспертных оценок новых технологических ситуаций с использованием математической модели экспертизы и его 6 применения для исследований технологических ситуаций на примере доменного производства (АО НТМК и АО ММК), в том числе при внедрении процесса вдувания пылеугольного топлива, а также разработанную в этой связи конструкцию новой воздушной фурмы для доменных печей.

Основное содержание диссертации отражено в статье и тезисах докладов.

Исследование было выполнено на кафедре "Автоматика и управление в технических системах" УГТУ-УПИ, на доменных заводах АО НТМК, АО ММК.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю Действительному члену АИН РФ, Заслуженному деятелю науки и техники РФ, профессору, доктору технических наук Владимиру Георгиевичу Лисиенко, научному консультанту доценту, кандидату технических наук В.Б. Щербатскому и сотрудникам доменных заводов АО НТМК и АО ММК за практическую помощь в реализации результатов на доменных печах и предоставленную для этих целей вычислительную технику. 7

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработан способ оценки экспертных знаний, отличающийся тем, что эти знания оценивались функцией компетентности, связывающей вероятность достоверности экспертных заключений с теоретической и практической степенями достоверности эксперта, в конкретной ТС.

2. Экспериментально подтвержден высокий уровень компетентности специалистов-доменщиков АО ММК для типовых ТС, экспертные знания которых в современных сложных технико-экономических условиях преимущественно оценивались логической переменной «хорошо» и имели стабильно большую степень уверенности.

3. Разработана математическая модель экспертизы, дающая качественную оценку распределения материалов и газов в доменной печи, позволившая повысить, по сравнению с традиционными методами, надежность идентификации ее ТЭО, в том числе, в новых технологических ситуациях с использованием ПУТ.

4. Проведено экспертное оценивание распределения газов в таком труднодоступном для контроля месте, как горн и определены ТЭО доменных печей различных типоразмеров и технологий в условиях АО ММК и АО НТМК.

5. Доказана возможность диагностики ТЭО доменных печей методом экспертных оценок оптимального значения кинетического фурменного потенциала (КФП) и реализации на этой основе резервов снижения удельного расхода кокса до 20 кг/т.чугуна.

6. Даны экспертные оценки ТЭО доменной печи АО НТМК, работающей с вдуванием ПУТ, определен коэффициент замены кокса ПУТ (1,03) и на их основе рекомендовано улучшить технико-экономические показатели плавки путем увеличения диаметра воздушных фурм со 160 до 175 мм.

7. Разработана методика экспертного выбора конструкций на примере воздушной фурмы и найдена ее наилучшая конструкция, отличающаяся тем, что ее внутрен

134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Область применения экспертных знаний непрерывно расширяется, поэтому на первом плане находится задача корректного определения этих знаний.

На решение данной задачи был направлен предложенный в настоящем исследовании способ определения квалификации эксперта с помощью его функции компетентности. Способ совместил теоретические познания эксперта и его практические навыки на объекте управления. Немаловажным являлось то, что учтен нечеткий, качественный характер знаний, основанных на профессиональной интуиции и «инженерном чутье» специалиста. Причем такой подход сочетался с надежным математическим аппаратом дисперсионного и корреляционного анализа и обработки технологической информации.

Перспективность практического применения функции компетентности налицо. Она заключается в появившейся возможности корректного выбора как одного эксперта, так и формирования экспертных групп для решения актуальной производственной задачи, а также мониторинга сложных технологических объектов. Стало возможным обходиться без деликатного умалчивания о том, кто и как назначает коэффициенты компетентности экспертам.

Надежное определение компетентности в практическом плане позволило решить последующую задачу об экспертных оценках такого сложного и энергонасыщенного объекта, как доменная печь. В настоящее время ТЭО печи определяет мастер. Он обязан правильно, качественно оценивать и своевременно замечать отклонения ТЭО печи от оптимального. Можно полагать, что и в будущем роль мастера, как эксперта, будет постоянно повышаться, так как ведение доменной печи представляется, по выражению академика М.А. Павлова, «еще и искусством». Выполненное исследование дает хорошую научную основу экспертным оценкам мастера печи

135 и существенно повышает эффективность применения ПЭВМ в доменном производстве.

Данное исследование подтвердило также перспективность математического моделирования. Созданная комплексная математическая модель экспертизы ТЭО в доменной печи достаточно универсальна. Она может быть использована: и для адаптации и тестирования эксперта в новых энерготехнологических ситуациях; при определении целевых функций для оценки состояния «верха» и «низа» доменной печи; для выработки решения в виде лингвистических переменных, удобных для восприятия технологическим персоналом.

Использование модели экспертного оценивания в темпе с процессом позволяет более надежно определять ТЭО доменного процесса в труднодоступных для наблюдения местах печи, что снижает опасность возникновения аварийных ситуаций, повышает технико-экономические показатели плавки. Особенно это важно при внедрении таких новых технологий, как вдувание в горн ПУТ, так как традиционные методы идентификации приводят к противоречивым результатам.

Исследование показало, что экспертные знания и оценки могут быть успешно применены при разработке таких технологических конструкций, как воздушная фурма доменной печи. Накопленные в процессе выполнения данной работы знания и опыт позволили оптимизировать ее внутренний канал, создать методику нахождения нужного диаметра выходного сопла в конкретных технологических ситуациях. Именно эти мероприятия позволят внести наибольший вклад в реализацию резервов экономии кокса в доменном производстве.

Старцева Е Ю.

136

1. Ицкович Э Л., Клоков ЮЛ., Шестаков Н.В. Эффективность автоматизации химико-технологического производства: предпроектный анализ. -М: Химия, 1990,- 128с.

2. Мушик Э., Мюллер Г1. Методы принятия технических решений: Пер. с нем. -М: Мир, 1990.-208с.

3. Белоусов В.П., Муравьев A.B., Криванов М П. О некоторых методах и принципах отбора экспертов в организационных системах./ Автоматизация и современные технологии.-1995.-№3,- с.28.

4. Буравлев А.И. Способ оценки достоверности экспертных измерений i Измерительная техника,.-1995.-№10.-с. 13.

5. Литвак Б.Г. Экспертная информация. Методы получения и анализа. -М.: Радио и Связь.-1982.-с. 280.

6. Практическое введение в технологию искусственного интеллекта и экспертных систем с иллюстрациями на Бейсике / Р. Левин, Д. Драиг, Б. Эделсон: Пер. с англ.; Предисловие М.Л. Сальникова, Ю.В. Сальниковой. -М.: Финансы и статистика.-199Q.-c.239.

7. Марселлус Д. Программирование экспертных систем на Турбо Прологе: Пер. с англ./ Предисловие С.В. Трубицина.-М.: Финансы и статистика.-1994, -с.256.

8. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта: Пер. с франц. -М.: Мир. -199.-c.568.

9. Friedman L. Extended plausible inference, iJCAI, 1981, 7, p. 487-495.

10. Doyie J., TMS: a true maintenance system. A.Í., 1979, 12, p.231-272.

11. Swartout W.R. Explaining and justifying expert consulting programs. IJCAÍ, 1979,7, p.815-823.

12. Shafer G.A. Mathematical Theory of Evidence.- Princeton: Princenton Univ/ Press, 1976,- 297p.

13. Кафаров В В., Дорохов И.Н., Марков Е.П. Системный анализ процессов химической технологии. Применение метода нечетких множеств. М.: Наука. 1986.-c.357.

14. Полищук Ю.М., Хон В.Б. Теория автоматизированных банков информации: учебное пособие для ВУЗов по спец. «Автоматизированные системы обработки информации и управления». -М.: Высшая школа, 1989.-е. 184.

15. Маркова Е В. Статистические экспертные системы в измерительных задачах. //' Измерительная техника.-1995.-№12.-с.2-7.137

16. Экспертные оценки и их применение в энергетике./ И.С. Вортазаров, И Г. Горлов, ЕВ. Минаев, P.M. Хвастунов, под ред. P.M. Хвастунова. -М.:Энергоиздат, 1981.-188с.

17. Бешелев С.Д., Гурваич Ф.Г. Экспертные оценки. -М.:Наука, 1973.-240с.

18. Тюрин Ю Н, Василевич А.П. К проблеме обработки рядов ранжировок.1. М.: Наука, 1977.-113с.

19. Авдеев В.П., Пермякова Е.П., Коткин С.Д. К вопросу о многовариантных типах и коллективах людей. /7 Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1996.-№4.-с.55-60.

20. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б. Статистические и динамические экспертные системы.-1995.-125с.

21. Экспертные системы реального времени/ Материалы семинара, Москва, 1995 -146с.

22. Гольдштейн С Л., Клюкин В.Э. Высококачественные экспертные системы и базы знаний на основе гибридных технологий./ Учебное пособие. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 1995.-272с.

23. Клыков Ю.И. Ситуационное управление большими системами. М.: Наука,1974.-72С.

24. Аверкин А.Д., Клещев А Н. Работа с экспертами и формализация качественных описаний. // Представление знаний в человеко-машинных системах. -М.: Издательство ВЦ АН СССР, ВИНИТИ, 1984.-С.252-281.

25. Громов ПР. Автоформализация профессиональных знаний /У Микропроцессорные средства и системы.-1986.-№3.-с.80-91

26. Ярошевский С.Л. Выплавка чугуна с применением пылеугольноготоплива.-М.:Металлургия, 1988.-176 с.

27. Тенденции в использовании пылеугольного топлива в доменном производстве /7 Techno Jap. 1990.-№12.-Р.52-54.

28. Ярошевский С Л. Рябенко А.И. Антонов A.A. Применение пылеугольного топлива для выплавки чугуна. -Ки!в: Техн1ка, 1974.-188с.

29. Ефименко С П., Ярошевский СЛ. Разработка и освоение технологии доменной плавки с применением природного газа и пылеугольного топлива./УСталь, 1986.-С.23-29.

30. Bang K.M.,Hur N.S.,Min J.K. Опыт вдувания пылеугольного топлива в доменную печь Кванчъянга.// Steel Times int. 1990.Vol 15.№5.-P.28-30,46.

31. Development of blast furnace coal injection.// Steel Times. 1992.Vol 220.№10.-P.464,466,467,477.138

32. Komatsu S.,Ohnishi M.,Shimoda Y., Murai T.,Nagami S. intensive pulverized coal injection operation with iow strenght coke at Kokura №2 biast furnace.//Rev. met. (FR). 1993. Vol 90.-№6.-P.765-772.

33. Stromquist Bengt, Forsberg S ten, Edberg Nils. Вдувание угольной пыли в доменную печь. Исследования и практика фирмы SSAB, Svenskt Stal.//"1st Eur.Dry Fine Coal Conf.,Harrogate,23-25 June,1987 Vol 1".

34. Nakajima Ryuichi. Газопроницаемость доменной печи при вдувании пылевидного угля. // Дзайре то пуросэсу=Сигг.Adv.Mater, and Process. 1989.Vol 2.-№1 -P.66.

35. Tamura Kenji. Анализ оптимального способа ввода пылеугольного на основное распределение температур в фурме. //Дзайре то пуросэсу = Curr.Adv.Mater, and Process. 1989.Vol 2.-№1.-P.67.

36. Ямагуши Казуеши, Ено Хиромицу и др. Определение предельного расхода вдуваемого в доменную печь пылеугольного топлива с учетом количества его несгоревших частиц. //ISIJ international. 1992.Vol 32.-№6.-P.716-724.

37. Yamagata Chisato, Suyama Shinichi, Horisaka Syi, Takatani Koji. Фундаментальные исследования горения пылеугольного топлива, вдуваемого в повышенных концентрациях в коксовый слой. /7 ISJI international. 1992.Vol 32.-Р.725-732.

38. Ohsuzu Katsuji. Моделирование движения материалов вокруг циркуляционной зоны в доменной печи с вдуванием и без вдувания пылеугольного топлива.// Дзайре то пуросэсу=Сигг.Adv.Mater, and Proc.1991. Vol 4.-№1.-P.100-103.

39. Спирин H.A., Овчинников Ю.Н., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю Г. Теплообмен и повышение эффективности доменной плавки. Под ред. Ю Г. Ярошенко. Екатеринбург : УГТУ-УПИ,1995 243 с.

40. Peters Karl-Heinz,Peters Michael, u.a. Пределы вдувания угля.//МРТ:Ме1а1 Plant and Technology. 1990. Voi 13.-№6.-P.32,34,36,38,40,42,43.

41. Yamagata Chisato, Suyama Shinichi, Horisaka Syi, Takatani Koji. Фундаментальные исследования горения пылеугольного топлива, вдуваемого в повышенных концентрациях в коксовый слой.//Sumitomo Search. 1993.-№51,-Р.43-51139

42. Дегуши М., Шибата К. Влияние вдувания угольной пыли на изменениедавления, температуры и распределение мелких фракций в районе фурменной зоны доменной печи.//Тэцу тохаганэ=и.iron and Steei Inst. Jap. 1990.-Vol 76.-№5.-P.691-698.

43. He J ¡-Cheng, Kuwabara Mamoru. Анализ зоны горения при вдуваниипылеугольного топлива./УТэцу то xaraH3=J. Iron and Steel Inst. Jap. 1986.-№14.-P. 1847-1854.

44. Iwanaga Yuji. Исследование поведения несгоревшего пылеугольного топлива в доменной печи.//Тэцу то хаганэ= J.Iron and Steel inst. Jap. 1991.Vol 77.-№1.-P.71-78.

45. Shibata Koichiro, Shimizu Masakata, Inaba Shin-Ichi. Исследование параметров двухфазного потока газа и пылеугольного топлива в доменной печи.// Kobe Steei Giho=Kobe Steel Eng. Repts. 1992.-Vol 42.-№4.-P.22-25.

46. Токашина Каючи. Влияние вдувания пылеугольного топлива в горн доменной печи на газопроницаемость столба шихты. //Nisshin Seiko Giho=Nisshin Steei Techn. Rept. 1995.-№71.-P. 1-12.

47. Гуденау Г.В., Крайбих К., Кортах Б., Биркхойзер J1 Модельные опыты исследования газопроницаемости в доменной печи при вдувании больших количеств угольной пыли // Черные металлы.-1988.-№19.-с.10-19.

48. Чернов H.H., Лебедь П.К., Сафина Л.А., и др. Исследование горна доменной печи в условия работы на коксе с низкой механической прочностью и высокой зольностью // Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1990.-№2.-с. 10-13.

49. Акбердин A.A., и др. Опытно-промышленное вдувание угольной пыли в горн мощной доменной печи // Сталь, 1968.-№9.-с.10-12.

50. Дутьевой режим и режим загрузки доменных печей при вдувании пылеугольного топлива / А.М.Камардин, С.П.Ефименко, Е.Н.Складиновский /У Сб. Теория и практика современного доменного производства.-Днепропетровск, 1983.-е. 127-128.

51. Изучение процесса горения дополнительного топлива в фурменных зонах доменных печей /С.Л.Ярошевский, А.Т.Анисимов, Н.И.Ефанова // Сб. Теория и практика современного доменного производства.-Днепропетровск, 1983.-е.128.

52. Работа доменной печи №3 завода "Запорожсталь" полезным объемом 1513mj с использованием пылеугольного топлива / Ю.А.Приходько, Ф.Н. Москали на, А.А.Касаткина // Сб. Теория и практика современного доменного производства.-Днепропетровск, 1983.-е. 129.140

53. Товаровский И.Г. Анализ процессов доменной плавки при максимальной замене кокса дутьевыми добавками // Сб. Теория и практика современного доменного производства.-Днепропетровск, 1983.-е. 133-134.

54. Бородулин A.B. Теплотехнические мсследования и совершенствование процессов доменной плавки: Автореферат диссертации кандидата технических наук.-Днепродзержинск, 1981.-24с.

55. Юсфин Ю.С , Доброскок В.А., Королева В.Л. Распределение температур материала и газа по радиусу доменной печи на уровне фурм /У Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1990.-№11 .-с. 19-20.

56. Серов Ю.В. Новые системы автоматизации доменных печей // Черная металлургия: Бюлл. ин-та "Черметинформация", М., 1991 .-Вып. 11.-с.3-29.

57. Цимбал Г.Л., Романенко A.C., Монаршук А.П., и др. Режимы промывки горнов доменных печей // Черная металлургия: Бюлл. ин-та "Черметинформация", М., 1991 -Вып. 11 .-с.66-69.

58. Лебедь П.К., Гричановский В.Г., Рязанов С П., Сергеев В.И. Система оперативной диагностики хода доменной плавки с использованием аккустических измерений // Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1995.-№1 .-с.115-18.

59. Классификация температурных профилей на колошнике доменной печи с помощью экспертной системы /Bulsari Abhay, Saxen Henrik? Steei Res.-1995.-№6.-c.231-236.

60. Гришкова A.A., Клемперт B.M., Федулов Ю.В., и др. Работа доменной печи в форсированном режиме // Сталь, 1987.-№9.-с 17-22.

61. Клемперт В М., Френкель М.М., Гришкова A.A. Контроль и управление газораспределением доменной печи.-М.: Металлургия, 1993.-142с.

62. Сысоев Н.П., Столяр A.A. Рациональная форма зоны пластичности в доменной печи / Третий Международный конгресс доменщиков "Современный опыт и перспективы доменного производства.', Новокузнецк, 19-23 июня, 1995,: Тез. докл. Новокузнецк, 1995.-C.99-100.

63. Швыдкий B.C., Хусаинов И.М. Влияние фурменного очага на газораспределение в нижней части доменной печи // Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1994.-№11 .-с.8-11.141

64. Сысоев Н.П. Влияние радиального и окружного распределения шихты на использование энергии газов // Производство чугуна: Межвуз. сб./МГМИ,-Свердловск: изд. У ПИ, 1987.-С.48-53.

65. Тарасов В.П. Газодинамика доменного процесса. 2-е изд. перераб. и доп.-М.: Металлургия, 1990.-216с.

66. Тарасов В.П. Изменение рудных нагрузок по радиусу доменной печи // Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1979.-№9.-с.22-27.

67. Ковшов В Н., Петренко В.А., Валявин С М., и др. Экспериментальное определение рационального распределения газовых потоков по сечению доменной печи /V Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1985.-№2.-с. 10-13.

68. Влияние режимов управления бесконусным загрузочным устройством на эффективность доменной плавки / Покрышкин В.Л., Большаков В.И., Дышлевич И.И., и др. // Экономия кокса в доменных печах, М., 1986.-е. 13-17.

69. Повышение степени использования газа в доменных печах путем применения новых систем загрузки / Воскобойников В.Г., Чернобривец Б.Ф., Капорулин В.В., и др. И Сталь, 1982.-№3.-с.10-13.

70. Исследование распределения материалов на колошнике моделей новых загрузочных устройств. Сообщение 1 / Жеребин Б.Н., Баканов Б.А., Пареньков А.Е., и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1977.-№ 11.-с.63-66.

71. Потебня ЮМ, Литвиненко В.И. Исследование восстановительной работы газового потока в верхней части шахты при комбинированном дутье // Доменный процесс по новейшим исследованиям. -М., 1963.-С.245-255.

72. Васюра Г.Г., Брусов Л.П., Рудаков Л.М., Первушин С.И. Исследование работы газового потока по радиусу доменной печи // Сталь, 1989.-№4.-с.4-6.

73. Стефанович М.Л. Рациональная организация хода основных процессов в противоточной зоне доменной печи // В сб. Теория и практика современного доменного производства.- Днепропетровск, 1983.-С.60-63.

74. Паршаков В.М., Федоров П.Б., Голубков О.Л. Определение протяженности фурменного очага доменной печи / В сб. Повышение производительности и экономичности работы тепловых металлургических агрегатов. -М., «Металлургия», 1982 (МЧМ СССР), с.39-42.

75. Тихомиров E.H. Комбинированное дутье доменных печей., М: Металлургия 1974, 160с.

76. Реферативный журнал. Металлургия. Производство чугуна. Реферат 12В82, 1994.-№12.-18.142

77. Овчинников Ю.Н.,Мойкин В.И.Спирин НА,Боковиков Б.А. Нестационарныепроцессы и повышение эффективности доменной плавки. Челябинск:Металлургия,Челябинское отделение, 1989.-120с.

78. Малый В В. Изменение параметров комбинированного дутья при цикличной нестационарности теплового состояния шахты // В сб. Теория и практика современного доменного производства.- Днепропетровск, 1983.-е. 158-159.

79. Влияние уровня продуктов плавки в горне и режима отработки их на распределение газового потока по сечению доменной печи / Лана A.M., Котов К И., Жак A M., и др. //Металлургия и коксохимия.-Киев, 1974, Вып. 38.-С.52-54.

80. Лукашов Г.Г., Савелов Н И., Плискановский С Т. Опыт работы доменных печей на воздушных фурмах различного диаметра // Сталь, 1983.-№3.-с.9-11.

81. Фурмы к доменной печи. Сакан Тиёцугу. Яп. патент, кп. 10А 523 № 19007. Заявл. 15. 04. 65, опубл. 18. 08. 69.

82. Фурма для шахтной печи. Фр. пат. кл. 27В 1/00, С21В 7/00 №2087120. Заявл. 08. 05. 72, опубл. 06. 07. 76.

83. Регулируемая фурма. Канд. пат. кл. 39-96 № 992311, заявл. 17. 02. 72, № 147265, опубл. 06. 07. 76.

84. Method and units for obtaining and secuiring optimum trust of blast fluid flowing into a metaliurgial furnace Victorisz. joseph A. Koppers Co,lnc . Пат. США кл. 266/47/C21 B7/16 № 4171798. Заявл. 16. 03. 78. № 887024, опубл. 23. 10. 79.

85. Колесник И. Л., Лебедь П. К., Гойда И. И., и др. Работа доменной печи с наклонными фурмами. Металлург, 1974, №5,с. 8-9.

86. Левченко В. И., Белецкий В. А., Жак А. М., и др. // Металлург, 1975, №7,с. 1011.

87. Фурменный прибор с регулируемой фурмой. Танака Конти, Окуяма Конти, Миято Ивао. Син Киппон сэитеку к. к. Заявка 57 123908. Япония. Заявл. 24. 01. 81. №56- 8595,опубл. 02. 08. 82. МКИ С21 В7/16.

88. Регулируемая фурма доменной печи . Танака Конти, Окуяма Конти, Мияти Ивао.Сининтон сейтэцу. К.к. Заявка 57-123909. Яп. Заявка от 24.01.81 №568596, опубл.02.08.92 МКИ С21 В/7/16.

89. Борисов А.Н., Алексеев А.В., Меркурьева Г.В. и др. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений. М: Радио и связь , 1989 - 314с.

90. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е изд., перераб. и доп. - Л: Энергоатомиздат , Ленинградское отделение, 1991., -304с.: ил.

91. Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для ВУЗов / А.М.Корытин, Н.К.Петров, С.Н.Радионов, Н.К.Шапарев.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-432с.143

92. Алиев P.A., Церковный А.Э., Мамедова Г.А. Управление производством при нечеткой исходной информации.- М: Энергоатомиздат, 1991- 240с.

93. Глудкин О.П., Черняев В Н. Анализ и контроль технологических процессов производства РЭА: Учебное пособие для ВУЗов.-М.Радио и связь, 1983,-296с.

94. Мешалкин Л.Д., Гольдберг С.И. Интеллектуальные системы: освоение новых методов // Природа, 1994.-№10.-с.66-75.

95. Френкель М.М., Федулов Ю.В. Экспертная система управления ходом доменной плавки // Сталь, 1992.-№7 -с.15.

96. Теплотехника доменного процесса./ Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Суханов E.Jl., Овчинников Ю.Н., Швыдкий B.C. М.: Металлургия ,1978. -248с.

97. Восстановление, теплообмен и гидродинамика в доменном процессе.// Труды института металлургии УО РАН, выпуск 26, Свердловск, 1972. 140с.

98. Дурнов В. К., Бабушкин Н. М. Исследование фурменной зоны доменной печи на холодной модели. " Сталь 1981, №12, с. 25. 28.

99. Снижение расхода кокса в доменных печах / Волков В В., Дмитров А.Н., Захаров И.Н. // В сб.: Повышение эффективности работы доменных печей.-М.: Металлургия, 1983, (МЧМ СССР).-с.54-57.

100. Экспертная система для контроля хода доменного процесса Калинина Е Ю , Щербатский В.Б., Лисиенко В.Г. / Тезисы докладов И! Международной конференции (ИКАПП-94 ), Барнаул, 1994, ч II, с. 52-54.

101. Волков Ю.П., Шпарбер Л.Я., Гусаров А.К. Технолог-доменщик. М.: Металлургия, 1986, - 263с.

102. Китаев Б.И., Ярошенко Ю Г., Спирин H.A. Главное мероприятие, обеспечивающее экономию горючего в доменных печах // сб. Теория и практика современного доменного производства. Днепропетровск, 1983.-с. 2324.

103. Рамм Н.М. Современный доменный процесс. М., Металлургия, 1980,- 304с.

104. Дмитриев А Н. Разработка и внедрение метода аналитического исследование доменного процесса на основе комплекса двумерных математических моделей. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. Екатеринбург, 1997.-48с.144

105. Готлиб А.Д. Доменный процесс.-М.: Металлургия, 1966.-503с.

106. Гиммельфарб A.A., Котов К.И. Процессы восстановления и шлакообразования в доменных печах,- М.: Металлургия, 1982.-328с.114. "Говаровский И Г. Совершенствование и оптимизация параметров доменного процесса.-М.: Металлургия, 1987.-192с.

107. Мойшелис П Л., Суханов Е.Л., Загайнов С.А., Швыдкий B.C. /7 В книге: Механика. Куйбышев, КПИ, 1972.-С.53-57.

108. Кузнецов Ю.М., Злодеев В.А., Добровольский В.Б. Качественное исследование двухфазных сред в соплах / В сб. «Совершенствование тепловой работы и конструкций металлургических агрегатов», М.: Металлургия, 1982,(МЧМ СССР), с.47-50.

109. Приходько Ю.А. Анализ теоретической температуры горения и выхода фурменного газа при использовании комбинированного дутья и пылеугольного топлива / В сб. «Повышение эффективности работы доменных печей», М., «Металлургия», 1983,(МЧМ СССР),с.22-26.

110. Модель для определения положения зон плавления и производительности доменной печи в различные периоды ее работы. Kreibich Klaus, Gudenan Heinrich-Wilhelm? "Arch. Eisenhuttenw5', 1982,53,№1.-c.21-28.

111. Новиков B.C., Сафронов М.Ф. О достоверности оценки оператором-технологом теплового состояния доменной печи // Производство чугуна.-Свердловск, 1976,-Вып.4.-с. 114-117.

112. Сафронов М.Ф. Разработка и внедрение методов контроля зоны пластичности в доменной печи с целью сокращения расхода кокса: Кандидатская диссертация, Свердловск, 1989.-152с.

113. Никитин Е.М. Теоретическая механика для техникумов, 12-е изд., испр.,-М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.-336с.

114. Хомич И.Г., Тарановский В В., Шулико С.Т., Геращенко В.Е. Определение протяжонности зоны горения в горне печи объемом 5000 м3 // Повышение эффективности работы доменных печей.М.: Металлургия, 1983. (МЧМ СССР), -с.36-40.145

115. Салыга В.И. , Карабутов H.H. Идентификация и управление процессами в черной металлургии. М.: Металлургия, 1986. 192с.

116. Медведев И.Ю., Калинина Е Ю., Щербатский В.В., Лисиенко В.Г. / Программно-аппаратный комплекс контроля уровня чугуна и шлака в доменных печах. // Тезисы докладов ill Международной конференции ( И КАПП-94 ), Барнаул, 1994, Ч. I, с.30-33.

117. Старцева Е Ю., Култышева В.А., Щербатский В.Б., Лисиенко В.Г. Использование наклонных фурм для улучшения газораспределения в горне доменной печи // Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1997.-№7.-с.7.

118. Промышленные испытания воздушных фурм с интенсивным охлаждением. Н. М. Бабушкин, В. С. Шведов, М. А. Шарапов и др.// В кн.: Повышение эффективности работы доменных печей. М.: Металлургия, 1983, с. 72-76.