濕法冶金置換過程的實時優(yōu)化.pdf

1、隨著我國冶金行業(yè)的快速發(fā)展，經(jīng)濟有效的利用低品位有色金屬資源，對我國的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。作為提取冶金的兩大技術(shù)之一，濕法冶金的顯著優(yōu)點在于對原料中有價金屬綜合回收程度高、有利于環(huán)境保護、生產(chǎn)過程較易實現(xiàn)連續(xù)化和自動化，因此更適合低品位礦產(chǎn)資源的回收利用。置換過程是濕法冶金的重要工序之一，目前置換過程的控制還停留在離線分析、經(jīng)驗調(diào)整、手動控制的水平，導(dǎo)致整個濕法冶金企業(yè)生產(chǎn)效率低、資源消耗大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，成為制約我國濕法冶金工業(yè)

2、發(fā)展的瓶頸。
　　本文針對濕法冶金置換過程產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化問題，在深入分析濕法冶金置換生產(chǎn)過程工藝和特點的基礎(chǔ)上，全面系統(tǒng)的開展了對濕法冶金置換過程建模與優(yōu)化方面的研究。本文主要工作包括:
　　1、從置換過程基本原理出發(fā)，首先簡要介紹了影響置換過程的主要因素?；诜磻?yīng)動力學(xué)和物料平衡關(guān)系，建立了置換過程動態(tài)機理模型。通過模型仿真，揭示了置換過程動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性，確定了數(shù)據(jù)建模中的輔助變量，為數(shù)據(jù)模型的建立奠定基礎(chǔ)。針對動態(tài)機

3、理模型的參數(shù)難以準(zhǔn)確獲得以及一些假設(shè)條件對模型準(zhǔn)確性的影響，采用核偏最小二乘算法建立了置換過程的數(shù)據(jù)模型。通過仿真驗證，證明了上述數(shù)據(jù)建模方法的有效性。
　　2、針對置換過程間歇重復(fù)的特性，對置換過程進行批次間迭代優(yōu)化，得到最佳的鋅粉添加量。由于生產(chǎn)過程中的不確定因素，使得模型和實際過程存在不匹配問題。針對這一問題，本文將帶修正項的自適應(yīng)優(yōu)化方法引入置換過程批次間迭代優(yōu)化中。該方法利用先前批次信息以及當(dāng)前在線測量信息，通過對優(yōu)化目

4、標(biāo)和約束條件進行實時修正，達(dá)到校正一階必要條件，獲取實際過程的最優(yōu)操作軌跡的目的。通過仿真實驗，驗證了上述方法的有效性。
　　3、針對置換過程實時優(yōu)化問題，以及批次間與批次內(nèi)的擾動和模型不確定性對過程優(yōu)化的影響，提出了一種集成批次間與批次內(nèi)優(yōu)化的自適應(yīng)實時優(yōu)化方法。一方面，該方法集成了批次間優(yōu)化與批次內(nèi)實時優(yōu)化兩種優(yōu)化策略，充分發(fā)揮二者各自的優(yōu)點，能有效解決批次間和批次內(nèi)的擾動問題;另一方面，帶修正項的自適應(yīng)優(yōu)化算法能有效克服批次