烧结作业管理专家系统是日本川崎钢铁公司开发的，目的是提高烧结作业管理自动化系统的水平(原管理系统无法跟踪烧透点BPT的变化，对于抽风机必要的操作的扰动难以适应，而往往需人工操作，使系统自动运转率低到60%～80%)。它在原有系统加入一台作为人工智能(AI)用的计算机，并装有日本富士电机公司生产的EIXAX型专家系统开发工具来组成烧结作业管理专家系统，原有计算机以1min周期采集数据并执行设备管理机能，而AI计算机则以5min周期执行BTP管理功能、30min周期执行品质管理功能和生产管

图1  强度主控、温度辅控的点火炉燃烧控制系统的运行结果

a-点火温度曲线；b-辅控系数曲线；c-煤气流量曲线

1、3-设定温度上、下限；2-点火温度运行曲线；4-煤气流量曲线；5-煤气流量上限

理功能，它属于诊断型专家系统。约500条规则，微判断及数值计算等Fortran程序约11k步。

(1)BTP管理。BTP共有三个数值，即计算的在烧结机尾的BTPA点(按机尾前5个风箱的温度，按温度Y与距离X关系的二次方程式Y=αX²+βX+γ求极大值而得出终点温度BTP点位置。每1min计算一次)，进入点火炉前的长期预测BTPL点(是按原料的透气性，即表征配料配比变化、干扰、原料偏析、原料水分变化等反应结果值，用多元回归方式进行预测，能在到达实际烧结终点前约30min进行预测，它适用于原料大变化时)和在从机尾算起倒数第6个风箱的短期预测BTP_S点(按该风箱温度进行预测，它使用回归方式组成数学模型，精度较高，能在到达实际烧结终点前约10min进行预测，它适用于原料变化较少时)。BTP管理见图2。

(2)设备管理功能。它主要是监视主要设备的工艺参数，越限时报警，并发出操作指导以保护设备免遭损坏。例如监视冷却机的温度，在越限时，提出降低台车速度的建议；监视主抽风机抽力，越限时提出变化排风门开度的建议；监视除尘器的温度，越限时提出变化抽风机排风门开度的建议等等，且其动作考虑到BTP对台车速度调节的影响。

图2  预测BTP及控制流程

(3)生产管理。见图3高炉和烧结一般是一对一的，并与原料场的落地烧结矿进出作为调节。各烧结机目标生产率要对应于高炉使用量，并进行平衡，要使高炉烧结矿贮槽过量或不足时使之回到正常值，贮槽在库量过剩余时禁止增加烧结生产率，反之，在不足时则禁止降低烧结生产率。此外在品质恶化时也限制生产率上限，高炉烧结矿贮槽达到目标值则维持烧结机该生产率等等，此外还必须考虑BTP管理功能，即台车速度增减对生产率的影响，必要时调整配合比与层厚以维持该生产率。

(4)品质管理。管理项目有直接还原率RDI、碱度、强度、粉化率、粒度、返矿率等，其控制流程见图4，例如“轻度不良”时要调整投入热量，这就要增加配比中焦粉含量，“重度不良”时为了使烧成时间长些而降低目标生产率，以使质量恢复，就要进行BTP管理等等。

图3  烧结矿生产控制流程

图4  质量控制流程

(5)学习。见图5，它自动更新下列参数：1，各预测公式的回归系数；2，BTP预测值精度校验(图5的①)，3，动作系数(图5的②和③)的补正系数；4，BTP的设备保护的上、下限值，包括BTP，冷却机温度，电除尘EP的温度等上下限；5，BTP变化量判定标准。

本系统已于1990年4月在该公司的2号、3号、4号烧结机上投入运到至今，效果良好，BTP的分散性为σ=3%(以前为7%)，焦炭强度分散由以前的σ=0.7%降为σ=0.6%，高炉料槽料位大为稳定，全自动化，为今后烧结厂1人操作创造前提。

图5  专家系统学习概略图