在現代鋁工業(yè)中使用的是霍爾—埃魯電解法生產電解鋁。電解槽是電解鋁生產中的主體設備,其炭素材料則是電解槽的陽極,起著導電及參與化學反應的雙重作用。因此炭陽極（又稱預焙陽極）的生產在鋁電解生產過程中是非常重要的關鍵環(huán)節(jié)。在炭陽極材料生產過程中,煅燒與焙燒是炭陽極生產中兩個非常重要的工藝階段,直接影響著炭陽極的產品質量,生產的能耗及環(huán)境控制等,是國家十一、十二、十三五規(guī)劃嚴格要求電解鋁生產實現節(jié)能減排、科學生產的關鍵環(huán)節(jié)之一。論文對國內外陽極煅燒及焙燒技術的發(fā)展及研究進行了綜述,并對兩階段技術改進與控制方式進行了分析。在總結以往理論研究的基礎上,以陽極煅燒及焙燒的工藝特點為依據,以陽極質量控制為目標,給出了炭陽極煅燒生產過程質量控制建模、焙燒生產過程質量控制及多目標模糊決策優(yōu)化焙燒工藝參數等具體方法,.并進行了仿真與實驗驗證對比。其研究的主要工作分為以下幾點：1、將在現場采集的數據進行統(tǒng)計處理,運用RHM（Resampling by Half-Mean）方法進行異常值剔除,建立了提高后期數據建模精度的有效方法。2、將PSO（Particle Swarm Optimization）和GA（Ge... 

【文章來源】：上海應用技術大學上海市

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

3燎燒車間物料抽送生產流程

巧裝．４．４?Ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ?ｗｏｒｋｓｈｏｐ?ｆｂｍａｃｅ?ｃｈａｍｂ巧?ｃｏｎｔｒｏｌ??４．３炭陽極鍛?zhàn)N質量捏制建模??國外大型石油焦生產廠及專業(yè)鍛后焦生產廠家多使用回轉畜鍛燒爐，鍛燒技術也相??對成熟，我國國內部分大型鉛廠的炭陽極生產車間配備的為回轉畜，而多數炭陽極生產??廠或是專業(yè)般后焦廠及中小型的電解侶廠都采用的是罐式爐。由于罐式般燒爐與回轉畜??在工藝設計及生產過程中有較大差別，而國內對于罐式爐鍛燒技術的研究主要集中在提??高單罐產能，提升加料卸料的機械化、自動化程度，鍛燒爐煙氣余熱的利用及環(huán)保的治??理等，對于罐式爐鍛燒過程中熱工制度模擬較少，而質量控制的研究尚無�？偨Y下來，??針對罐式爐股燒過程的模型研究目前主要是罐式淑燒爐熱平衡分析及罐式鍛燒爐數值??仿真。??研巧從控制學的角度出發(fā)，將現有的智能建模方法與罐式爐王藝特點相結合，運用??神經網絡建立石油焦般燒工苦參數與般后焦質量參數之間的模型，并用ＧＡ及ＰＳ０算法??對模型參數進行優(yōu)化，最終得到石油焦質量按制模型。??４．３．１般燒數據處理??

?第３１頁??圖４．５中紅色曲線為ＰＳＯ優(yōu)化結果，藍色曲線為ＧＡ優(yōu)化結果，可看出，通過３００??次的尋優(yōu)，隨著迭代次數的增加，ＧＡ優(yōu)化ＲＢＦ網絡參數，收斂速度較快，但適應度Ｇ??減少的很少，精度較低。??ＧＡ貪巧化化ＲＢＦ網絡權值中巧小誤爸進化過程??＂５０?Ｒ?１?１?１?１?■?Ｉ??＂伯ＧＡ?Ｉ??＼??ＰＳＯ?Ｉ??１１２０?■?－??１１００?－?Ｖ?－??盤１腳ｋ?－??５?Ｖ??，０６０?Ｊ?－??１０４０?－?－??１０２０?－??１？０?班?１００?１班抑?２甜?３００??迭代及對??困４乂智能巧法優(yōu)化ＲＢＦ＃ａ?（輸化雖為粉末比電阻）??Ｆｉｇ．?４．６?Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｏｐｔｉｍｉｚｅ?ＲＢＦ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ（ｔｈｅ?ｏｕｔｐｕｔ?ｏｆ?ｐｏｗｄｅｒ?ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）??由圖４．６結果看出，經過３００次尋優(yōu)后，ＰＳＯ優(yōu)化曲線趨于平穩(wěn)，在優(yōu)化網絡參數??中，隨著迭代次數的增加，Ｇ逐漸減小，可見ＰＳＯ可更好的找出ＲＢＦ網絡的權值，??優(yōu)化效果精度較好。??４．３．３建模試驗結果??研巧選取剔除異常值后２００組數據，用前１００組數據進行ＲＢＦ網絡訓練，得到鍛燒控??制模型。再用另１００姐數據進行校驗，得到炭陽極每個質量參數的預測輸出，將預測輸??出和校驗數據進行比對

【參考文獻】：
期刊論文
[1]罐式煅燒爐數值仿真與優(yōu)化研究[J]. 周善紅,羅立軍.  炭素技術. 2014(02)
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[3]敞開式陽極焙燒爐底部結構的優(yōu)化研究[J]. 高廣軼,侯克文.  有色冶金節(jié)能. 2013(04)
[4]罐式煅燒爐熱平衡測試與分析[J]. 馮文革.  輕金屬. 2013(07)
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[7]基于兩階段多目標模糊決策的乒乓球機器人擊球點選擇[J]. 蘇虎,徐德,陳國棟,方灶軍.  控制理論與應用. 2013(05)
[8]敞開式陽極焙燒爐火道頂部結構的優(yōu)化研究[J]. 高廣軼.  輕金屬. 2013(05)
[9]陽極焙燒爐焙燒過程三維數值模擬模型[J]. 劉朝東,崔銀河,周善紅.  輕金屬. 2013(04)
[10]無線通信技術在陽極焙燒爐燃控系統(tǒng)中的應用[J]. 李勇剛,李偉.  輕金屬. 2013(03)

博士論文
[1]大容量節(jié)能鋁電解槽多物理場耦合建模及結構優(yōu)化研究[D]. 徐宇杰.中南大學 2014
[2]鋁用炭陽極制備關鍵技術研究及工程化應用[D]. 劉風琴.中南大學 2010
[3]炭素煅燒回轉窯熱工過程及優(yōu)化結構的研究[D]. 王春華.東北大學 2009
[4]陽極焙燒系統(tǒng)的檢測、建模與控制[D]. 李曉斌.西安理工大學 2007
[5]粒子群優(yōu)化算法的理論及實踐[D]. 張麗平.浙江大學 2005
[6]陽極焙燒爐焙燒過程的數值模擬與試驗研究[D]. 張立麒.華中科技大學 2004

碩士論文
[1]氧化鐵紅回轉窯焙燒溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 胡杰.中南大學 2011
[2]模糊神經網絡及其在回轉窯控制中的應用[D]. 李小艷.西安電子科技大學 2008
[3]提高電解鋁預焙陽極質量的研究[D]. 張平.中南大學 2004



本文編號：3245709