基于多目标优化的水泥生料配料系统研究

发布时间：2024-04-14 13:34

　　水泥生料配料是新型干法水泥生产的重要工序之一,合理的原料配比更是后续水泥熟料煅烧的重要物质基础和质量保障。在如今矿产资源日益紧张的工业生产背景下,合理利用矿山资源和降低生产成本成为水泥生产企业日渐关注的焦点问题。而水泥生料配料作为矿物原材料消耗调度和保证熟料烧成质量的中间环节,是实现满足生产质量要求和降低原材料成本的重要突破口。水泥生料配料首先需要根据熟料三个目标率值对原燃料的配比进行计算,该计算过程主要以质量和成本为目标,利用所得配比为出磨生料提供质量目标和配煤比例。从而在后续生产过程中,仅需按照生料质量目标要求对入磨物料配比进行调整,即可满足原定的配煤比例。并且出磨生料至少需要同时满足三个目标率值,从而入磨原材料配比的调整过程中也具有多变量、多约束和多目标等特点,结果造成人工计算量大且生料质量产生剧烈波动等问题。水泥企业为控制出磨生料质量大都安装有生料检测设备,主要有离线分析仪和在线分析仪两种。离线分析仪中的荧光分析仪具有检测滞后的缺点,而在线分析仪中的近红外分析仪也存在无法确定入磨原材料成分的问题,导致生料配料过程受诸多不确定因素影响。为实现水泥企业提高生产质量和降低成本的目的,...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水泥生料配料研究现状
        1.2.2 多目标优化在配料领域应用现状
    1.3 文章的研究内容及结构安排
第二章 水泥生料配料工艺简介及多目标优化方案
    2.1 本章引言
    2.2 水泥生产工艺
        2.2.1 水泥生产流程简介
        2.2.2 水泥生产过程的物理变化与化学反应
    2.3 水泥生料配料过程分析
        2.3.1 生料配料的目的及内部关系
        2.3.2 生料配料难点分析
    2.4 水泥生料配料多目标优化设计方案
    2.5 本章小结
第三章 水泥生料原燃料配料多目标优化研究
    3.1 多目标优化问题描述及分析
    3.2 水泥生料配料多目标优化模型
        3.2.1 优化变量选取
        3.2.2 目标函数建立
        3.2.3 约束条件
    3.3 基于NSGA-II的水泥配料多目标优化模型求解
        3.3.1 多目标优化算法及约束处理
        3.3.2 基于NSGA-II的多目标优化算法介绍
        3.3.3 数据分析与参数设置
        3.3.4 仿真效果及优解的选取
    3.4 本章小结
第四章 基于离线分析仪的生料配料优化控制研究
    4.1 基于离线分析仪的配料特点分析
    4.2 利用磨机运行参数的配料优化研究
        4.2.1 磨机状态参数与生料成分关系
        4.2.2 磨机数据的采集及处理
        4.2.3 优化模型的建立
    4.3 基于LS-SVM的生料Ca O测量模型研究
        4.3.1 LS-SVM算法简介
        4.3.2 模型变量选取及时间匹配
        4.3.3 数据预处理及建模训练
    4.4 基于专家系统的配料优化研究
    4.5 本章小结
第五章 基于在线分析仪的生料配料多目标优化研究
    5.1 问题分析及设计思路
        5.1.1 近红外在线分析仪介绍
        5.1.2 基于生料成分控制的优化设计方案
    5.2 基于在线分析仪的原材料成分计算研究
        5.2.1 原材料成分的不确定性分析
        5.2.2 原材料成分计算原理分析
        5.2.3 原材料成分计算策略研究
    5.3 基于水泥生料成分控制的配料多目标优化研究
        5.3.1 生料成分控制目标值的制定
        5.3.2 基于成分控制的多目标优化数学模型及求解
    5.4 本章小结
第六章 优化控制系统设计与实现
    6.1 优化系统架构设计
    6.2 优化软件的设计及实现
        6.2.1 数据库的设计与实现
        6.2.2 数据采集软件的设计与实现
        6.2.3 优化界面的设计与实现
        6.2.4 优化程序的设计与实现
    6.3 系统仿真
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 研究展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3954762