陽極焙燒爐控制器的研究.pdf

1、焙燒是鋁電解工業(yè)生產(chǎn)預焙陽極的重要工序，焙燒過程直接決定焙燒陽極的質(zhì)量，從而影響到電解時電極的消耗、電流效率、能耗等。因此，如何提高陽極焙燒技術改進陽極質(zhì)量已成為鋁電解工業(yè)的重要課題。而加緊對陽極焙燒爐的基礎理論進行深入系統(tǒng)研究就成為實現(xiàn)這一目的的必然途徑。這也是開發(fā)設計具有我國自主知識產(chǎn)權陽極焙燒爐控制器的迫切需要。本課題主要針對蘭州鋁業(yè)有限公司二期擴建項目，展開對陽極焙燒控制器方面的研究。該項目由法國SETARAM公司與蘭州理工大學

2、共同承建，擴建后的設備裝備水平高、操作控制周期短、產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、產(chǎn)量高，增強了企業(yè)競爭力。 本文首先詳細地敘述了陽極焙燒爐的焙燒機理，簡單介紹了陽極焙燒爐的工作原理及結(jié)構組成，并對陽極焙燒爐的生產(chǎn)工藝進行了總結(jié)。綜述了目前國內(nèi)外陽極焙燒技術發(fā)展狀況，分析了陽極焙燒爐控制器的現(xiàn)實意義。提出了在我國開展陽極焙燒爐溫度控制器理論研究的綜合思路，并以此作為本文的研究思路，展開了相應的研究工作。 溫度是工業(yè)控制的主要對象之一

3、，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，常常需要對溫度這一參數(shù)進行控制，溫度控制得好，不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以降低能耗，提高生產(chǎn)效率。在陽極焙燒爐控制系統(tǒng)中，溫度是系統(tǒng)中最重要的控制參數(shù)，對于產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)能具有重大現(xiàn)實意義和理論價值。該系統(tǒng)中的溫度具有非線性、時變性、滯后性等特性。 PID控制是溫度控制中應用最廣泛的一種控制形式，PID控制器結(jié)構簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高，常用于一些線性定常系統(tǒng)的控制，但對于非線性系統(tǒng)，例如溫度等具有大滯后特性

4、的控制對象，卻難以取得理想的控制效果。本文在控制算法上，研究了國內(nèi)外工業(yè)過程控制中的控制方法，詳細分析了PID控制技術的理論和方法，之后針對陽極焙燒爐的工作性能和系統(tǒng)中溫度的特點，引入了一種智能PID控制算法，將比例控制器、模糊控制器和PID控制器結(jié)合起來，使之既具有比例控制快速，模糊控制靈活而適應性強的優(yōu)點，又具有PID控制精度高的特點，有效的改善了原有PID控制方法的缺陷，使系統(tǒng)具有較強的魯棒性、穩(wěn)定性、快速性、靈敏性等優(yōu)點，提高了