高炉过程控制讲义
高炉冶炼基础讲课稿3
还原速率的数学模型
• 在低温下，界面反应阻力大，但随温度升高而减 小。 • 还原初期内扩散阻力小，但很快随温度升高而占 主要地位，高温尤为明显。 • 外扩散阻力在还原过程中比较小，不成为反应的 限制性环节。
C 0 − C平 RA = 1 1 K 1 + + 2 ro − r 1 + K 4πr 2 k 4πro β 4πDeff ( ) ro r
碳素溶损反应（贝波-反应）
• CO2+C ←→2CO-165686kJ • 特点：强吸热 • >1100 ℃，碳素溶损反应速度极快，使CO2 不能存在。 • 对焦炭质量的影响：焦炭的反应性 • 对Fe-C-O系气相平衡的影响
H2的Байду номын сангаас原
• • • • • • • >570 ℃ 3Fe2O3+ H2 → 2Fe3O4+H2O+21798kJ Fe3O4+ H2 ←→ 3FeO+H2O -63555kJ FeO+ H2 ←→ Fe+H2O+27698kJ <570℃ 3Fe2O3+ H2 → 2Fe3O4+H2O+21798kJ Fe3O4+ 4H2 ←→ 3Fe+4H2O-146649kJ
• 1 ：还原气体在主流中的浓度与平衡浓度差 ，即反应的
推动力，s/mol • 2 ：边界层扩散阻力， s/mol • 3：内扩散阻力，s/mol • 4：界面反应阻力，s/mRA RA:还原反应速率；mol/s;β ----- 边界层传质系数； Deff --- 在微孔中有效扩散系数；k--- 反应速度常数； K—反应平衡常数；ro ---原始半径；r ---未反应核半径。
炼铁高炉生产过程的自动化控制研究
炼铁高炉生产过程的自动化控制研究炼铁高炉是指用于生产铁的重要设备，通过高温炼煤炭和铁矿石，然后将产生的铁水进行冶炼得到铁。
随着科技的进步，炼铁高炉的生产过程已经逐步实现了自动化控制。
本文将就炼铁高炉生产过程的自动化控制进行研究和分析。
一、炼铁高炉生产过程的基本流程炼铁高炉的生产过程一般分为原料处理、冶炼和铁水处理三个阶段。
在原料处理阶段，主要是将铁矿石、焦炭和熔剂等原料按一定比例装入高炉中。
在冶炼阶段，利用高炉的高温对原料进行还原反应，产生的铁水流入炼铁炉底，在这个阶段还会产生大量的炉渣。
最后在铁水处理阶段，将熔化的铁水加工成铁块或铁铸件。
二、炼铁高炉自动化控制的意义传统的炼铁过程需要大量人工操作，一方面工作环境恶劣，另一方面操作人员的技术要求也很高，同时还需要大量的劳动力。
而炼铁高炉的自动化控制技术的应用可以大大减少人工操作，提高工作效率，保证炉内生产的稳定性和安全性，同时还可以减少炉料的消耗。
1.传感器技术炼铁高炉自动化控制系统需要实时监测高炉内部的温度、压力、流量等参数，以便及时调整控制策略。
传感器技术的应用可以有效地实现对这些参数的监测，同时保障高炉生产过程的安全和稳定。
2.控制系统控制系统是炼铁高炉自动化控制的核心，它可以根据传感器反馈的数据进行实时控制，并且可以根据设定的参数进行自动调整。
目前，常用的控制系统包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
这些控制系统能够更精确地控制高炉的冶炼过程，提高生产效率。
3.人机界面人机界面是操作人员与自动化控制系统进行交互的重要手段，它能够直观地向操作人员展示各种参数和报警信息。
操作人员也可以通过人机界面对控制系统进行参数的设定和调整。
尽管炼铁高炉自动化控制技术已经取得了很大进步，但是仍然面临一些挑战。
在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下，传感器和控制系统的稳定性和可靠性还有待提高；当前的自动化控制系统还需要更多的智能化技术的应用，以更好地适应高炉生产的复杂性和多变性。
高炉过程计算机控制1
第七类，炉内数据处理画面：主要是显示数学模型计算结果和操作指导的画
面，例如：炉热推断模型的煤气利用率时系列数据，炉热指数Te及其推断Si合量，按
风口前端温度及统计方法推断铁水含硅量的时系列数据、动作建议等画面；软融带推
1） 原、燃料作业数据处理
（1）原、燃料等成分分析数据处理 分析中心计算机 （矿石、烧结矿和球团和 焦炭、石灰石等）成分分析 （2）在库量监视处理 当高炉各料槽出料时，用下式进行粉量补正： 补正后的出料量＝实际称量值X（l一粉矿率／100） 按下式计算出料量最新值，存于各槽出料量的时序列文件，并从相应的库存量文件 扣除最新出料量，更新库存文件: i槽出料量=（∑i槽k次出料量 ＋ i槽本次出料量）/（现在时刻—前n次出料时刻） 高炉计算机 按种类、牌号等 接收成分数据、存储、显示
过程控制系统
生产管理 控制室
功能： （1）数据记录 （2）数据直接控制 （3）顺序控制 （4）在线操作指导 （5）离线操作指导 （6）炼铁生产管理
基础自动化系统
高炉本体温度 冷风流量 数模 热风压力 转换 炉顶压力 炉顶温度 热风温度 东西料线 矿石和焦炭批重
检测和控制系统
高炉过程
矿石
熔剂 煤气 焦碳
3）送风系统 送风系统包括鼓风机、热风炉、冷风管道、热风管道、热风围管等。其任务 是将风机送来的冷风经热风炉预热以后送进高炉。
4）煤气净化系统 煤气净化系统包括煤气导出管、上升管、下降管、重力防尘器、洗涤塔、文 氏管、脱水器及高压阀组等，也有的高炉用布袋除尘器进行干法除尘。其任务 是将高炉冶炼所产生的荒煤气进行净化处理，以获得合格的气体燃料。
高炉冶炼操作与控制 学习指南
《高炉冶炼操作与控制》课程以工作过程为导向，依据高炉炼铁值班工长职业岗位核心能力的要求组织教学内容，编排教学项目。
本课程共包括十一个学习项目：高炉炼铁生产工艺的认知、高炉炼铁原燃料的识别与分析、高炉基本操作制度的制定与调节、高炉炉体的监控与维护、高炉装料操作、送风操作、高炉炉况的判断与处理、高炉强化冶炼操作、高炉炉前操作、高炉煤气除尘操作、特殊炉况操作。
学习本课程的建议如下：
一、做好学习前的准备工作
•安排好时间
•避免拖延
•批评性思考
•调动自身积极性的练习
•做出适宜的决策
•解决问题和做出决定
二、独立学习
•培养有效的学习习惯
•集中精力学习
•多渠道学习
三、善于与他人一起学习
•协作学习
•解决冲突
•组织与实施团队项目
•使用反馈以及与导师合作
四、积极参与项目管理
•项目讲解演讲
•积极进行项目组织工作
五、认真进行仿真操作练习
•熟悉工艺流程和操作程序
•勤动手、多动脑
六、善于分享工程人员的实践经验
•多动脑，多交流
•善于分享工程技术人员的实践经验
1。
(完整word版)高炉热风炉的控制
高炉热风炉的控制1. 概述钢铁行业的激烈竞争，也是技术进步的竞争。
高炉炼铁是钢铁生产的重要工序，高炉炼铁自动化水平的高低是钢铁生产技术进步的关键环节之一。
炉生产过程是，炉料（铁矿石，燃料，熔剂）从高炉顶部加入，向下运动。
热风从高炉下部鼓入，燃烧燃料，产生高温还原气体，向上运动。
炉料经过一系列物理化学过程：加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫，最后生成液态生铁。
高炉系统组成：1）高炉本体系统2）上料系统3）装料系统4）送风系统5）煤气回收及净化系统6）循环水系统7）除尘系统8）动力系统9）自动化系统高炉三电一体化自动控制系统架构：组成：控制站和操作站二级系统控制内容：仪表、电气传动、计算机控制自动化包括数据采集及显示和记录、顺序控制、连续控制、监控操作、人机对话和数据通信2．热风炉系统(1) 热风炉系统温度检测(2) 热风炉煤气、空气流量、压力检测(3) 热风炉燃烧控制(4) 热风炉燃烧送风换炉控制(5) 煤气稳压控制(6) 换热器入口烟气量控制(7) 空气主管压力控制热风炉燃烧用燃料为高炉煤气，采用过剩空气法进行燃烧控制，在规定的燃烧时间内，保持最佳燃烧状态燃烧；在保证热风炉蓄热量的同时，尽量提高热效率并保护热风炉设备。
热风炉燃烧分三个阶段：加热初期、拱顶温度管理期和废气温度管理⑴加热初期：设定高炉煤气流量和空燃比，燃烧至拱顶温度达到拱顶管理温度后，转入拱顶温度管理期。
在加热初期内，高炉煤气流量和助燃空气流量均为定值进行燃烧。
⑵拱顶温度管理期：保持高炉煤气流量不变，以拱顶温度控制空燃比，增大助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，燃烧至废气温度达到废气管理温度后，转入废气温度管理期。
在拱顶温度管理期内，高炉煤气流量为定值进行燃烧，助燃空气流量进行变化以控制拱顶温度。
⑶废气温度管理期：依据废气温度逐渐减小煤气流量，同时以拱顶温度调节控制助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，至废气温度达到废气目标温度后，如果热风炉燃烧制选择为“废气温度到” ，则燃烧过程结束；如果选择为“燃烧时间到” ，则调节煤气流量减小到仅供热风炉保持热状态的需要，直到燃烧时间到时燃烧过程结束。
高炉炼铁生产工艺流程培训讲义
授课人：段如刚储矿槽焦仓槽下筛分称量设备运输设备料车，皮带炉顶装料设备高炉鼓风机站热风炉热风管道出渣干渣，水冲渣重力除尘器半净煤气布袋除尘器净煤气用户：烧结、竖炉、热风炉、发电出铁场铁水罐炼铸1、高炉本体系统：高炉炼铁的主体设备，包括高炉基础，炉壳、炉衬和冷却设备等。
2、上料系统：主要任务及时，准确、稳定地将合格炉料送至高炉炉顶主要有两种上料方式:料车上料，皮带上料。
3、炉顶装料系统：主要任务：满足高炉布料要求，密封效果好。
主要有钟式炉顶,无钟炉顶两种类型。
4、送风系统：主要任务，连续可靠地供给高炉冶炼所需数量和温度的热风。
5、除尘系统：主要任务：回收煤气，清除灰尘.两种方式：干式除尘，温式除尘。
6、渣铁处理系统。
7、喷吹系统。
二、高炉生产主要技术经济指标：1、高炉有效容积利用系数（ην）高炉有效容积利用系数是指每昼夜，每1m3高炉有效容积的生铁产量即高炉每昼夜的生铁产量P 与高炉有效容积V有之比。
ην=P/ V有2、焦比（K）：焦比是指冶炼每吨生铁消耗的焦炭量，即每昼夜焦炭消耗量Q K与每昼夜生铁产量P之比。
K=Q K/P3、煤比（Y）：冶炼每吨生铁消耗的煤粉量称为煤比。
Y=Q y/P4、冶炼强度（I）：每昼夜，每1 m3高炉有效容积燃烧的焦炭量，即高炉一昼夜焦炭消耗量Q K5、生铁合格率：化学成份符合国家标准的生铁称为合格生铁，合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率，它是衡量产品质量的指标。
6、生铁成本生产1t合格生铁所消耗的所有原料、燃料、材料、水电、人工等一切费用的总和。
7、休风率：高炉休风时间占高炉规定作业时间的百分数，休风率反映高炉设备维护的水平。
8、高炉一代寿命：高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间。
判断准则：经济性、安全性。
衡量高炉一代寿命的指标：（1）高炉炉龄。
（2）一代炉龄内单位容积产铁量。
三、高炉炉型：五段式高炉炉喉炉身炉腰炉腹炉缸四、高炉用原料：1、精料要求：“高、熟、净、小、匀、稳、熔”精料内容：高炉炼铁的渣量，成分稳定，粒度均匀，冶金性能良好，炉料结构合理。
高炉冶炼操作与控制下篇
高炉冶炼操作与控制下篇6.3高炉冶炼操作高炉炼铁的根本任务是将铁矿石冶炼成合格生铁。
国内外生产实践与理论研究均已证明：做好精料工作是高炉冶炼的基础；合理的炉型与性能良好的高炉附属设备是搞好高炉的基本条件；处理好炉料下降与煤气流分布的关系是维持高炉顺行的主要手段；炉料经过很好的加热、还原、熔化、造渣、脱硫等一系列反应后得到合格铁水是高炉冶炼的基本过程；合理利用国家资源、充分利用煤气能量，以便达到最佳冶炼效果是高炉冶炼的基本目标。
高炉生产工艺与其它冶金工艺过程相比具有以下几个特点：1、生产过程具有连续性（1）高炉炼铁生产的各个环节如上料、送风、煤气除尘、出渣出铁（定期或连续）等都是长期连续的紧密配合；除了设备的定期检修与处理事故之外，一座高炉一般要连续生产6～10年。
操作时要统一各岗位人员的思想和调节方法。
（2）日常炉况的波动与变化也是连续的；操作过程中要做到早发现、早预防、早处理。
2、炼铁反应在密闭的容器中进行由于无法全面直接观察到高炉内炉料与煤气的运动情况，生产中主要依靠实践经验、检测仪表、局部活体取样分析、高炉解剖来顺利完成炼铁任务。
3、高炉拥有庞大的生产体系一般高炉都必须具有庞大的主辅助系统，其主要有合理可靠的高炉本体，复杂的原燃料系统，繁忙的运输系统，准确可靠的上料系统，安全通畅的煤气系统，高风温的送风系统，灵活及时的渣鉄处理系统以及节约焦炭的喷吹系统。
4、炉况的波动与不稳定性是不可避免的；炉况的稳定与顺行只是相对的、暂时的。
由于高炉冶炼受到原燃料物理性能和化学成分的变化；气候条件的波动；高炉设备及外界因素；操作者水平差异等诸多因素的影响所以使得炉况会发生经常性的波动，高炉操作就是随时掌握引起炉况波动的因素，准确地把握外界条件地变化，在错综复杂地矛盾中抓住主要矛盾，对炉况作出及时准确的判断，及早采取恰当的调剂措施，从而保证高炉生产稳定顺行。
6.3.1 高炉基本操作制度选择合理的操作制度是高炉操作者的基本任务。
高炉四大操作制度讲义
高炉四大操作制度讲义高炉操作的任务：高炉操作的任务是在已有原燃料和设备等物质条件的基础上，灵活运用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的最佳冶炼成效。
实践证明，尽管原燃料及技术装备水平是要紧的，然而，在相似的原燃料和技术装备的条件下，由于技术操作水平的差异，冶炼成效也会相差专门大，因此不断提高高炉操作水平、充分发挥现有条件的潜力，是高炉工作者的一项经常性的重要任务。
通过什么方法实现高炉操作的任务：一是把握高炉冶炼的差不多规律，选择合理的操作制度。
二是运用各种手段对炉况的进程进行正确的判定和调剂，保持炉况顺行。
实践证明，选择合理的操作制度是高炉操作的差不多任务，只有选择好合理的操作制度之后，才能充分发挥各种调剂手段的作用。
高炉有哪几种差不多操作制度：高炉有四大差不多操作制度：（1）热制度，即炉缸应具有的温度与热量水平；（2）造渣制度，即依照原料条件，产品的品种质量及冶炼对炉渣性能的要求，选择合理的炉渣成分（重点是碱度）及软熔带结构和软熔造渣过程；（3）送风制度，即在一定冶炼条件下选择合适的鼓风参数；（4）装料制度，即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。
选择合理操作制度的依照：高炉的强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况等是选定各种合理操作制度的依照。
通过哪些手段判定炉况：高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的必要条件。
为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。
在实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会发生波动，气候条件的不断变化，入炉料的称量可能发生误差，操作失误与设备故障也不可能完全杜绝，这些都会阻碍炉内热状态和顺行。
炉况判定确实是判定这种阻碍的程度和顺行的趋向，即炉况是向凉依旧向热，是否会阻碍顺行，它们的阻碍程度如何等等。
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第一章绪论1.1 高炉过程控制的基本概念高炉过程控制就是高炉操作者根据从仪表上获取的检测数据，对高炉运行状况进行判断与预测。
高炉控制的目标是要及时发现并调整不稳定的炉况，生产出合格生铁，同时要注意降低燃料消耗和高炉长寿的问题。
1.2 高炉过程控制的发展概况高炉冶炼过程控制模型可以归纳为三种类型：1)高炉冶炼过程数学模型2)高炉冶炼过程优化模型3)高炉冶炼过程专家系统1.3 高炉过程控制的发展趋势实现高炉炼铁过程的闭环自动化。
结论：高炉冶炼过程控制模型以现代炼铁理论、自动控制理论和计算机技术为基础，由低级向高级发展，正在日臻完善，而且逐步形成了自己的一套比较系统的理论，并在生产中得到日益广泛的应用。
第二章高炉过程控制系统的构成2.1 高炉生产的特点1）过程复杂。
高炉冶炼过程为非均相、非线性、非稳态连续的物理和化学变化过程。
高炉内各种物理化学现象及其影响因素之间相互作用、相互影响，表现出很强的分布特性和耗散系统特征。
另外，高炉冶炼过程与外部环境之间的关系复杂。
冶炼过程涉及的物料流量大，相关处理设备繁多，前后工序的连贯性强，外部环境发生的变化都将对冶炼过程产生重要影响。
2）检测信息不完全。
高炉冶炼过程是在密闭状态下进行，内部情况大多无法直接观测，炉内高温、多相、含尘和机械冲刷等特点给过程变量的检测带来极大困难，一些用于建模和控制所需要的重要参数和变量目前还难以测得，一些测得的信息也含有较大噪声。
具体表现在检测项目少，且多局限于过程的边界（炉顶、渣铁、风口、炉身静压力等），很多重要检测数据的采样频度低。
3）反应迟钝。
即对控制动作的响应十分缓慢，时间常数很大，各个操作参数对过程的作用具有很大的滞后期，如：各操作变量对控制目标之一的[Si]的动态变化响应的延迟时间约为3-7小时。
4）可控范围狭窄。
一方面，铁水质量必须满足用户的要求，这使得高炉的各种控制参数可调范围相对较小；另一方面，炉况必须早调、小调，才不致于发生过大的波动，否则炉况将急剧恶化而导致失控。
高炉的这些特点，使得高炉的过程控制，特别是实时在线控制，长期以来一直是高炉操作的难点。
高炉的这些特点，还决定着必须同时在三个水平的时间尺度上对高炉实施有效的控制，即：长期控制、中期控制和短期控制，才能达到预期的目的。
(1)长期控制。
长期控制又称作“生产方针”或“生产计划”。
长期控制的任务是帮助经理和管理人员在原料、燃料种类或市场对生铁品种和数量的需求发生变化时，或者当工序中出现了薄弱环节时(如上料和装料系统的设备故障、一座热风炉损坏等)，快速而准确地分析生产条件的变化对利用系数、燃料比、生铁质量、生产成本和炉况等所可能产生的影响，决定相应的高炉操作制度。
(2)中期控制。
高炉的状况随着炉龄的延长而缓慢地变化。
原料、燃料性质长期微小的变化也会对炉况发生影响。
中期控制的任务是定期核查炉热水平，控制软熔带，以及对崩料、悬料、管道等异常炉况进行预报和控制。
(3)短期控制。
由于原料、燃料的性质和入炉重量总是不可避免地要发生变化而偏离设定值，大气温度和湿度等环境因素也在经常发生变化，所以高炉炉况总是处于不断的变化之中。
短期控制的任务是尽早地把握高炉过程的动态变化，采取必要的调节手段，保证炉况稳定顺行和生铁的质量。
高炉控制的基本思想示于下图中。
2.2 控制系统的功能及分级结构(1) 数据记录。
(2) 数字直接控制(简称DDC)。
(3) 顺序控制。
(4) 在线操作指导。
(5) 离线操作指导。
(6) 炼铁生产管理。
2.3计算机系统的软、硬件组成计算机控制系统的硬件设备主要有:(1)中央处理器(简称CPU)。
(2)存贮器。
(3)操作台、键盘和监视器。
(4)打印机和复印机。
(5)电源设备。
(6)数据输入—输出装置。
(7)通风和布线。
(8)检测仪表。
(9)试验设备。
(10)控制执行设备。
计算机系统的软件组成包括系统软件和应用软件。
过程控制级的控制功能分为在线功能和离线功能两种。
在线功能主要有：. 装料操作数据处理、高炉本体数据处理、铁渣操作数据处理、模型计算、工艺设备管理、数据记录、数据显示和数据通讯。
离线功能共有两种：离线模型计算和一代炉龄数据库。
2.4高炉过程控制计算机的体系结构过程控制计算机随着计算机技术的发展，体系结构相应发生变化，主要分为集中控制型、分散控制型、Client-Server型。
1）集中控制型。
早期限于计算机硬件能力有限，设备昂贵，大多采用1台主机承担过程控制级的全部基本功能，包括从数据采集、计算、模型运算、操作值设定，到画面生成和打印控制等。
这种结构的系统存在一个主要缺点，即整个庞大系统的安危系于主机身上。
为了防止因主机故障造成整个系统瘫痪，就需增加一个主机作为备用，而有些厂家恐怕就负担不起这个费用。
2）分散控制型。
整个系统由基本独立的子系统组成，因此相互关联很少，各工作站地位平等，其中一台故障，不会造成整个系统瘫痪，提高了系统安全性。
缺点是以后如要开发管理级计算机，由于要从各个独立的数据库中提取数据，略嫌麻烦。
3）Client-Server型。
Client-Server结构，造价便宜，易于扩展。
在此基础上开发管理机也较为容易。
另外现在硬件技术提高了，硬件故障率极低，采用1台服务器即可满足要求。
2.5过程信息的种类和采集高炉车间的设备共分为上料系统、装料系统、送风系统、喷吹系统、渣铁处理系统、煤气清洗系统和高炉本体等七大部分。
与设备有关的许多数据是高炉过程数据的重要组成部分，并可称之为“炉外信息”；而有关高炉内部气、固、液三相的物理化学变化的信息，可以称之为“炉内信息”。
第三章高炉过程控制与专家系统高炉冶炼过程专家系统是根据专家系统与神经网络的原理，由优秀高炉工作者（操作专家）提供专门知识和经验，经知识工程师构筑知识库、推理机，二者结合进行推理和判断，模拟冶炼专家判断炉况并进行操作指导，达到控制高炉冶炼过程的目的。
3.1专家系统的基本思想专家系统是一类计算机软件系统，它能在特定的领域内，通过应用领域专家的经验和知识来模拟人类专家解决该领域中困难问题的能力。
与高炉工长相比，高炉专家系统具有以下几点主要优势：1）可同时对大量的高炉过程信息进行快速分析和综合判断；2）可应用本公司炼铁专家在长期生产过程中所积累的水平最高的操作经验，对炉况及其走向的判断更正确、更客观，可避免三班作业的不一致，实现标准化操作；3）可将人类专家的经验与“传统数学模型”及其他人工智能技术综合应用，从而使对炉况的判断及调剂动作的决策建立在更为科学的基础上。
3.2专家系统的基本结构如图，一个专家系统是由若干个具有特殊功能的程序模块组成，常见的专家系统主要功能模块包括：（1）知识库：用于存取和管理所获取的专家知识和经验，供推理机使用。
（2）推理机：用于对知识库内的知识进行搜索推理，求解专门问题。
（3）解释子系统：使程序能够回答用户提出的各种咨询，包括系统在运行时的推理路线；推理结果的解释；知识库的内容。
（4）综合数据库：用于存放系统运行过程中所需要和产生的有关信息，包括问题的描述、中间结果、解题过程的记录等信息。
（5）知识获取子系统：它起着对知识库进行编辑、修改、更新等作用；检验知识库的一致性和完整性。
（6）用户界面：负责将用户所要输入的信息转换成系统内部的表达形式，同时将系统内部信息转变成用户易于理解的外部输出形式。
3.3 开发高炉专家系统的步骤一个高炉专家系统的开发，通常需要经过以下几个步骤：（1）确定系统的目标。
（2）获取知识。
（3）建立知识库。
（4）构建系统原型。
（5）离线调试和检验。
3.4 知识的表示知识表示的目的在于，将那些不同类型的知识，选择合适的表达方式，以便计算机能够有效地构造和利用这些知识。
知识表示的方法有：产生式规则、框架、确定性因子、资格函数、人工神经网络、数理统计等。
3.5 高炉专家系统的构成专家系统从过程计算机读取所需要的、通常已经过处理的高炉操作数据。
根据经过再次处理的这些数据和从人—机界面输入的信息，专家系统调用知识库中的知识，运用推理机的推理逻辑进行推理判断，确定当前炉况或求解待解决的问题，最后再运用知识库中的知识对调剂炉况的动作种类、动作量和时机作出决策。
第四章高炉炉况判断及炉况异常的处理4.1 高炉炉况判断常见的炉况判断方法有直接判断法和利用仪器仪表进行判断。
高炉炉况的直接判断包括看出铁、看渣、看风口、看料速和探尺运动状态等，这是判断炉况的主要手段之一，尤其是对监测仪表不足的小型高炉更为重要。
虽然直接判断法缺乏全面性，并且在时间上有一定的滞后性，但由于其具有直观和可靠的特点，因此是一项十分重要的观察方法，也是高炉工长必须掌握的技能。
出铁主要看铁中含硅与含硫情况。
“炼好铁必须先炼好渣”，只有炉渣温度和成分适当，高炉生产才会正常。
渣是直接判断炉况的重要手段。
一看渣碱度，二看渣温，三看渣的流动性及出渣过程中的变化。
高炉下料速度受风量大小、批重及其他因素的影响。
看料速主要是比较下料快慢及均匀性，看每小时下料批数和两批料的间隔时间。
探尺运动状态直接表示炉料的运动状态，真实反映下料情况。
炉况正常时，探尺均匀下降，没有停滞和陷落现象；炉温向凉时，每小时料批数增加；而向热时，料批数减少；难行时，探尺呆滞。
探尺突然下降300 mm以上时，称崩料；如果探尺不动时间较长称为悬料；如探尺间经常性地相差大于300 mm时，称为偏料(可结合炉缸炉温来判断)，偏料属于不正常炉况。
如两探尺距离相差很大，若装完一批料后，距离缩小很多时，一般由管道引起。
随着科学技术的发展，高炉监测范围越来越广，精度越来越高，已成为判断炉况的主要手段。
监测高炉生产的主要仪器仪表，按测量对象可分为以下几类：压力计类，温度计类，流量计类，此外还有炉喉煤气分析、荒煤气分析等。
利用CO2曲线判断高炉炉况CO2曲线可用来预测炉温发展趋势。
当CO2曲线上CO2值普遍下降时，或边沿显著下降，表明炉内直接还原度增加，或边沿气流发展，预示炉温向凉。
同时，混合煤气中CO2值也下降。
煤气曲线由正常变为边沿气流发展，预示在负荷不变的条件下炉温趋势向凉，煤气利用程度降低。
当边沿普遍上升，中心也上升时，则表示在负荷不变的条件下，煤气利用程度改善，间接还原增加，预示炉温向热。
同时，混合煤气中CO2值也将升高，把两者结合起来判断，可以为操作者指出调节的方向。
4.2 高炉炉况失常及处理原燃料的物理及化学性能的变化、高炉操作条件的改变、操作的失误等，都会使高炉原有的煤气分布、高炉炉缸的工作状态、炉料的下降状况等发生改变，使高炉顺行遭到破坏，导致炉况波动或失常。
由于高炉的冶炼周期长、热惯性大，高炉由顺行变为失常的过程也是逐渐发生的，失常前往往有一些征兆可以通过高炉操作参数的变化判断出来。