张立强-基于大数据理论的电炉炼钢大模型.pdf

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1、1基于大数据理论的电炉炼钢大模型研究与实践2022年12月汇报人：张立强 教授/博士生导师安徽工业大学工程研究院副院长、智能冶金研究所 所长安徽省金属学会 副秘书长安徽省冶金工业数字孪生重点实验室2安徽工业大学简介安徽工业大学（原华东冶金学院）是一所以工为主，工、经、管、文、理、法、艺七大学科门类协调发展，具有钢铁冶金特色的综合性大学，是国家“中西部高校基础能力建设工程”项目高校、教育部“卓越工程师教育培养计划”实施高校和安徽省地方特色高水平大学建设高校。学校占地面积2561.5亩，现有佳山、秀山两个校区，校舍建筑面积87.7万平方米，教学科研仪器设备总值3.1亿元，馆藏纸质文献205.09万

2、册。设有17个教学院部，74个本科专业，13个一级学科硕士点，18个专业硕士点，6个一级学科博士点，1个博士后科研流动站，工程学、材料学、化学、计算机等4个学科ESI排名全球前1%。3安徽工业大学安徽工业大学智能冶金研究所智能冶金研究所（1）流程工业生产智能管控开展物质流、能量流与信息流的深度融合研究，坚持创新驱动、智能转型、绿色发展的理念，促进工业化和信息化深度融合，并开展制造过程数字化、工业互联网架构及安全策略等方面的研究。（2）工业大数据深度挖掘针对工业生产过程的海量在线和离线数据，基于数据挖掘、数据清洗的方法，结合神经网络、模式识别、机器学习等算法模型，从数学的角度并结合冶金专业知识开

3、展研究，揭示大数据与工业生产过程控制及产品质量的内在联系。（3）流程工业制造过程智能化针对学校制造业优势领域的智能化进行研究，开展基础理论模型研究，并开发工业制造过程控制数学模型，为智慧工厂建设提供有力的理论支撑。4安徽工业大学冶金智能研究所简介5背景大模型及在冶金中的应用目标及关键问题内容与案例进展目录Contents1345大数据发展现状266火星计划火星地壳中的铁含量：约 17%，火星表面土壤中铁约 16%-20%，火星地核中的铁：80%-90%。77 地球整体铁含量：约占地球总质量的 32%。地壳中的铁含量：约占地壳质量的 5%。地球的铁主要集中在地核中，地核的成分以铁和镍为主，铁的比

4、例约为 85%-90%。地球上铁的来源地核成分：铁85%-90%人类目前无法直接从地核中获取铁，主要受限于地核的深度、极端环境和技术能力。同时，地壳中丰富的铁资源已经足够满足人类的需求，因此没有必要冒险尝试从地核中提取铁。未来，随着技术进步，或许可以更深入地探索地球内部，但直接开采地核铁仍是一个极其遥远的目标。冶金发展历史与四次工业革命 第一次工业革命 1760-1840年 铁路 蒸汽机，机械生产时代 转炉炼钢 第二次工业革命 19世纪末-20世纪初 电力 生产线，规模化生产 电炉炼钢 第三次工业革命 20世纪60年代 计算机革命、数字革命炼钢自动化 第四次工业革命 21世纪初-智能互联，横跨

5、物理、数字和生物领域互动融合 炼钢智能化 工厂智慧化 新型人才899一、背景图1-1 钢铁企业智能制造愿景“大数据”时代钢铁行业正逐步从自动化、数字化、网络化向智能化方向发展。“双碳”时代1010一、背景图1-4 电炉炼钢过程配料+电弧优化能效利用率低难题 1钢液成分+合金化过程质量波动大难题 2造渣制度+渣系调控难题 3反应效率低电炉炼钢你作为一种重要的短流程炼钢工艺，因其灵活性高、原料适应性强等优点，在全球钢铁生产中占据越来越重要的地位。然而，这一全程仍然存在电耗高、效率低、质量波动大等问题。1111一、背景图1-6 人工智能模型爆发的三大要素温度、成分、电压 数据量大、生产快数据类型多结

6、构化数据+非结构化数据过程复杂性高物理、化学、电学等相互作用电弧炉炼钢过程大数据技术提高产品质量稳定性降低能源消耗减少原材料浪费提升利用率大数据：将成为像石油、矿山一样的战略资源，从大数据中挖掘大价值。现在全世界新产生的数据量每年增加40%，每两年数据翻一番。国际数据公司(IDC)和数据存储公司希捷开展的一项研究发现，中国每年将以超过全球平均值3%的速度产生并复制数据。数据产权横空出世全国首张数据产权登记证书！10月24日安徽省数据交易所向马鞍山市天创现代农业社会化服务有限公司发放了数据产权登记证书数据产权登记证书作为登记申请人拥有数据产权的可信依据，可作为开展或参与数据流通交易、数据资产入表