料面煤气流分布的发展过程对于保持高炉的稳定运行、指导高炉优化操作及其调控起着十分重要的作用。尽管目前已有多种检测方法和煤气流分布模型,但不能描述煤气流分布的动态发展,无法实现高炉煤气流分布特征及炉内状况的在线监测和自动控制。而大量煤气流分布随时间变化数据蕴藏着高炉冶炼过程深层次特性,挖掘煤气流发展过程的内在机理是实现高炉冶炼过程自动控制的关键所在。因此,针对煤气流动态发展特征及其影响因素尚不够明确的研究现状,本文以包钢6号高炉为研究对象,运用图像处理技术,人工智能技术、时间序列处理技术等进行“基于数据驱动的高炉料面煤气流发展过程研究”,探索布料周期之间煤气流发展的关联性,掌握布料周期煤气流分布的发展规律,寻找适合高炉自己合理的煤气流发展模式,为高炉布料提供帮助。本文结合包钢6号高炉实际生产数据,建立了料面煤气流分布的发展模型,将连续的煤气流发展过程划分为布料周期的“状态向量序列”,以表达每一个周期料面煤气流的变化特征,为监测和调控高炉煤气流的动态发展提供了新的研究思路。根据该模型结合布料周期中心和边缘特征分析该高炉运行状态得出:高炉布料周期料面煤气流发展分为四种模式,四种模式的旺盛期、布料期都与煤气利用率呈正相关性,而发展中期与煤气利用率呈负相关性;四种模式对应的边缘发展及中心点偏移度呈现一定的规律性;布料周期内不同时期的时间占比、煤气流中心偏移度、边缘煤气流发展共同影响煤气利用率,该研究结果能为高炉的煤气流调控目标、调控方向、调控时间点提供指导;在高炉运行过程中,在线监测布料周期的若干参数,判断其发展模式。通过增加布料期、控制旺盛期、适度发展边缘等方式,将煤气流向着目标模式1调控,提升煤气利用率,实现高炉布料可视化操作及在线智能控制;在煤气流发展的初期,煤气流中心位于高炉炉喉物理中心附近,随着煤气流发展,煤气流中心逐渐向西南方向偏移;在布料时期,煤气流中心从西南方向逐渐靠近高炉炉喉物理中心;对料面煤气流发展过程进行调控时,当前布料周期对后续煤气流分布的影响范围为8个周期,且影响力逐渐减弱。