基于透气性预测的铅锌烧结配料过程优化研究

论文摘要

铅锌烧结过程是密闭鼓风炉还原熔炼的原料准备过程,其目的是为还原熔炼提供成分合适、具有一定机械强度和还原性的烧结块。烧结配料过程是铅锌烧结生产的首道工序,是烧结炉料的准备过程。烧结配料过程优化是针对配料过程的两个操作参数,二配配比和混合料水分值的优化设定问题而提出的。二配配比和混合料水分值同烧结过程的状态参数透气性具有密切联系。而透气性是烧结过程的一个重要状态参数,影响着烧结生产的产量和质量。因此优化烧结配料过程对烧结生产具有重要的意义。针对烧结配料过程的二配配比和混合料水分人工调节的滞后性和盲目性的问题,探讨了基于集成预测模型与遍历优化搜索算法的配料过程优化操作方法。首先,从烧结过程工艺出发,详细地分析了烧结配料过程同烧结料层透气性之间的关系,同时分析了影响烧结过程透气性的一些重要因素。然后,针对烧结过程大滞后特性,采用加权组合优化方法,将基于工艺参数的BP神经网络预测模型与基于时间序列的灰色系统理论预测模型集成,建立了综合透气性集成预测模型,有效地提高了透气性状态的预测精度,为烧结配料优化奠定基础。在铅锌烧结配料优化过程中,直接的优化目标是烧结过程透气性,采取的优化措施是调整二配配比与混合料水分设定值。由于烧结过程透气性的优劣单由透气性预测值无法准确的表达,因此结合能够判断透气性优劣的其它一些烧结过程状态参数,利用模糊综合评判方法,来定量评价当前透气性的优劣。然后通过遍历优化搜索算法,获取最优的透气性状况评判值,进而间接获得二配配比和混合料水分优化设定值。通过仿真实验表明,该方法能够对烧结配料过程起到优化作用,同时也为铅锌烧结生产全流程协调与优化控制奠定基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究目标与研究内容
• 1.4 论文构成
• 第二章 烧结过程机理分析
• 2.1 铅锌烧结工艺流程
• 2.1.1 烧结焙烧目的
• 2.1.2 烧结焙烧工艺流程
• 2.1.3 烧结焙烧基本原理
• 2.1.4 烧结块的质量指标
• 2.2 配料过程及目的
• 2.3 混合料水分的作用
• 2.4 烧结透气性分析
• 2.4.1 烧结透气性
• 2.4.2 影响透气性的因素分析
• 2.5 优化设定方案设计
• 2.6 小结
• 第三章 烧结过程透气性预测模型
• 3.1 综合透气性指数
• 3.1.1 透气性指数
• 3.1.2 综合透气性指数模型
• 3.2 神经网络预测模型
• 3.2.1 BP神经网络
• 3.2.2 相关性分析
• 3.2.3 BP神经网络预测模型
• 3.3 灰色理论预测模型
• 3.3.1 GM（1,1）建模原理
• 3.3.2 灰色理论预测模型
• 3.4 基于组合优化的集成预测模型
• 3.5 仿真实验与结果分析
• 3.5.1 仿真实验内容
• 3.5.2 结果分析
• 3.6 小结
• 第四章 基于透气性预测的二配配比与水分优化设定
• 4.1 透气性状况模糊综合评判模型
• 4.2 二配配比与水分优化设定
• 4.2.1 优化遍历搜索算法
• 4.2.2 二配配比优化区间设定方法
• 4.2.3 水分优化区间设定方法
• 4.2.4 二配配比与水分优化设定
• 4.3 仿真实验与结果分析
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果