基于数据驱动的氧化铝焙烧过程操作参数优化研究

发布时间：2024-04-14 13:56

　　在拜耳法生产氧化铝中,焙烧过程是最后一道十分关键的工序,对氧化铝产品的质量和产量有着非常重要的影响。由于该过程流程较长,检测存在滞后,变量间具有强耦合性和非线性且工艺机理复杂,导致生产过程中产生的能耗较高。广西有着十分丰富的铝土矿资源,矿床的储量大,矿石中的铝硅比高。针对操作参数与焙烧状态参数之间存在强滞后和非线性等特点,采用传统的机理方法难以建模和优化,本文以广西某铝厂作为研究背景,以氧化铝焙烧生产工艺和生产规程为基础,结合人工智能技术、数据驱动和数据发掘等方法提出一种面向生产目标的焙烧过程全局优化方法。(1)首先,通过焙烧过程工艺机理,深入分析操作参数和焙烧过程状态参数以及生产指标之间关系,确定焙烧过程优化控制目标,从全局优化的角度提出一种氧化铝焙烧过程优化策略。(2)针对焙烧过程建模难点,采用机理分析选取影响氧化铝化学指标灼减的状态参数,以及影响焙烧温度和烟气氧含量的操作参数作为软测量模型输入变量,建立焙烧温度、烟气氧含量和灼减的预测模型。为提高模型的预测精度,采用混沌灰狼算法优化最小二乘支持向量机的惩罚因子和核函数参数。通过生产数据进行仿真实验,结果表明所建立的预测模型能准确的...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１氧化铝焙烧过程工艺流程??Ｆｉｇ．?２－１?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ａｌｕｍｉｎａ?ｒｏａｓｔｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??（３）完成焙烧后的氧化铝依次经过一段冷却（由上到下垂直的冷却旋风筒ＣＯｌ、??Ｃ０２、Ｃ０３和Ｃ０４）和二段冷却（流化床），得到最终的氧化铝产品，送入存放氧化铝??

广西大学硕士学位论文?基于数据驱动的氧化错培褒过程操作参数优化研究??铝内部剩余的结晶水脱除，完成晶型转变，得到合格的氧化铝。焙烧完成后物料和热气??体在旋风（Ｐ０３）筒中进行气固分离，物料开始进入多级冷却系统，热气流入Ｐ０２用于??预热物料。??￣￣Ｉ???????

图２－２氧化铝生产目标灼减随温度的变化曲线??

通过高温焙烧后，ｃｏ２、ｓｏ２、大部分有机物和水分均挥发，但由于焙烧温度和焙??烧时间的影响，氧化铝中的结晶水不可能完全消除，造成氧化铝灼减。??如图２－２所示，随着脱水和晶型转变的进行，氧化铝内部的结构也相应地发生变化。??灼减从１００°Ｃ开始到４０ＣＴＣ之间迅速骤减，这一阶段....

图２－３氢氧化铝焙烧相变过程??

为氧化铝在焙烧过程中发生不同程度的相变，导致产品中ａ－Ａｌ２０３、Ｙ－Ａ１２０３的比例不同，??所以其含量影响了产品的流动性、安息角、比表面积和吸附能力。氧化铝中ａ－ＡＩ２０３含??量反映了氧化铝的焙烧程度，从图２－３可知焙烧程度越高，ｃｘ－Ａ１２０３含量越多。由于氧??化铝的吸....

图2井焙烧牟间全年灼减样本

含水量、焙烧温度和氧气含量（过剩空气系数）越高，产能越低，的煤气越多，为提产降耗提供了重要的指导依据。??焙烧过程生产目标分析??过分析焙烧过程的基本原理可知，氧化铝灼减从侧面反映氧化铝的焙烧程度性质。因其化验方法简单，实用性强，因此工业生产中常常采用灼减来衡量品的质量，也是国内....

本文编号：3954788