电解铝配铝调度的优化方法研究
发布时间：2021-08-31 23:42
铝是支撑国民经济的重要物质基础,是国防现代化和国家重大战略工程的关键材料,随着经济的高速发展,国家对铝及合金材料的需求日益增长,促使我国电解铝产量持续提高。配铝调度是电解铝生产中的关键工艺,是根据产品的牌号要求,确定电解槽出铝的抬包作业计划过程,配铝调度必须保证不同电解槽产出的铝液混合后满足铁、硅、镁、铜、钙、锌等化学杂质成分的上限要求,同时应满足天车操作路径最短原则,传统配铝采用人工处理,现场情况非常复杂,人工计算困难,配铝成分超标导致的质量事故屡见不鲜。针对于此,本文研究了计算机智能配铝调度的关键技术,针对两种不同生产工艺提出两种配铝调度智能计算方法:（1）针对连续浇铸工艺,提出单工区配铝算法,基于产品的牌号杂质成分上限要求,给出了能否成功配比的数学条件。在此基础上,以铝液抬包为最终合包地点,提出采用高杂质含量电解槽铝液多次平分的出铝方法解决高杂质含量铝液配比问题,以天车出铝路径最短为目标函数,采用免疫克隆算法求解最佳出铝方案;考虑到设备利用率和物流成本,对抬包组合进行二次合包,以减少汽车运输次数,提高出铝效率。（2）针对满炉起铸工艺,提出全工区铝液配铝算法,以全工区出铝电解槽为计...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１预焙槽结构图??
?２．?２．?２电解铝生产流程??电解铝生产工艺主要分为电解、碳素和铸造，具体流程如图２．２所示。??排放?氧化铝?氟化盐?冰晶石?碳阳极｜?￥難????１?ｙ＿?ｉ?ｉ?ｙ?｜????净化后烟气?｜?１?回转窑煅烧??？?Ｉ?？残极???＾??＾ｋ体净化?｜?＋?｜?｜煅后料???Ｔ—?１?清理电解质?￣－Ｊ－￣??ｉ?＊?１?Ｉ??Ｉ??ｉ?????含氟氧化铝??ｉ??＿——Ｉ?斗提，筛分?生碎??Ｊ?”?残极压脱?破碎?｜?￣????电解槽?Ｉ?★?１１?Ｉ?＋??配料?式為石卒??Ｉ——１??Ｉ?１?丨Ｉ?ＩＩ?Ｉ?Ｉ?丨?沥音??铝液?阳极气体?？?ｖ?，ｒ?成型＇混捏????Ｉ?１?｜｜?１?｜?ｐ?耆?丨￣￣??丨★??１?送碳素?清刷?｜帅??净化澄清?｜?｜?Ｉ?＊?丨????＾?］?破碎?阳极组装?ｆ?预焙阳极炭块—气体净化??轧制与挤压＾＾?Ｉ?平?Ｉ??Ｉ?」｜浇铸｜?新阳极组?液态磷生铁?净化后烟气??型材?Ｉ?个???＾?丨??￣送电解?中频炉￣磷生铁?撤??？吕淀??图２．２铝电解工艺流程图??电解车间中电解槽呈并行排列，槽中发生电解反应生产液态原铝；铝用碳素??电极的生产主要是为铝电解提供必须的阳极炭块和阴极炭块；铸造是铝锭生产的??最后一道工序，将电解槽生产出的铝液用真空抬包吸出，在运至铸造车间之时进??行合包或者满炉配料
ａ）抬包吸锅过程?ｂ）天车设备??图２．４电解车间设备??铝液运输过程中，在电解车间和铸造车间内的吸铝部分全荽由天车挂载抬包??操作完成，天车设备如图２．４中ｂ）所示；不同车间之间铝液的运送主要使用专用??汽车抬包车，每车装载一个抬包，运输过程如图２．５所示。实际操作流程为：抬??包车謂机驾驶装有一个空抬包的抬包车至电解车间的通廊处，由电解天车挂载空??抬包进行吸铝作业，抬包车则在通廊处等待；抬包装满铝液后夭车行至通廊处将??抬包放予抬包车上，由抬包车转运到铸造车问，铸造车间的天车将装满铝液的抬??包吊运至保温炉处，将铝液倾倒至保温炉内，Ｓ铝液倾倒完后，无车将空抬包送??到抬包车上
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Tent混沌映射的改进的萤火虫算法[J]. 刘园园,贺兴时. 纺织高校基础科学学报. 2018(04)
[2]自适应Tent混沌搜索的蚁狮优化算法[J]. 张振兴,杨任农,房育寰,赵克新. 哈尔滨工业大学学报. 2018(05)
[3]浅谈中国预焙阳极发展现状[J]. 赵冰洋. 轻金属. 2018(02)
[4]智能工厂框架下的MES系统构建与应用[J]. 王锦程,谢蕾,李欣冀,赵振杰. 智能制造. 2018(01)
[5]原料质量在炭阳极生产中的作用及影响[J]. 李德伟. 山东工业技术. 2017(24)
[6]铝电解多功能天车电气系统调试[J]. 李卫峰. 中国金属通报. 2017(08)
[7]中国电解铝产业发展战略创新[J]. 袁生岐. 世界有色金属. 2017(12)
[8]用电解铝液生产8150铝合金扁锭的熔铸工艺[J]. 贾娟娟,张能发,张娟娟,张海庆,刘民章. 有色冶金节能. 2017(04)
[9]离子液体中低温制备铝技术研究进展[J]. 周君,周淑梅. 上海化工. 2017(02)
[10]原料成分对电解铝中Fe、Si含量的影响及控制[J]. 汤昌廷,姜海涛,周平,高盼盼. 特种铸造及有色合金. 2016(10)
博士论文
[1]基于铝电解槽热平衡分析的氟化铝添加量控制策略研究[D]. 黄涌波.中南大学 2008
硕士论文
[1]中国铝工业经济绩效与低碳绩效研究[D]. 张慈.北方工业大学 2015
[2]铝电解槽阳极铁—碳接触压降仿真与优化研究[D]. 脱鹏.中南大学 2011
[3]基于数据驱动和预测原理的电解槽优化控制系统设计[D]. 孙乐彬.重庆大学 2010
[4]铝电解槽出铝智能排包软件研究与开发[D]. 张亚利.北方工业大学 2009
本文编号：3375837
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１预焙槽结构图??
?２．?２．?２电解铝生产流程??电解铝生产工艺主要分为电解、碳素和铸造，具体流程如图２．２所示。??排放?氧化铝?氟化盐?冰晶石?碳阳极｜?￥難????１?ｙ＿?ｉ?ｉ?ｙ?｜????净化后烟气?｜?１?回转窑煅烧??？?Ｉ?？残极???＾??＾ｋ体净化?｜?＋?｜?｜煅后料???Ｔ—?１?清理电解质?￣－Ｊ－￣??ｉ?＊?１?Ｉ??Ｉ??ｉ?????含氟氧化铝??ｉ??＿——Ｉ?斗提，筛分?生碎??Ｊ?”?残极压脱?破碎?｜?￣????电解槽?Ｉ?★?１１?Ｉ?＋??配料?式為石卒??Ｉ——１??Ｉ?１?丨Ｉ?ＩＩ?Ｉ?Ｉ?丨?沥音??铝液?阳极气体?？?ｖ?，ｒ?成型＇混捏????Ｉ?１?｜｜?１?｜?ｐ?耆?丨￣￣??丨★??１?送碳素?清刷?｜帅??净化澄清?｜?｜?Ｉ?＊?丨????＾?］?破碎?阳极组装?ｆ?预焙阳极炭块—气体净化??轧制与挤压＾＾?Ｉ?平?Ｉ??Ｉ?」｜浇铸｜?新阳极组?液态磷生铁?净化后烟气??型材?Ｉ?个???＾?丨??￣送电解?中频炉￣磷生铁?撤??？吕淀??图２．２铝电解工艺流程图??电解车间中电解槽呈并行排列，槽中发生电解反应生产液态原铝；铝用碳素??电极的生产主要是为铝电解提供必须的阳极炭块和阴极炭块；铸造是铝锭生产的??最后一道工序，将电解槽生产出的铝液用真空抬包吸出，在运至铸造车间之时进??行合包或者满炉配料
ａ）抬包吸锅过程?ｂ）天车设备??图２．４电解车间设备??铝液运输过程中，在电解车间和铸造车间内的吸铝部分全荽由天车挂载抬包??操作完成，天车设备如图２．４中ｂ）所示；不同车间之间铝液的运送主要使用专用??汽车抬包车，每车装载一个抬包，运输过程如图２．５所示。实际操作流程为：抬??包车謂机驾驶装有一个空抬包的抬包车至电解车间的通廊处，由电解天车挂载空??抬包进行吸铝作业，抬包车则在通廊处等待；抬包装满铝液后夭车行至通廊处将??抬包放予抬包车上，由抬包车转运到铸造车问，铸造车间的天车将装满铝液的抬??包吊运至保温炉处，将铝液倾倒至保温炉内，Ｓ铝液倾倒完后，无车将空抬包送??到抬包车上
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Tent混沌映射的改进的萤火虫算法[J]. 刘园园,贺兴时. 纺织高校基础科学学报. 2018(04)
[2]自适应Tent混沌搜索的蚁狮优化算法[J]. 张振兴,杨任农,房育寰,赵克新. 哈尔滨工业大学学报. 2018(05)
[3]浅谈中国预焙阳极发展现状[J]. 赵冰洋. 轻金属. 2018(02)
[4]智能工厂框架下的MES系统构建与应用[J]. 王锦程,谢蕾,李欣冀,赵振杰. 智能制造. 2018(01)
[5]原料质量在炭阳极生产中的作用及影响[J]. 李德伟. 山东工业技术. 2017(24)
[6]铝电解多功能天车电气系统调试[J]. 李卫峰. 中国金属通报. 2017(08)
[7]中国电解铝产业发展战略创新[J]. 袁生岐. 世界有色金属. 2017(12)
[8]用电解铝液生产8150铝合金扁锭的熔铸工艺[J]. 贾娟娟,张能发,张娟娟,张海庆,刘民章. 有色冶金节能. 2017(04)
[9]离子液体中低温制备铝技术研究进展[J]. 周君,周淑梅. 上海化工. 2017(02)
[10]原料成分对电解铝中Fe、Si含量的影响及控制[J]. 汤昌廷,姜海涛,周平,高盼盼. 特种铸造及有色合金. 2016(10)
博士论文
[1]基于铝电解槽热平衡分析的氟化铝添加量控制策略研究[D]. 黄涌波.中南大学 2008
硕士论文
[1]中国铝工业经济绩效与低碳绩效研究[D]. 张慈.北方工业大学 2015
[2]铝电解槽阳极铁—碳接触压降仿真与优化研究[D]. 脱鹏.中南大学 2011
[3]基于数据驱动和预测原理的电解槽优化控制系统设计[D]. 孙乐彬.重庆大学 2010
[4]铝电解槽出铝智能排包软件研究与开发[D]. 张亚利.北方工业大学 2009
本文编号：3375837
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