基于主成分分析法的球团矿质量综合评价

针对目前缺乏球团矿综合评价体系的现状,本文在分析包钢带式焙烧机球团的化学成分、物理性能和冶金性能的基础上,提出一种基于主成分分析的球团矿综合评价方法。综合考虑球团矿的性能指标,采用主成分分析的方法,提取3个主成分作为球团的综合特性指标,并描述了各个新指标所代表的含义。根据新的综合特性指标建立球团矿质量综合评价模型,对包钢带式焙烧机生产的球团进行了综合评价,评价结果与包钢评价结果基本一致。本文提出的球团矿综合评价方法较为方便和科学,并对带式焙烧机球团生产过程的运行优化控制具有指导意义。     

基于主成分分析的烧结铁矿粉性能评价

针对烧结铁矿粉评价体系存在的不足,提出了一种新的基于主成分分析的铁矿粉烧结性能评价方法。该方法综合考虑了化学成分、粒度、表面特性、同化性、液相流动性等性能指标,采用主成分分析方法,提取了铁矿粉烧结特性指标。新的综合特性指标不仅减少了评价指标的数量,且指标之间相互独立,避免了重叠。在新综合特性指标的基础上,进一步建立了烧结铁矿粉性能综合评价体系。     

主成分分析法对有色金属矿产资源综合评估研究

有色金属矿产资源在进行综合评估过程中需要运用到主成分分析法,因为该方法能够满足矿业开发过程中不同阶段的不同资源综合评定要求,其分析核心内容就是有色金属矿产资源的自然禀赋条件,一般在勘探阶段优先进行。本文中简单探讨了我国有色金属资源的自然禀赋综合评价意义,然后基于主成分分析法对有色金属矿产资源的自然禀赋指标进行综合评估研究,分析结果,获得结论。     

高炉软熔带位置状态的二级模糊综合评判

通过对高炉生产过程参数进行提取、分类,提出一种基于熵权可拓理论的二级模糊综合评判模型来评估高炉软熔带的位置状态的方法。可拓理论通过引入物元的概念建立物元模型,用熵权法计算各物元指标的权重系数,实现定性分析和定量计算相结合对高炉软熔带位置状态的进行综合评判,并以某钢铁厂2 650 m3高炉为实例对其软熔带位置状态进行综合评判,得出与现场实际情况反映的状态相吻合的评判结果。     

2011-2014年全国大型高炉焦炭指标统计分析

焦炭质量是大型高炉保持稳定顺行、提高节能降耗能力、促进高炉长寿高效的重要基础.文章根据中国钢铁工业协会高炉生产技术专家委员会2011-2014年4000m3以上大型高炉月度生产技术指标的统计数据,对大型高炉焦炭指标进行分析,并与全国平均值进行对比.讨论了各大高炉单一指标稳定性,得出焦炭综合指标,尝试探求大高炉焦炭质量的总体评价标准,以利于各钢铁企业针对自身的原燃料条件及高炉操作情况,制定适合自身高炉冶炼特点的焦炭指标.     

玲珑金矿微震监测台网布设优化

微震监测系统的方案优选涉及多个指标，为简化方案优选流程，利用主成分分析法（PCA）构建了微震监测台网综合优化分析模型。首先，基于玲珑金矿大开头矿段微震监测系统构建和运行阶段矿山的实际情况，从经济和技术条件2个方面选取了8个指标构建了综合评价指标体系。在进行模型解算后，用2个新的综合指标（主成分）替代了原始的8个指标，这2个指标包含了原始数据91.9%的信息量。最后以信息贡献率作为新的综合指标的权重系数，计算各方案的综合评价值，优选出方案Ⅲ综合性能最好。     

基于NPCA-GA-BP神经网络的采场稳定性预测方法

为提高采场稳定性的预测精度,充分考虑采场稳定性高度非线性和受多因素影响的特点,提出了一种基于NPCA-GA-BP神经网络的采场稳定性预测方法。选择影响采场稳定性的10个指标,运用非线性主成分分析减少指标的维度,提取4个主成分综合指标代替原有的10个指标,简化了神经网络结构,提升了运算速度。利用GA的全局寻优特点优化BP神经网络的权值和阈值,进一步增加了神经网络预测精度。以某矿山实测数据为例,对该预测方法进行验证,对比结果显示：NPCA-GA-BP和GA-BP模型的平均相对误差比BP模型分别降低了10.5%和7.6%,表明通过遗传算法优化BP神经网络可显著提高预测精度;NPCA-GA-BP模型的平均相对误差比GA-BP模型降低了2.9%,表明通过非线性主成分分析减少了变量的维度,提高了预测准确率。研究表明：NPCA-GA-BP预测方法具有更高的采场稳定性预测精度,对实现智慧矿山有一定的指导意义。     

球团矿质量分层综合评价方法研究

球团矿是强化高炉炼铁必不可少的优质炉料,但评价球团矿质量的指标很多,目前尚缺乏对球团矿质量综合评价的方法,导致在优化高炉炉料结构时对不同性能球团矿的选择上缺乏科学依据。本文在系统分析宝钢高炉用球团矿的基本物化性能和冶金性能的基础上,通过建立球团矿质量指标分层综合评价模型,对球团矿的质量进行了综合评价,综合评价指数计算结果与宝钢实际生产效果吻合,为高炉筛选入炉球团矿提供了一种科学的方法。     

基于微结构指标主成分分析的沉桩挤土效应研究

前期研究已认识到,土的宏观力学性质及其表现从本质上应取决于土的微观结构.在结构性较强的软土中沉桩,桩周土体内部结构会发生显著变化,土体的强度与变形性质是这种内在变化的宏观表现,研究土体微观结构与宏观力学行为变化之间的关系,对认知土体的力学性质,从微观出发去认识沉桩挤土效应的机理,指导工程实践具有重要地理论和现实意义.本文基于天津滨海地基土实际静压桩工程,在沉桩的不同时刻、沿桩身的不同位置取桩周土体原状土样进行室内三轴固结不排水剪切试验,得到土体强度指标参数,同时进行对应的微观结构试验,得到垂直与水平方向的10个微结构指标.采用主成分分析方法,在微结构指标中提取3个主成分,较好地分析了土体微结构特征.研究表明:3个主成分与黏聚力之间存在较好的相关关系,而与内摩擦角之间的相关性相对较弱;第一主成分对各微结构信息的提取比较充分,第二、第三主成分是对第一主成分未反映信息的进一步补充.同时主成分分析表明,土体微结构性质对强度性质起控制作用,在沉桩过程中,近地表和下部土层宏观力学指标表现出了相反的变化规律.主成分分析方法较好地表述了土体的微结构性质,为进一步从微观入手解释沉桩挤土效应机理提供了有力依据.     

中国城市社区居民满意度评价体系的构建

结合主成分分析法和层次分析法(AHP)给出一种合理的中国城市社区居民满意度评价指标体系构建方法.首先选取大连市5种类型社区467位居民为样本,对众多影响社区居民满意度的因素进行分类,得出三级指标,并利用主成分分析法提取少数几个关键因子作为二级指标,再运用AHP 和专家调查法确定各因素在每一层级中的权重,最终获取城市社区居民满意度评价体系.     

基于PCA和GM（1，1）的矿山生态环境预测模型

矿山开采过程中产生的生态环境污染问题日益突出，针对矿山生态环境的预测评价显得尤为重要。综合运用主成分分析法、灰色预测模型和初等关联函数等方法构建矿山生态环境预测模型，可以为矿业企业在未来环境保护及环保投资提供指导与借鉴。首先综合考虑环保资金投入和采矿、选矿对环境及员工的影响构建生态环境评价指标体系。主成分提取后，选取方差贡献率较高的主成分计算分析，可以得到2016年实际得分分别为-4.1776、0.4093、-0.2553以及2016年预测得分分别为-4.2926、-0.2175、0.3312。2016年生态环境评价值为-0.8861，预测值为-0.9708，2017年和2018年的预测评价值为-1.5493、-2.0511。研究结果表明：预测数据与实际数据基本一致，验证了预测模型的有效性，该矿山区域生态环境在持续改善。     

2000m3高炉焦炭质量评价

 由于目前还没有一个能综合反映焦炭质量的指标,因此从影响高炉焦比的角度出发,选取了焦炭灰分、硫分,以及M40,M10,CRI,CSR这6个指标并赋予不同的权重对焦炭质量进行评价。从焦炭质量指标、高炉技术经济指标和统计观点阐述了2000m3高炉用焦炭质量的评价方法。首次提出焦炭评分制,并建立了焦炭质量评价模型。同时加入焦炭预估价格、价格差和性价比等参数辅助评价焦炭质量。通过对8种焦炭进行模型验证,结果显示各焦炭质量差异明显,通过对高炉各焦炭配比进行优化之后,炉况运行稳定,焦炭成本降低。     

基于主成分分析的流域生态效益对比评价——以西南地区西林县12个流域为例

基于主成分分析理论,以西南岩溶石漠化地区西林县自然条件相近的12个流域为例,选取9个反映该地区水土保持生态建设效益的指标作为评价因子,建立综合评价模型对其进行对比分析。研究表明,石漠化治理指标在该地区水土保持生态效益评价中不可或缺,在选取的9个指标中权重大小排序第三。根据模型,岩溶石漠化地区小流域水土保持生态效益大小与减少侵蚀、蓄水保土作用相关度最高,其次是土壤指标。并通过对比研究得到了选取的12个流域的水土保持生态效益排序,并结合分析过程讨论了指标较少时对评价造成的影响。研究结果对西南岩溶地区小流域水土保持治理及评价工作具有重要意义。     

萍水河水质空间分布特征及水质评价对比研究

流域水质直接关系到人体健康和生态安全。以萍水河向阳湖至何雁桥段为研究对象,分析其水质空间特征,综合4种方法进行水质评价,进一步利用多元统计和级别差方法对比分析水质评价结果。结果表明：1)COD、NH₃-N、TP和TN的最高浓度位于赤山桥处;上游(向阳湖-桥头村)和下游(赤山桥-何雁桥)总体水质较好,部分采样点TN、Fe和Mn轻度超标,污染程度明显弱于中游(桥头村-赤山桥)。2)最差水质级别均为Ⅴ类或劣Ⅴ类水,污染程度属严重污染及以上;单因子评价法确定总氮(TN)为首要污染指标;主成分分析法确定2个主成分,可解释为营养盐污染指标和地质沉积环境指标。3)4种方法两两之间呈显著正相关,相关系数为0.937～0.994,但水质级别表现出明显的差异性;级差法结果表明,3种综合水质评价方法的水质级别顺序为：内梅罗污染指数法<综合污染指数法<主成分分析法。研究成果可为流域水质评价工作和研究提供参考,同时为流域水资源开发利用和水环境保护及综合治理提供科学依据。     

基于EEMD和机器学习的烧结矿FeO成分长短期综合预报

炼铁讲“七分原料，三分操作”,烧结矿是高炉炼铁的主要原料，FeO成分是影响烧结矿还原性、强度和粒度的重要指标，也是影响高炉铁水产量和燃料比的重要因素。因此，及时精确地掌握烧结矿FeO含量对于指导高炉炼铁的顺利生产具有显著作用。针对烧结矿FeO成分检测结果延时、精度差的问题，提出并建立一种集合经验模式分解EEMD和机器学习的FeO成分长短期综合预报模型。针对烧结数据进行探索性分析，挖掘了烧结数据存在的特性，有根据地采用箱线图和滑动窗口处理数据，保证了数据价值，为建模夯实了数据基础。综合模型包含2个模块。长期预报模型应用EEMD分解波动型FeO成分数据，降低输入数据的复杂性，以双向长短期记忆神经网络Bi-LSTM进行3 h内FeO成分的提前预报；短期预报模块融合EEMD、特征选择和提取方法构造衍生特征，增强模型对于输入和目标数据的学习能力，以极限树ET对下1 h的FeO成分进行预报。在未知烧结数据测试集的验证下发现，EEMD辅助机器学习建模能够大幅提升FeO成分预报精度和稳定性，EEMD-Bi-LSTM和EEMD-ET模型的平均绝对百分比误差M_APE为1%左右、均方误...     

高炉合理回旋区形状探析

采用回旋区经验公式对850～5500m³高炉生产数据进行了计算分析,探讨了回旋区形状的变化规律及对综合指标的影响,确定高炉合理回旋区面积占比的区间。通过数据分析得出,随着高炉容积的增大,回旋区面积占比逐渐减小,1000m³级高炉回旋区面积占比最大,3000m³级以上高炉回旋区面积占比在同一区间内。不同容积的高炉回旋区面积占比对利用系数、燃料比的影响规律不同,使高炉综合指标最优的合理回旋区面积占比为:1 000m³级高炉应大于0.78;2000m³级高炉为0.59～0.61;3000m³级高炉为0.51～0.52。     

高炉生产综合诊控模型研发及应用

 钢铁工业是国民支柱产业,炼铁高炉能耗和成本的高低,在很大程度上决定了一个钢铁联合企业在区域市场的竞争力。从现实条件出发,依靠装备技术进步和信息化手段,通过加强对高炉生产数据的在线跟踪、综合分析及研究,不断优化高炉冶炼标准化、精准化操作模式,合理地处理好具体技术装备、原燃料和高炉4大操作制度的关系,处理好不断上升的煤气流和不断下降的炉料的相关传质、传热关系,为生产管理、技术人员、操作人员寻求合理的高炉操作制度提供依据,成为实现高炉冶炼过程定量化、高效化的一条根本途径。基于炼铁基础理论,通过计算机信息化手段,研发了具有对高炉冶炼过程中煤气流在线诊断、量化评价、优化等功能的生产综合诊控模型并得到应用。通过对高炉冶炼过程中煤气流分布指数、布料矩阵、综合冶炼参数进行适时计算、跟踪及潜力分析,对渣铁成分和指标进行预测预控,得到在具体原燃料条件下高炉进一步挖掘潜力时对布料、送风及渣铁制度等与指标控制相关联复杂相互影响关系数据的量化处理。进而得出满足具体冶炼条件下改善技术指标的冶炼控制措施,并利用物料平衡、热平衡模型对冶炼因素调整进行效果检测。应用结果表明,系列模型的应用有利于形成在具体条件下新的更为匹配的煤气流分布,综合冶炼参数更为和谐,在客观条件改善较小的情况下,喷吹煤粉相对置换比大于1.0,实现了低w(Si)、稳w(Si)冶炼,获得了较高的高炉热量利用率。同比上一年入炉品位条件,实现利用系数、燃料比等指标显著改善。     

铁尾矿为调质剂的高炉熔渣流动性行为

分析了铁尾矿配比对矿渣成分设计参数的影响规律,采用高温熔体物性综合测定仪测定熔渣黏度、流动性等高温物化性能.采用主成分分析法和多元线性回归原理,建立了主成分与熔渣流动性的数学模型.研究结果表明:调质高炉渣的成分设计参数更符合制取矿渣棉原料的要求;随着铁尾矿配比增加,熔渣黏度有升高的趋势,但高温区黏度较小、流动性较好,适宜的成纤温度区间变宽,调质高炉熔渣黏度、流动性更适合用于制备矿渣纤维;调质高炉熔渣适宜的酸度系数为1.2～1.4,即铁尾矿适宜的质量分数为5％～15％.     

基于核主成分分析与PSO-SVM的充填管道失效风险性分级评价模型

为了更精确地对充填管道失效风险性进行预测,建立核主成分分析与PSO-SVM相结合的评价模型。选取8项定量指标作为充填管道失效风险性的评价指标。统计15个矿山的样本数据,运用核主成分分析法对15个样本进行预处理,得出主成分,再利用改进的SVM模型进行预测,进而得到更加精确的管道失效风险性预测结果。研究结果表明,所得到的实际预测结果与期望值之间的平均相对误差控制在5%以内。利用核主成分分析法与PSO-SVM相结合的评价模型具有精度高和运算速度快的优点,为充填管道失效风险预测提供了一种可靠的方法。     

顺行指数在马钢高炉上的应用

简要阐明了顺行指数的概念,顺行指数与高炉关键指标的关系,以及如何应用顺行指数评价高炉运行状态。结合案例分析,重点阐述了马钢2500m~3和4000m~3高炉如何应用顺行指数进行数值分析,实现高炉运行状态的量化管理。实践表明,应用顺行指数可为高炉操作调整提供依据,马钢大型高炉实现了长时间炉况稳定顺行,2500m~3和4000m~3高炉的燃料比分别下降了9 kg/t和26 kg/t。