一、流态化在氧化铝焙烧中的应用（论文文献综述）
陈瑞[1]（2021）在《面向质量产量能耗指标的氧化铝焙烧过程优化研究》文中研究说明氧化铝作为机械、石油化工、冶金、化肥工业等行业的主要原材料,已被广泛应用在航天航空、医疗、汽车和半导体行业。针对氧化铝焙烧过程强非线性、流程长、检测滞后等特点以及传统的方法难以实现建模和优化的问题。以广西某铝厂为研究背景,高产优质低耗为优化目标,围绕面向质量产量能耗指标的氧化铝焙烧过程建模与优化开展研究,取得主要研究成果如下:（1）首先,分析焙烧过程的过程机理以及氧化铝生产指标、状态参数和操作参数之间的联系,确定焙烧过程最优控制目标。对缺失值采用多重插补方式进行插补、K-均值聚类算法剔除异常点和数据归一化处理对现场数据进行预处理。（2）其次,通过工艺机理分析结合灰色关联度分析,选取氧化铝质量、产量和能耗预测模型的输入变量。选择量子混沌樽海鞘算法（Quantum Chaos Salp Swarm Algorithm,CQSSA）对最小二乘孪生支持向量回归机（Least Squares Twin Support Vector Regression Machine,LSTSVR）的结构参数（惩罚因子和核宽度系数）进行优化,建立氧化铝质量、产量和能耗预测模型。利用工业生产的实际数据进行仿真验证,仿真结果表明,本文所建立的软测量模型能够较好实现氧化铝生产指标的有效预测,满足了实际工业软测量需求,并且为焙烧过程优化控制提供了前提。（3）最后,为了达到高产、优质、低耗的优化目标,在预测模型的基础上,建立以氧化铝产量最大,能源消耗量最小为优化目标,氧化铝质量为约束条件的操作参数优化模型。利用带约束的多目标樽海鞘算法进行模型求解,获得优化后的操作参数,即风机功率、煤气流量、风机转速等。利用实际生产数据进行仿真验证,仿真结果表明,该优化策略可以保证氧化铝焙烧工艺的稳定运行,并实现焙烧工艺优化操作,以实现高产、优质、低耗的生产目标。
于村[2]（2021）在《一种新型的氢氧化铝焙烧技术》文中研究指明氢氧化铝煅烧是决定氧化铝的产量、质量和能耗的重要环节。目前,氢氧化铝煅烧工艺主要有传统回转窑工艺,改进回转窑工艺和流态化焙烧工艺,其中,流态化焙烧工艺与回转窑工艺相比具有明显优势。本文介绍了一种根据流态化焙烧原理,研发的用于焙烧氢氧化铝,来生产特定要求氧化铝的生产工艺。
陶明[3]（2019）在《氧化铝流化床焙烧炉内流动与反应的数值模拟》文中进行了进一步梳理氧化铝是重要的工业原料,氧化铝工业关系国民命脉。氧化铝焙烧炉是氧化铝制备工艺流程中进行氧化铝焙烧的主要设备,其中流化床氧化铝焙烧炉相较其它炉型具有热效率高、自动化程度高、占地小等优点,已经成为发展的主流趋势。就流化床氧化铝焙烧炉本身而言,目前其采用的燃料多为重油,重油燃烧热效率低、污染大,已经不符合工业发展要求。随着气体燃料的开发普及以及运输成本的降低,其燃料选择也由液体燃料转而向更加清洁高效的高燃值气体燃料方向发展。流化床氧化铝焙烧炉内同时进行着复杂的多相流动,传热和化学反应过程,这些过程相互耦合,通过常规技术手段难以复原炉内流场,分析焙烧过程,给焙烧炉的设计改进增加了难度。因此针对流化床氧化铝焙烧炉,通过数值模拟手段对采用柴油燃料和天然气燃料时炉内焙烧情况进行了探究。以内蒙古地区某厂循环流化床氧化铝焙烧炉为研究对象,建立了几何模型,基于欧拉-欧拉双流体模型模拟炉内多相流动,考虑气固相间换热,辐射换热,建立了炉内热解反应和燃烧反应模型。模拟过程中,将焙烧原料结晶氯化铝和产物氧化铝分别简化为单一粒径,将柴油和天然气的燃烧简化为单一气体组分的燃烧,得到了不同燃料条件下炉内的颗粒浓度分布、颗粒速度分布、气体组分分布、温度分布以及化学反应速率分布等数据,分析了每一种分布的特点以及产生的原因。焙烧过程中,燃料燃烧释放的热量分为两部分给入炉膛。一部分在流化床布风板下方的床下燃烧器内燃烧,加热流化风室内的流化风,由高温流化风将这部分热量送入炉膛,另一部分燃料由布置在炉膛侧墙的床上燃烧器直接给入炉膛,在炉内进行燃烧反应,释放热量。针对采用柴油燃料的焙烧过程,探究了流化床焙烧炉床上床下燃烧器的燃料分配以及循环倍率对床内温度分布、结晶氯化铝热解速率分布等的影响。模拟了采用天然气作为燃料的焙烧过程,得到了炉内颗粒浓度分布、颗粒速度分布、气体组分分布、温度分布以及化学反应速率分布的特点并分析了产生原因。设定了两种燃烧器布置方案,一种由炉膛一面侧墙单侧给入,另一种由炉膛两面侧墙两侧给入,探究了两种方案对焙烧过程的影响,对模拟结果进行了比较分析。
郭道川[4]（2018）在《快速流态化统一动力学模型的改进及其模拟》文中指出快速流化床内气、固流动结构复杂,影响因素众多。迄今为止,虽然关于快速流化床的理论研究和工程实践取得了显着成绩,但大多数研究工作相对孤立,相互之间缺少联系,使得人们依然不能充分认识快速流化床内复杂的气、固两相流动规律和相关动力学特性,难以根据现有的快速流态化理论和实践经验指导快速流化床的进一步大规模推广应用。因此,一个能够将快速流化床内相关动力学参数进行整体关联的模型尤为重要。本文首先对已有的快速流态化统一动力学模型的可靠性和合理性进行了验证分析,发现该模型与实验结果符合很好,能够对快速流化床内的相关动力学参数进行很好的预报,确立了以快速流态化统一动力学模型作为本文模拟研究的基础。其次,通过对快速流态化统一动力学模型进行机理分析和实验数据对比,对模型中存在的不可靠、不统一的部分进行改进,使整个模型更加合理可靠,主要包括:最小流态化空隙率取值的改进,床内气体速度和床层空隙率变化关系求解方法的改进,预报A型噎塞公式的改进,颗粒壁面摩擦系数公式的改进,以及团聚物内气体穿透速度求解方法的改进。最终,基于快速流态化统一动力学模型,分别探讨了不同固体颗粒直径、颗粒密度、床层直径、固体循环流率、以及操作风速对快速流化床上部稀相区固含率分布规律的影响,并对相关现象进行分析。
李成县[5]（2017）在《基于混沌灰狼算法的氧化铝焙烧质量预测与优化控制策略研究》文中认为针对我国铝土矿的特点,生产氧化铝主要采用拜耳法、烧结法和混联法,在拜耳法中焙烧过程是氧化铝生产必不可少也是最后一个过程,对氧化铝产品质量有着非常重要的影响。该过程流程长、检测大滞后、非线性强且工艺机理复杂,设备之间关联严重,工况变化大如原料成份波动频繁、设备结疤等问题,传统的策略难以实现操作优化以实现自动控制和优化运行的生产目的。因此,焙烧过程的重要性及其复杂性,以及现代化工业发展对自动化提出的要求使得焙烧过程控制系统日益得到人们更多的重视。本文以广西某铝厂氧化铝焙烧工序为背景,开展了氧化铝生产焙烧过程质量预测及综合工况优化控制的相关研究,取得了一定的研究成果。本文主要内容归纳如下:（1）首先,通过对氧化铝焙烧过程工艺的机理分析,找到影响质量指标的因素,并分析了焙烧工艺的特点,采用五点三次方法对现场数据进行滤波,并采用相关性分析和箱线图分析方法剔除现场数据的异常值。（2）结合机理分析采用主元分析和相关性分析等数据处理方法,选取了氧化铝质量指标软测量模型输入变量,采用混沌灰狼算法优化在线序贯极限学习机的初始权值和偏差,建立氧化铝质量预测模型。利用工业生产实际数据进行实验验证,本文所建立的软测量模型具有较高的精度和泛化能力,实现了氧化铝质量指标的有效估计,并为焙烧过程的优化控制创造了条件。（3）在上述研究工作基础上,进一步分析了目前焙烧工序操作参数控制的现状和存在的问题。在保证氧化铝质量指标合格的前提下,建立氧化铝焙烧过程综合工况操作优化控制模型,利用带约束的混沌灰狼优化算法进行模型求解而获得优化后的操作参数,即焙烧主炉温度、ID风机功率、下料量等。通过实际生产数据进行仿真实验,结果表明,该优化控制模型效果良好。（4）设计了氧化铝焙烧过程综合工况操作优化控制系统,该系统利用以太网和工业电缆与设备层和控制层进行连接,通过内部协议转换实现仿真数据交互,以实现控制系统的功能化和信息化。实验结果表明,依据氧化铝生产过程中各参数的实时变化,该综合工况优化控制系统可以得到基础控制回路的优化设定值,并将氧化铝质量指标及其相应的关键操作参数控制在目标范围内,保证氧化铝生产焙烧过程的正常运行。
王尤军[6]（2017）在《基于ELM遗传算法的氧化铝焙烧过程智能建模与控制系统研究》文中进行了进一步梳理近十多年来,我国的工业发展取得了长足的进步,其中冶金工业的发展,对国家经济、社会的快速成长和国防科技建设的提升起到了极大的促进作用。氧化铝作为生产金属铝的原料,在铝冶炼工业中具有举足轻重的地位。目前,拜耳法是我国生产氧化铝所采用的主要方法之一,在该工艺过程中,氧化铝焙烧过程是影响氧化铝质量、生产能耗和生产成本的重要工段之一。利用智能化方法对焙烧过程进行建模,利用合适的算法进行焙烧的参数优化和控制研究是氧化铝生产工业技术创新的一个方向,是提高氧化铝质量的有效途径。本文以气态悬浮焙烧炉工艺为基础,采用改进粒子群（PSO）优化极限学习机算法（ELM）对氧化铝焙烧进行预测建模,利用遗传算法（GA）完成氧化铝焙烧工况参数的优化,设计基于DCS的氧化铝焙烧过程控制系统,通过BP神经网络PID控制器实现焙烧关键参数的精确控制,主要内容有:（1）针对焙烧过程建模困难的问题,分别采用BP神经网络、标准ELM和改进PSO优化ELM建立焙烧温度预测模型,对比发现,采用改进PSO优化方法相较于BPNN和标准ELM方法,在预测精度和泛化性能方面均有明显优势。（2）针对焙烧过程参数耦合严重,工况波动频繁的问题,利用遗传算法,建立氧化铝焙烧工况优化模型。以实际生产正常工况状态下焙烧温度稳定值（1070℃）为控制目标,寻找对焙烧温度影响较大的操作参数在技术指标范围内的最优组合,并以此为基础,建立优化工况数据库,在生产过程中,控制系统根据监控到的焙烧温度与设定值之间的偏差,从优化工况数据库中寻找最优工况组合,指导对应控制变量的实时调整,使得生产过程处于最优状态,避免人工设定的主观性和生产过程的误操作,减少不必要的能耗,稳定焙烧温度,提高氧化铝质量。（3）针对氧化铝焙烧过程自动化水平不足、生产和管理工作不完善的现状,设计基于DCS的氧化铝焙烧过程控制系统。采用BP神经网络PID控制器实现过程操作参数控制,以及生产过程的监控,合理配置生产资料,以提高生产效率,降低企业生产成本。（4）以氧化铝焙烧温度为例,设计氧化铝焙烧过程优化控制系统。在高级过程控制系统仿真平台上构建对象模型、虚拟执行机构、基础控制回路,进行仿真实验,结果表明系统可以很好的跟踪焙烧温度的设定值,验证了控制系统的可行性。
姬学良[7]（2016）在《粉煤灰酸法生产氧化铝焙烧炉的选型探讨》文中研究指明本文简单介绍了粉煤灰酸法生产氧化铝工艺、碱法焙烧所用的炉型的特点及用于焙烧结晶氯化铝的缺陷,根据结晶氯化铝的热分解特性和试验研究结果,融合流态化循环焙烧炉与气态悬浮焙烧炉的优点,设计了适合结晶氯化铝焙烧的两级循环流态化焙烧炉,以满足粉煤灰酸法生产氧化铝的需求。
盛坤[8]（2017）在《氢氧化铝自动焙烧控制系统的性能改进研究》文中进行了进一步梳理氢氧化铝的焙烧是氧化铝生产中一道比较重要的工序,其焙烧质量的好坏直接决定着产品的质量。目前国内的氢氧化铝焙烧一般采用循环流化床正压焙烧和负压焙烧,焙烧过程中的温度控制系统多采用单闭环PID控制方式,该控制系统控制方式比较简单也比较单一,而且该控制系统滞后性比较强,温度的波动比较剧烈,精度和系统稳定性比较差。本文首先将国内外的三种比较流行的循环流化焙烧炉性能及优缺点进行简单介绍,并重点针对本公司所使用的鲁奇公司正压循环焙烧炉的温度控制系统的温度耦合与滞后问题进行分析研究与改造。在原来简单的单回路PID调节的基础上加装了前馈解耦模块和温度副调节模块,提高了自动控制系统精度,减少了PID调节的滞后性以及波动性。本文主要研究工作有:对循环流化焙烧系统的组成与工作流程,以及影响氧化铝酌减合格率的因素进行了分析;针对循环流化焙烧系统存在的温度耦合以及炉中温度的滞后问题,提出加串级调节环节来解决滞后,以前馈补偿环节来解决炉中温度受排料阀开度影响的耦合问题;利用正交试验找到了循环焙烧的最佳工艺参数的组合;设计了炉中温度受排料阀影响的解耦控制模型,并已实验的方法得到了前馈补偿量即燃油阀开度增量的数学表达式;对循环流化焙烧控制系统的硬件系统进行了改进;在焙烧的DCS系统中编译了简单的脚本程序,并将程序模块合理的加入了DCS的PID模块中并组态了工业操作界面。最后通过多次实验,验证了焙烧系统的前馈解耦环节可以基本解决炉中温度随排料阀开度变化的影响,串级调节回路可以使炉中温度的滞后时间有明显的缩短,完全符合设计要求。最后本文对研究工作进行了全面的总结,并针对本次研究中存在的不足提出了进一步的研究方向,为下一步的研究深化奠定了基础。
刘吉,杨再明,罗亚林,刘利[9]（2012）在《循环流化床焙烧生产高温氧化铝》文中进行了进一步梳理计算用循环流化床焙烧炉生产高温氧化铝的系统物料平衡和热平衡,介绍系统的设计依据、工艺流程和工艺特点,为生产工艺的设计和实施提供参考依据。
吕国志[10]（2010）在《利用高硫铝土矿生产氧化铝的基础研究》文中指出近年来,国内对铝需求量的日益增大促使我国氧化铝生产规模和技术水平不断提高,但是我国的铝土矿资源,特别是高品位资源已逐渐减少,其平均保证程度少于15年。我国现有近5亿吨铝土矿因含硫量过高（>0.7%）而无法用于氧化铝工业生产,其中品位较高的高硫一水硬铝石型铝土矿储量占我国高品位铝土矿总储量的50%以上。寻找适合的高硫铝土矿生产氧化铝的方法,是解决我国氧化铝工业中矿石储量不足这一问题的有效途径。本文在查阅和分析国内外大量有关硫化矿及铝土矿预处理的文献资料基础上,采用预焙烧手段进行铝土矿脱硫性能研究,并提出了焙烧脱硫活化预处理-低温溶出-赤泥吸收焙烧尾气S02的高硫矿生产氧化铝新工艺。本论文对该工艺的关键技术步骤进行了系统研究,并取得了如下的创新性成果：首先,对溶出过程中硫元素可能发生的反应和预焙烧脱硫工艺段中可能发生的反应进行了热力学分析,从而初步论证了焙烧预处理的可行性及预焙烧脱硫工艺的实验操作参数范围。其次,以国内某煤矿共生的高硫一水硬铝石型铝土矿为对象,研究了使用马弗炉、旋转管式炉和流化床三种焙烧装置时不同焙烧工艺条件对铝土矿脱硫效果的影响规律。结果表明：经过焙烧预处理,矿石中的硫元素以802气体的形式去除。在马弗炉、旋转管式炉焙烧温度750℃、焙烧时间30min以及流态化焙烧温度800℃、焙烧时间10min的条件下,矿石中硫含量达到我国氧化铝生产的工业标准。第三,对原矿和焙烧矿进行了拜耳法溶出实验。结果表明：三种焙烧矿的溶出性能均高于原矿。在石灰添加量15%、溶出温度220℃、溶出时间60min、配料分子比1.5、母液苛碱浓度240g·L-1的溶出条件下,原矿中氧化铝溶出率为82.79%；马弗炉、旋转管式炉焙烧温度750℃、焙烧时间30min的焙烧矿在该条件下矿石中氧化铝溶出率分别为95.35%和94.40%,流态化焙烧温度800℃、焙烧时间10min的焙烧矿在该条件下矿石中氧化铝的溶出率为94.15%。第四,考察了不同条件下原矿和焙烧矿的赤泥沉降性能。结果表明：三种焙烧矿溶出赤泥的沉降速度、压缩液固比和浮游物指标均较原矿有不同程度的提高,其中以旋转管式炉焙烧矿的溶出赤泥沉降性能最好,流态化焙烧矿溶出赤泥的粒度小于原矿和其它两种焙烧矿从而导致其沉降性能较旋转管式炉焙烧矿有所下降。第五,计算了原矿、旋转管式炉和流态化焙烧矿在拜耳法生产氧化铝过程中各主要工序段的物料流量,计算结果表明：降低溶出配料分子比可以有效的降低各主要工艺段物料流量,其中流态化焙烧矿在石灰添加量15%,溶出温度220℃、溶出配料分子比1.3、母液苛性碱浓度240g·L-1的溶出条件下每生产一吨氧化铝在溶出、沉降、分解物料流量和蒸发工艺段的蒸水量分别较原矿溶出下降了19.98%、5.38%、8.86%和24.48%。第六,估算了使用回转窑和流态化焙烧矿在不同氧化铝生产工艺段的能耗。估算结果表明：流态化焙烧适宜的工艺条件为焙烧温度800℃、焙烧时间10min,该焙烧矿适宜的溶出条件为溶出温度220℃、溶出配料分子比1.3、母液苛性碱浓度240 g·L-1,在该条件下焙烧矿中氧化铝的溶出率为94.15%,该工艺的综合能耗比同品位一水硬铝石型铝土矿直接使用拜耳法生产一吨氧化铝的能耗下降14kg标准煤左右,综合成本降低11元RMB左右。
二、流态化在氧化铝焙烧中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、流态化在氧化铝焙烧中的应用（论文提纲范文）
（1）面向质量产量能耗指标的氧化铝焙烧过程优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 氧化铝焙烧工艺现状 |
| 1.2.2 焙烧过程建模研究现状 |
| 1.3 参数优化方法 |
| 1.3.1 模型结构参数优化 |
| 1.3.2 操作参数优化 |
| 1.4 焙烧过程建模与优化存在的问题 |
| 1.5 主要内容及结构安排 |
| 第二章 焙烧过程工艺描述和机理分析 |
| 2.1 氧化铝焙烧过程工艺分析 |
| 2.1.1 焙烧生产工艺流程 |
| 2.1.2 氧化铝焙烧生产过程物理化学反应 |
| 2.2 生产指标与操作参数的机理分析 |
| 2.2.1 生产指标的确定 |
| 2.2.2 焙烧过程操作参数对生产指标的影响分析 |
| 2.3 焙烧过程数据预处理 |
| 2.3.1 MCMC方法在缺失数据多重插补处理中的实现 |
| 2.3.2 过失误差和随机误差的处理 |
| 2.3.3 数据归一化处理 |
| 2.3.4 工艺参数与生产指标灰色关联度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于CQSSA-LSTSVR的氧化铝质量产量能耗预测模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 质量产量能耗预测模型 |
| 3.3 模型优化 |
| 3.3.1 基本樽海鞘优化算法 |
| 3.3.2 量子混沌樽海鞘算法(CQSSA) |
| 3.3.3 量子混沌樽海鞘算法的具体步骤 |
| 3.4 仿真实验结果 |
| 3.4.1 基准测试函数仿真实验 |
| 3.4.2 CQSSA-LSTSVR建模步骤 |
| 3.4.3 基于CQSSA-LSTSVR的预测模型仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面向综合生产指标的焙烧过程优化研究 |
| 4.1 氧化铝质量产量能耗优化模型 |
| 4.2 基于多目标樽海鞘算法的焙烧过程优化 |
| 4.2.1 多目标樽海鞘算法 |
| 4.2.2 焙烧过程优化算法实现 |
| 4.3 仿真结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（2）一种新型的氢氧化铝焙烧技术（论文提纲范文）
| 1 工艺流程 |
| 2 工艺特点 |
| 3 性能比较 |
| 4 结论 |
（3）氧化铝流化床焙烧炉内流动与反应的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 流化床氧化铝焙烧炉技术与应用 |
| 1.3 流化床焙烧炉的燃料选择 |
| 1.4 流化床焙烧炉两相流动与模拟方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 流化床气固两相流动模型及计算方法 |
| 2.1 基本控制方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量守恒方程 |
| 2.1.4 组分质量守恒方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 曳力模型 |
| 2.3.1 气-固曳力模型 |
| 2.3.2 固-固曳力模型 |
| 2.4 颗粒动理学理论 |
| 2.4.1 颗粒温度 |
| 2.4.2 颗粒压力 |
| 2.4.3 颗粒粘度 |
| 2.5 化学反应模型 |
| 2.6 传热模型 |
| 2.6.1 对流换热模型 |
| 2.6.2 辐射换热模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 柴油燃料焙烧过程数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型与边界条件 |
| 3.3 模拟结果与分析 |
| 3.3.1 网格无关性验证 |
| 3.3.2 颗粒浓度及速度分布 |
| 3.3.3 炉膛温度分布 |
| 3.3.4 结晶氯化铝热解速率 |
| 3.3.5 气体组分摩尔浓度及反应速率分布 |
| 3.4 燃料分配对焙烧炉负荷的影响 |
| 3.5 循环倍率对焙烧炉负荷的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 天然气燃料焙烧过程数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 燃烧器双侧布置模拟结果及分析 |
| 4.2.1 颗粒浓度及速度分布 |
| 4.2.2 炉膛温度分布 |
| 4.2.3 热解速率分布 |
| 4.2.4 气体组分摩尔浓度及反应速率分布 |
| 4.3 燃烧器单侧布置模拟结果及分析 |
| 4.3.1 颗粒浓度及速度分布 |
| 4.3.2 炉膛温度分布 |
| 4.3.3 热解速率分布 |
| 4.3.4 气体组分摩尔浓度及反应速率分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）快速流态化统一动力学模型的改进及其模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 流态化定义及分类 |
| 1.2.1 快速流态化的主要特征及操作条件 |
| 1.2.2 快速流态化的优点与缺点 |
| 1.2.3 快速流态化技术的发展和工业应用 |
| 1.3 快速流态化研究现状 |
| 1.3.1 轴向流动结构及模型 |
| 1.3.2 径向流动结构及模型 |
| 1.3.3 局部流动结构及模型 |
| 1.3.4 整体流动结构及模型 |
| 1.4 本章小结 |
| 1.5 课题提出和意义 |
| 1.6 论文主要研究内容 |
| 第二章 快速流态化相关现象及参数介绍 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 参数介绍 |
| 2.2.1 快速流态化存在的条件 |
| 2.2.2 噎塞现象及噎塞速度 |
| 2.2.3 气固两相相互作用 |
| 2.2.4 颗粒团聚物 |
| 2.2.5 固含率轴向分布规律 |
| 2.3 本章小节 |
| 第三章 快速流态化统一动力学模型及其验证 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 快速流态化统一动力学模型 |
| 3.2.1 预测A型噎塞子模型 |
| 3.2.2 模型假设 |
| 3.2.3 上升稀相区子模型 |
| 3.2.4 下降浓相区子模型 |
| 3.2.5 模型参数n值的确定及有效速度系数的介观解析 |
| 3.2.6 上部稀相区子模型 |
| 3.2.7 下部浓相区子模型 |
| 3.3 快速流态化统一动力学模型的验证 |
| 3.3.1 固含率预报的准确性验证 |
| 3.3.2 基于团聚物尺寸的模型适应性验证 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 快速流态化统一动力学模型的改进 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 快速流态化统一动力学模型的改进 |
| 4.2.1 最小流化空隙率的改进 |
| 4.2.2 气体速度与床层空隙率变化关系求解方法的改进 |
| 4.2.3 预报A型噎塞公式的改进 |
| 4.2.4 气体穿透速度求解方法的改进 |
| 4.2.5 改进模型与先前模型对比 |
| 4.3 本章小节 |
| 第五章 快速流态化统一动力学模型的预测 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 模型的预测 |
| 5.2.1 床层物料颗粒密度对上部稀相固含率分布的影响 |
| 5.2.2 床层物料颗粒直径对上部稀相固含率分布的影响 |
| 5.2.3 快速床提升管管径对上部稀相固含率分布的影响 |
| 5.2.4 固体循环流率对上部稀相固含率分布的影响 |
| 5.2.5 操作风速对上部稀相固含率分布的影响 |
| 5.3 本章小节 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）基于混沌灰狼算法的氧化铝焙烧质量预测与优化控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外氧化铝研究现状 |
| 1.2.1 焙烧工艺现状 |
| 1.2.2 氧化铝焙烧过程质量预测分析 |
| 1.3 操作参数优化方法 |
| 1.4 灰狼优化算法 |
| 1.5 氧化铝焙烧过程建模与优化控制问题 |
| 1.6 本文研究内容和结构安排 |
| 第二章 焙烧过程工艺分析 |
| 2.1 焙烧过程的机理分析 |
| 2.1.1 焙烧过程工艺流程 |
| 2.1.2 焙烧过程的基本原理 |
| 2.1.3 焙烧过程工艺特点 |
| 2.2 焙烧过程质量指标与过程参数的关系分析 |
| 2.2.1 质量指标的影响分析 |
| 2.2.2 焙烧过程质量指标 |
| 2.3 现场数据预处理 |
| 2.3.1 异常值处理 |
| 2.3.2 相关性分析 |
| 2.3.3 数据归一化处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于混沌GWO和OSELM的氧化铝质量预测模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化铝质量预测模型 |
| 3.2.1 基于机理和主元分析的模型输入变量选取 |
| 3.2.2 在线序贯极限学习机 |
| 3.3 模型优化 |
| 3.3.1 基本灰狼优化算法(GWO) |
| 3.3.2 Tent混沌反向学习策略 |
| 3.3.3 位置更新调整策略 |
| 3.3.4 混沌局部搜索策略 |
| 3.3.5 混沌灰狼算法优化OSELM模型步骤 |
| 3.4 实验结果仿真 |
| 3.4.1 测试函数仿真 |
| 3.4.2 质量预测模型仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于综合工况评估的焙烧过程操作优化控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 优化控制基本结构 |
| 4.3 氧化铝焙烧工况评估模型 |
| 4.3.1 输入变量的确定 |
| 4.3.2 模型结构 |
| 4.3.3 混合核函数KELM算法原理 |
| 4.3.4 焙烧工况模型优化 |
| 4.3.5 模型验证 |
| 4.4 焙烧过程综合工况操作优化模型 |
| 4.5 优化模型的求解 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 氧化铝操作优化控制系统开发及实现 |
| 5.1 系统概述 |
| 5.1.1 系统结构与功能 |
| 5.1.2 焙烧过程硬件结构 |
| 5.1.3 数据通讯说明 |
| 5.1.4 操作优化软件设计 |
| 5.2 系统实现 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）基于ELM遗传算法的氧化铝焙烧过程智能建模与控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 氧化铝焙烧发展现状 |
| 1.3 自动控制系统发展现状 |
| 1.4 智能算法发展现状 |
| 1.4.1 极限学习机算法研究现状 |
| 1.4.2 粒子群算法研究现状 |
| 1.4.3 遗传算法研究现状 |
| 1.5 氧化铝焙烧过程中存在的主要问题 |
| 1.6 本文的主要工作及结构安排 |
| 第二章 氧化铝焙烧过程分析 |
| 2.1 氧化铝生产工艺概述 |
| 2.2 氧化铝焙烧过程工艺描述 |
| 2.3 影响氧化铝焙烧过程的主要因素 |
| 2.3.1 下料量的影响 |
| 2.3.2 焙烧温度的影响 |
| 2.3.3 过剩氧含量的影响 |
| 2.3.4 系统负压的影响 |
| 2.4 氧化铝焙烧过程控制方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 氧化铝焙烧温度预测模型 |
| 3.1 预测模型输入变量选择 |
| 3.1.1 基于工艺过程的机理分析 |
| 3.1.2 基于灰色理论的参数综合关联度分析 |
| 3.2 实验数据预处理 |
| 3.3 建立氧化铝焙烧温度预测模型 |
| 3.3.1 基于BP神经网络的焙烧温度预测模型 |
| 3.3.2 基于ELM的焙烧温度预测模型 |
| 3.3.3 基于改进PSO优化ELM的焙烧温度预测模型 |
| 3.4 三种焙烧温度预测模型仿真结果比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于遗传算法的氧化铝焙烧工况优化模型 |
| 4.1 建立工况优化模型 |
| 4.2 求解工况优化模型 |
| 4.3 工况优化模型仿真及实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于DCS的氧化铝焙烧过程控制系统设计 |
| 5.1 氧化铝焙烧过程控制系统要求 |
| 5.2 基于DCS的氧化铝焙烧过程控制系统结构 |
| 5.2.1 生产控制层结构与功能 |
| 5.2.2 生产优化层结构与功能 |
| 5.2.3 生产管理层结构与功能 |
| 5.3 氧化铝焙烧过程控制系统回路设计 |
| 5.3.1 过剩氧含量控制回路 |
| 5.3.2 焙烧温度控制回路 |
| 5.3.3 下料量控制回路 |
| 5.3.4 A02文丘里干燥温度控制回路 |
| 5.3.5 预热旋风筒P02出口烟道温度控制回路 |
| 5.3.6 烘炉过程控制回路 |
| 5.4 控制器参数整定与仿真 |
| 5.4.1 建立焙烧温度控制对象模型 |
| 5.4.2 传统PID控制器参数整定与仿真 |
| 5.4.3 BP神经网络PID控制器参数整定与仿真 |
| 5.5 控制系统硬件结构与功能 |
| 5.6 控制系统软件结构与功能 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 氧化铝焙烧优化控制实验平台设计 |
| 6.1 高级过程控制系统仿真平台简介 |
| 6.2 焙烧温度优化控制系统仿真设计 |
| 6.3 焙烧温度控制仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（8）氢氧化铝自动焙烧控制系统的性能改进研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外发展概况 |
| 1.2.1 氢氧化铝焙烧系统的国外发展概况 |
| 1.2.2 氧化铝焙烧工艺国内研究发展现状 |
| 1.2.3 解耦控制的国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 氢氧化铝焙烧系统的工作现状分析 |
| 2.1 氢氧化铝焙烧系统简介 |
| 2.1.1 循环流化床焙烧系统的组成及工作原理 |
| 2.1.2 循环流化焙烧工艺流程简介 |
| 2.1.3 氧化铝焙烧原自动控制系统的介绍 |
| 2.2 流化再循环焙烧系统氧化铝质量的分析 |
| 2.2.1 焙烧氧化铝的主要考核指标 |
| 2.2.2 目前焙烧系统存在的氢氧化铝焙烧质量问题 |
| 2.3 循环焙烧炉控制系统的改进方案 |
| 2.4 氢氧化铝焙烧的最佳工艺参数确定 |
| 2.4.1 正交试验方法简介 |
| 2.4.2 氢氧化铝焙烧工艺参数的正交试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 氢氧化铝焙烧温度控制模型的建立及实施 |
| 3.1 氢氧化铝焙烧温度控制的耦合性和滞后性分析 |
| 3.1.1 焙烧温度的耦合性分析 |
| 3.1.2 炉中温度调节的滞后性分析 |
| 3.2 控制温度耦合问题的解决方案 |
| 3.2.1 前馈补偿器原理 |
| 3.2.2 解耦系统的简化原则 |
| 3.2.3 循环焙烧系统的解耦实施 |
| 3.3 炉中温度调节滞后的改进 |
| 3.3.1 串级PID控制的概念 |
| 3.3.2 串级调节在本控制系统中的实施 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氢氧化铝焙烧温度控制系统的改进 |
| 4.1 系统的硬件组态 |
| 4.2 传感器和执行机构选择 |
| 4.2.1 温度传感器选择 |
| 4.2.2 执行机构选择 |
| 4.3 焙烧系统控制温度的调节和软件实施 |
| 4.3.1 DCS控制程序模块的实现 |
| 4.3.2 炉中温度解耦的程序实现 |
| 4.3.3 人机界面 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验验证 |
| 5.1 实验验证方案及意义 |
| 5.1.1 解耦控制和串级调节PID的控制方案 |
| 5.1.2 酌减合格率的验证方案 |
| 5.1.3 实验验证的意义 |
| 5.2 运行结果和实际结果的对比差异 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结与结论 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（9）循环流化床焙烧生产高温氧化铝（论文提纲范文）
| 1 技术背景 |
| 1.1 技术现状 |
| 1.2 市场现状 |
| 1.3 市场前景 |
| 1.4 我国发展高温氧化铝的优势与不足 |
| 2 系统设计基本原则 |
| 2.1 焙烧质量守恒[5] |
| 2.2 焙烧一次完成性 |
| 2.3 灼减分步进行 |
| 2.4 物料停留时间[7-8] |
| 3 工艺流程 |
| 4 物料平衡计算 |
| 4.1 计算条件 |
| 4.2 计算结果 |
| 5 热平衡计算 |
| 5.1 计算条件 |
| 5.2 热平衡计算结果 |
| 6 结论 |
（10）利用高硫铝土矿生产氧化铝的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 氧化铝生产方法及我国氧化铝生产现状 |
| 1.2.1 氧化铝生产方法 |
| 1.2.1.1 拜耳法 |
| 1.2.1.2 烧结法 |
| 1.2.2 我国氧化铝生产现状 |
| 1.3 我国铝土矿资源与高硫铝土矿 |
| 1.4 硫在氧化铝生产过程中的危害 |
| 1.5 铝土矿脱硫工艺研究现状 |
| 1.5.1 浮选脱硫工艺 |
| 1.5.2 添加剂脱硫工艺 |
| 1.6 本文的选题意义及研究内容 |
| 1.6.1 课题的提出 |
| 1.6.2 论文研究内容 |
| 第2章 实验研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 高硫一水硬铝石型铝土矿 |
| 2.1.2 溶出母液及其它辅助药品 |
| 2.2 分析及计算方法 |
| 2.2.1 铝酸钠溶液浓度的分析 |
| 2.2.2 赤泥成分分析 |
| 2.2.3 表观形貌分析 |
| 2.2.4 物相分析 |
| 2.2.5 配矿量计算 |
| 2.2.6 溶出液分子比及氧化铝溶出率的计算 |
| 2.3 实验设备及操作 |
| 2.3.1 马弗炉焙烧装置 |
| 2.3.2 旋转管式炉焙烧装置 |
| 2.3.3 流态化焙烧装置 |
| 2.3.4 高压釜 |
| 2.3.5 赤泥沉降实验装置 |
| 第3章 热力学分析 |
| 3.1 硫元素在溶出过程中可能发生的反应热力学计算 |
| 3.2 高硫铝土矿预焙烧过程热力学分析 |
| 3.2.1 黄铁矿在焙烧过程中可能发生反应的热力学分析 |
| 3.2.2 高硫铝土矿在焙烧过程中的反应热计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 铝土矿预焙烧脱硫性能研究 |
| 4.1 马弗炉预焙烧脱硫性能研究 |
| 4.1.1 焙烧温度对矿石表观形貌的影响 |
| 4.1.2 焙烧条件对矿石脱硫效果的影响 |
| 4.2 旋转管式炉预焙烧脱硫性能研究 |
| 4.2.1 焙烧温度对矿石表观形貌的影响 |
| 4.2.2 焙烧条件对矿石脱硫效果的影响 |
| 4.2.3 焙烧温度对矿石物相变化的影响 |
| 4.3 流态化预焙烧脱硫性能研究 |
| 4.3.1 流态化焙烧预处理相关参数计算 |
| 4.3.1.1 气体黏度、密度计算 |
| 4.3.1.2 矿石密度的测定及计算 |
| 4.3.1.3 临界流化速度的计算 |
| 4.3.2 单因素焙烧实验 |
| 4.3.2.1 矿石粒度对流态化焙烧脱硫效果的影响 |
| 4.3.2.2 焙烧温度对流化焙烧脱硫效果的影响 |
| 4.3.2.3 焙烧时间对流态化脱硫效果的影响 |
| 4.3.3 正交焙烧脱硫实验 |
| 4.4 焙烧动力学研究 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 原矿及焙烧矿溶出与赤泥沉降性能研究 |
| 5.1 溶出条件对铝土矿溶出性能的影响 |
| 5.1.1 溶出温度的影响 |
| 5.1.2 苛性碱浓度的影响 |
| 5.1.3 石灰添加量的影响 |
| 5.1.4 矿石粒度的影响 |
| 5.1.5 配料分子比的影响 |
| 5.2 原矿溶出及赤泥沉降性能研究 |
| 5.2.1 苛碱浓度对原矿溶出性能的影响 |
| 5.2.2 溶出温度对原矿溶出性能的影响 |
| 5.2.3 配料分子比对原矿溶出性能的影响 |
| 5.2.4 原矿溶出赤泥沉降性能研究 |
| 5.3 马弗炉焙烧矿溶出及赤泥沉降性能研究 |
| 5.3.1 马弗炉焙烧条件的优选 |
| 5.3.2 溶出温度对马弗炉焙烧矿溶出性能的影响 |
| 5.3.3 配料分子比对焙烧矿溶出性能的影响 |
| 5.3.4 马弗炉焙烧矿溶出赤泥沉降性能研究 |
| 5.4 旋转管式炉焙烧矿溶出及赤泥沉降性能研究 |
| 5.4.1 旋转管式炉焙烧条件的优选 |
| 5.4.2 溶出温度对旋转管式炉焙烧矿溶出性能的影响 |
| 5.4.3 配料分子比对焙烧矿溶出性能的影响 |
| 5.4.4 旋转管式炉焙烧矿溶出赤泥沉降性能研究 |
| 5.5 流态化焙烧矿溶出及赤泥沉降性能研究 |
| 5.5.1 流态化焙烧条件的优选 |
| 5.5.2 溶出温度对流态化焙烧矿溶出性能的影响 |
| 5.5.3 配料分子比对焙烧矿溶出性能的影响 |
| 5.5.4 苛性碱浓度对焙烧矿溶出性能的影响 |
| 5.5.5 流态化焙烧矿溶出赤泥沉降性能研究 |
| 5.6 焙烧矿溶出及赤泥沉降机制 |
| 5.6.1 焙烧矿溶出机制 |
| 5.6.2 焙烧矿溶出赤泥沉降机制 |
| 5.7 结果与讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 能耗分析 |
| 6.1 物流-能耗法概述 |
| 6.2 各工艺段物料流量的计算 |
| 6.2.1 矿石预焙烧工艺段 |
| 6.2.2 溶出工艺段 |
| 6.2.3 蒸发工艺段 |
| 6.2.4 其它工艺段 |
| 6.2.5 物料流量图的建立 |
| 6.2.5.1 原矿溶出过程中各主要工艺物料流量图 |
| 6.2.5.2 旋转管式炉焙烧矿溶出过程中各主要工艺物料流量图 |
| 6.2.5.3 流态化焙烧矿溶出过程中各主要工艺物料流量图 |
| 6.3 各工艺段基准物流能耗值计算 |
| 6.3.1 矿石预焙烧工艺段 |
| 6.3.2 焙烧矿溶出工艺 |
| 6.3.3 蒸发工艺段 |
| 6.3.4 分解工艺段 |
| 6.3.5 各主要工艺段总能耗估算 |
| 6.4 其它节能降耗方式探讨 |
| 6.4.1 焙烧尾气余热利用 |
| 6.4.2 焙烧矿自身显热的利用 |
| 6.5 经济效益分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 作者简介 |
四、流态化在氧化铝焙烧中的应用（论文参考文献）
- [1]面向质量产量能耗指标的氧化铝焙烧过程优化研究[D]. 陈瑞. 广西大学, 2021(12)
- [2]一种新型的氢氧化铝焙烧技术[J]. 于村. 山东化工, 2021(05)
- [3]氧化铝流化床焙烧炉内流动与反应的数值模拟[D]. 陶明. 哈尔滨工业大学, 2019
- [4]快速流态化统一动力学模型的改进及其模拟[D]. 郭道川. 上海交通大学, 2018(01)
- [5]基于混沌灰狼算法的氧化铝焙烧质量预测与优化控制策略研究[D]. 李成县. 广西大学, 2017(02)
- [6]基于ELM遗传算法的氧化铝焙烧过程智能建模与控制系统研究[D]. 王尤军. 广西大学, 2017(02)
- [7]粉煤灰酸法生产氧化铝焙烧炉的选型探讨[J]. 姬学良. 世界有色金属, 2016(24)
- [8]氢氧化铝自动焙烧控制系统的性能改进研究[D]. 盛坤. 上海交通大学, 2017(12)
- [9]循环流化床焙烧生产高温氧化铝[J]. 刘吉,杨再明,罗亚林,刘利. 有色金属工程, 2012(04)
- [10]利用高硫铝土矿生产氧化铝的基础研究[D]. 吕国志. 东北大学, 2010(06)