160KA预焙铝电解槽工艺与控制技术综合优化的研究
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摘要
本文在论述了青海铝160KA预焙铝电解槽工艺与控制技术的综合优化基础上，重点研究了采用智能模糊控制技术后电解相应配套设施的改造以及电解技术条件的改善，研究结果表明：
1) 智能模糊控制技术能成功地应用在青海铝160KA铝电解槽上；
2) 智能模糊控制技术优势的充分发挥需要结合工艺技术条件的综合优化，以此为前提确立了与现行智能模糊控制技术铝电解槽相适应的工艺技术条件，即：即低分子比、低电解温度、低氧化铝浓度、低阳极效应系数、高电压(高极距)。
3) 结合作者多年的铝电解研究经验和青海铝生产现场的实际情况，通过对智能模糊控制技术的具体实施，总结出一套有青海铝特色的160kA中间下料预焙槽的工艺技术条件。
4) 配合工艺技术条件的优化，作者同时也强调了强化职工的培训、提高操作工作质量和规范操作程序也是保证智能模糊控制技术工艺技术顺利实施的关键。
通过以上改进，青海铝160KA电解槽智能模糊控制技术获得了显著的增产节能效果，生产统计表明，采用智能模糊控制技术及配合上述其它方面的改进后，电流效率可达到93％以上，吨铝直流电耗13500kWh，与未采用智能模糊控制技术槽相比，电流效率提高了4个百分点，直流电耗降低了300kWh/t-Al，在国内同类型电解槽中各项主要经济技术指标处于领先地位。
This paper in have discussed Qinghai aluminum 160 KA in advance Bei the comprehensive optimization foundation of aluminum electrolysis groove technology and control technology on, after focal point is studied with intelligent vague control technology, electrolysis the improvement of electrolysis technical condition as well as the transform of corresponding supplemental facility, research result shows:
1) intelligent vague control technology can be applied successfully on the Qinghai aluminum aluminum electrolysis groove of 160KA.
2) intelligent vague control technical advantage develop fully the comprehensive optimization that need to combine the condition of engineering technology , is taking this as prerequisite and have established with current intelligent vague control technical aluminum electrolysis groove the adaptive condition of engineering technology of appearance,: Low member than , low electrolysis temperature, low alumina density, the low effect coefficient of positive pole and high voltage ( high polar distance).
3) the actual condition of the aluminum electrolysis research experience and Qinghai aluminum production scene of combination author many years passes through the specific enforcement for intelligent vague control technology, summarize a set of 160kA that has Qinghai aluminum characteristic intermediate next material in advance Bei the condition of engineering technology of groove.
4) suit the optimization of the condition of engineering technology, it is to guarantee that intelligence is vague to control the key that technical engineering technology implements smoothly that author has at the same time also emphasized that strengthen raising and the training of staff to operate working quality and normalizes operating sequence.
Through above improvement, the Qinghai aluminum electrolysis groove intelligence of 160 KA is vague to control technology to get notable increase production to have energy-saving function effect, production statistics shows that with intelligent vague control technology and coordination, the improvement of other above-mentioned aspect is rear , current efficiency can reach 93% more, ton aluminum direct current consume 13,500 kWh, with do not compare with intelligent vague control technical groove, current efficiency has raised 4 percents, direct current consume to reduce 300 kWh/t-Al, in domestic same type electrolysis groove every major economic technical index is in to be in the lead position.
1) 智能模糊控制技术能成功地应用在青海铝160KA铝电解槽上；
2) 智能模糊控制技术优势的充分发挥需要结合工艺技术条件的综合优化，以此为前提确立了与现行智能模糊控制技术铝电解槽相适应的工艺技术条件，即：即低分子比、低电解温度、低氧化铝浓度、低阳极效应系数、高电压(高极距)。
3) 结合作者多年的铝电解研究经验和青海铝生产现场的实际情况，通过对智能模糊控制技术的具体实施，总结出一套有青海铝特色的160kA中间下料预焙槽的工艺技术条件。
4) 配合工艺技术条件的优化，作者同时也强调了强化职工的培训、提高操作工作质量和规范操作程序也是保证智能模糊控制技术工艺技术顺利实施的关键。
通过以上改进，青海铝160KA电解槽智能模糊控制技术获得了显著的增产节能效果，生产统计表明，采用智能模糊控制技术及配合上述其它方面的改进后，电流效率可达到93％以上，吨铝直流电耗13500kWh，与未采用智能模糊控制技术槽相比，电流效率提高了4个百分点，直流电耗降低了300kWh/t-Al，在国内同类型电解槽中各项主要经济技术指标处于领先地位。
This paper in have discussed Qinghai aluminum 160 KA in advance Bei the comprehensive optimization foundation of aluminum electrolysis groove technology and control technology on, after focal point is studied with intelligent vague control technology, electrolysis the improvement of electrolysis technical condition as well as the transform of corresponding supplemental facility, research result shows:
1) intelligent vague control technology can be applied successfully on the Qinghai aluminum aluminum electrolysis groove of 160KA.
2) intelligent vague control technical advantage develop fully the comprehensive optimization that need to combine the condition of engineering technology , is taking this as prerequisite and have established with current intelligent vague control technical aluminum electrolysis groove the adaptive condition of engineering technology of appearance,: Low member than , low electrolysis temperature, low alumina density, the low effect coefficient of positive pole and high voltage ( high polar distance).
3) the actual condition of the aluminum electrolysis research experience and Qinghai aluminum production scene of combination author many years passes through the specific enforcement for intelligent vague control technology, summarize a set of 160kA that has Qinghai aluminum characteristic intermediate next material in advance Bei the condition of engineering technology of groove.
4) suit the optimization of the condition of engineering technology, it is to guarantee that intelligence is vague to control the key that technical engineering technology implements smoothly that author has at the same time also emphasized that strengthen raising and the training of staff to operate working quality and normalizes operating sequence.
Through above improvement, the Qinghai aluminum electrolysis groove intelligence of 160 KA is vague to control technology to get notable increase production to have energy-saving function effect, production statistics shows that with intelligent vague control technology and coordination, the improvement of other above-mentioned aspect is rear , current efficiency can reach 93% more, ton aluminum direct current consume 13,500 kWh, with do not compare with intelligent vague control technical groove, current efficiency has raised 4 percents, direct current consume to reduce 300 kWh/t-Al, in domestic same type electrolysis groove every major economic technical index is in to be in the lead position.
引文
[1] 冯乃祥等．我国铝工业现状和与国外先进技术水平的差距．轻金属．2000，No7．p30
[2] 姚世焕．近代铝电解技术发展与现有技术挖潜改造．铝镁通讯．1998，No7
[3] 梁学民．九十年代我国铝电解技术新进展．轻金属．2000，No2，p33-38
[4] 刘业翔．铝电解计算机控制技术的发展动态．第二届全国轻金属学术会议论文集 西宁
[5] 霍庆发．电解铝工业技术与装备．辽海出版社
[6] 田成方．模糊控制技术在铝电解生产中的应用．北方工业大学学报
[7] 李劼．点式下料铝电解槽计算机控制模型的研究．中南大学博士学位论文．1993年2月
[8] Macaudiere Y. Recent Advances in Process Control of the Potline, Light Metals, 1988, 607-612
[9] 贵州铝厂、贵阳铝镁设计院．大型预焙槽滞环自适应控制系统及新型风动下料装置的开发．1991年7月，内部资料
[10] 中南工业大学、青海铝厂．“专家模糊控制器研制报告”试验考核报告．1997年8月．内部资料
[11] Aalbu. Johannes, Moen. Tom, etal. Method of Controlling The Alumina Feed into Reduction Cell for Producing Aluminium. PCT/NO86/00017, 1986.8.28
[12] 吕国华等．我国铝电解控制发展及展望．轻金属．2000增刊：70-74
[13] 姚恩秀等．模糊专家系统在铝电解控制系统中的应用．基础自动化，2000，7(1)：9-14
[14] 王磊，王为民，模糊控制理论与应用，北京：国防工业出版社，1997．3．
[15] 李友善，李军，模糊控制理论及其在过程控制中的应用，北京：国防工业出版社，1993．6．
[16] 王俊普，智能控制，合肥：中国科学技术大学出版社，1996．
[17] 姜玉敬．我国大型预焙槽炼铝工业的现状及展望．中国铝工业．全国有色轻金属冶炼统计信息学会编印
[18] 任必军等．SY300电解槽技术的开发与生产实践．轻金属．2003，NO9
[19] 目前世界上最先进的铝电解槽．中国有色金属参考．2003，NO1
[20] 陈廷贵等．300KA以上大型铝电解槽的设计理念．轻金属．2003NO12
[21] 韦涵光等．彼施涅280KA铝电解槽．轻金属，1986，(10)，p29．
[22] 魏培烈．世界各大铝液公司铝电解槽的有关生产数据．铝镁通讯 1996，(4)，p20．
[23] 邱竹贤．铝电解原理及应用，中国矿业大学出版社，1997，7，p77．
[24] Moenn T et al. Adaptive Control of Alumina Reduction Cells with Point Feeders, Light Metals, 1985, 459-469
[25] 中南工业大学、青海铝厂．“智能模糊控制技术在160KA预焙槽上的开发应用”试验考核报告．1997年8月．内部资料
[26] Tikasz L and Horvath J. Expert System-based Consulting Toolkit for Aluminum Electrolysis. Reent Metallurgical Advances in Light Metals Industries, 1995, 271-285
[27] 李民军．预焙铝电解槽新工艺技术条件和计算机控制模型研究(中南工业大学博士学位论文)．长沙，1999，12
[28] 储静等．模糊控制原理与控制．机械工业出版社．1995
[29] 施鸿宝．神经网络及其应用．西安交通大学出版社．1993
[30] Aalbu. Method of Controlling the Alumina Feed into Reduction Aluminum, US476655
[31] Bonny, et al Process and Apparatus of Accurately Controlling the Rate of Introduction and the Alumina in an Igneous Electrolysis Tank in the Production of Aluminum, US443149
[32] Tikasz L, et al, Expert System applied to Control of Aluminum Smelters. Light Metals 1985(TMS):4594694
[33] Rolland W K, et. An Expert System for Process Control and Supervision of Aluminum Smelter, Light Metals 1991(TMS):4374435
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[37] 刘有才，刘增良，模糊专家系统原理与设计，北京：北京航空航天大学，1995．3．
[38] 王俊普，智能控制，合肥：中国科学技术大学出版社，1996．
[39] 李劼，王前普，肖劲．预焙铝电解槽智能模糊控制系统．中国有色金属学报，1998，8(3)：557-562．
[40] 李劼，点式下料铝电解槽计算机控制模型的研究(中南工业大学博士学位论文)
[41] Jie Li. Proceeding of the International Conference on Artificial Intelligence for Engineering, Edited by Huang Xinhan et al. Wuhan, China:HUST Press, 1998.6:476-479.
[42] 洪建中．周铁托．铝电解槽新工艺技术的综合研究．轻金属．1998年增刊
[43] 周铁托等．铝电解工艺技术综合研究．轻金属．1995年．NO．10
[44] 梁学民，于家谋，冯绍忠等．九十年代我国铝电解技术新进展．轻金属，2000，(2)，33～38
[45] 中南矿冶学院冶金系．轻金属冶金学．1985年6月
[46] 中南工业大学．青海铝厂．“智能模糊控制技术在160KA预焙槽上的开发应用”试验考核报告．1997年8月 内部资料
[47] 周铁托，洪建中．铝电解低分子比控制过程中若干技术问题探讨．轻金属．1997(10)：38-42
[48] 邱竹贤．铝电解原理及应用．中国矿业大学出版社．1997．7．p77
[49] 邱竹贤．铝电解原理及应用．中国矿业大学出版社．1997．7．p142
[50] 邱竹贤．铝电解．冶金工业出版社．1985年5月
[51] 青铝人．现代大型预焙槽生产技术．东北大学出版社．1995年
[52] 刘业翔．铝电解的增产、节料问题．第二届全国冶金学术会议论文集．(西宁)．1990年9月
[53] 邱竹贤．预焙槽炼铝．冶金工业出版社．1980年6月
[54] 蒋英刚．应用智能模糊控制技术后电解工艺技术条件的优化与选择．青海铝业科技．1998年NO．4
[55] 李民军．预焙铝电解槽新工艺技术条件和计算机控制模型研究(中南工业大学博士学位论文)．长沙，1999，12
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