顶吹熔炼系统是一种在冶金行业经常使用的熔炼设备,该系统广泛应用于火法冶炼中,如铜、铅、锌等金属,该系统中各部分尺寸精确、结构紧凑,生产操作流程也简便易行,投资成本较为低廉,对环境污染较小、配套适应性较强等。2002年,某冶炼公司为进行铜冶金而引进了我国首批顶吹熔炼设备,在日常操作过程中,该设备经常发生故障,而系统对于故障的预判能力也不足,这对于企业的常规生产和经济效益等方面产生许多负面影响,带来较大的损失。因此,本文将视点置于作为火法冶炼熔炼设备的顶吹熔炼系统的故障监测及寿命预测进行分析研究。借助某冶炼公司的实际生产数据,在前人对顶吹熔炼系统进行了可靠性分析、核心部件喷枪寿命预测研究的基础上,对顶吹熔炼系统关键部件炉衬与烟道进行特征融合及寿命预测,并对整个系统的寿命预测系统进行研究,进而可以完善该系统,并降低系统故障的发生频率,从而对提早发现故障及如何解决提供前瞻性的措施。本文的研究内容如下:(1)顶吹熔炼系统炉衬与烟道特征融合通过对某冶炼公司四年来采集的数据进行分析,利用流形学习的方法对系统关键部件进行特征融合,分别利用主成分分析法、等距特征映射以及局部线性嵌入的方法对顶吹熔炼系统的炉衬和烟道部分进行特征融合,将得到的结果进行对比分析。分析结果发现,用局部线性嵌入(LLE)的方法得到的特征融合效果最好。为后面的寿命预测研究做好一定的铺垫。(2)顶吹熔炼系统炉衬与烟道寿命预测分析通过SVM支持向量机、感知机、B-P神经网络等模型,对顶吹熔炼系统的关键部件炉衬和烟道进行寿命预测分析,将寿命预测的结果进行对比分析。分析结果发现,用支持向量机(SVM)模型进行寿命预测可以得到最好的效果,将前期特征融合和寿命预测分析的结果进行归纳总结,为后期研究做好准备。(3)顶吹熔炼系统预防性维修策略的优化在前面两部分对顶吹熔炼系统的关键部件炉衬和烟道两部分进行了特征融合和寿命预测分析以及对系统故障模式先行研究的基础上,对已有的预防性维修策略利用二次插值法进行模型优化,以达到降低维修成本和减少维修频率的目的。