一、现代数学方法在阳极焙烧及其热工过程研究中的应用（论文文献综述）
张晓亮[1]（2021）在《微波作用下载金硫化物中单质硫的释放及其浸金机制研究》文中提出目前,黄金的提取仍以氰化法为主,但氰化物的剧毒性给黄金生产企业带来了巨大的环保压力。碱性含硫试剂被认为是一类最具希望替代氰化物的环保型浸金药剂,它可通过将单质硫溶于碱性溶液来制备。针对传统氰化浸金工艺环境污染严重的问题,本文提出了利用载金硫化物微波热分解过程中生成的单质硫来实现非氰自浸金的新思路。考察了载金硫化物释放单质硫的热力学条件和黄铁矿原位加热过程中物相转变的基本规律,深入研究了微波作用下载金硫化物热分解过程中单质硫的释放规律与生成机理,探讨了微波辐射对黄铁矿热分解过程中硫元素转化的促进作用机理;利用耗散型石英晶体微天平原位研究了热分解生成的单质硫在碱性溶液中浸金的作用机制,完善了金精矿微波热分解-自浸出的基础理论体系。主要研究结论如下:载金硫化物热分解过程中生成的单质硫主要来源于黄铁矿。在氮气气氛下,黄铁矿原位加热过程中的相变温度区间为500～600℃,提高温度对黄铁矿中S-S键伸缩振动的影响更为显着。随着温度的升高,黄铁矿晶格发生线性热膨胀,平均体膨胀系数为5.64×10-3 K-1,热分解生成的磁黄铁矿沿着z轴方向的热膨胀明显更快。高硫金精矿的微波吸收性能随着温度的不断升高先增强后减弱,在频率为2.45 GHz的室温下物料复介电常数的虚部值为9.99,当温度达到700℃时,虚部值增大为原来的4.76倍,继续升温至900℃时,虚部值反而减小为27.76,但仍然高于500℃时复介电常数的虚部值11.40。在微波辐射温度为450℃时,黄铁矿热分解产物中已经有磁黄铁矿产生,温度达到900℃时的硫元素转化率为46%。黄铁矿微波热分解过程中生成了不同晶体结构的磁黄铁矿相,矿物晶体由等轴晶系逐渐转变为六方晶系;硫元素化学形态首先从黄铁矿中的S22-向Sn2-转化,随着温度的升高Sn2-将进一步转化为S2-,该过程中Sn2-的出现表明样品中存在S0。在微波辐射作用下,高硫金精矿中的黄铁矿热分解后颗粒内部产生大量空洞和孔道结构,生成了纳米级磁黄铁矿多晶聚合体,晶体结构的对称性降低;在700℃下保温30 min后,物料孔隙率从32.9%增大到48.9%,总孔面积增大为原来的2.16倍,这使得原本被硫化矿物包裹的金裸露出来,增加了金与浸出试剂的接触机会。通过对比研究发现,微波辐射加热降低了黄铁矿热分解过程中的物相转变温度,促进了黄铁矿热分解过程中硫的形态转化,使黄铁矿热分解反应活化能降低了 27.14 kJ·mol-1,提高了单质硫的生成量。黄铁矿在热分解过程中Fe-S键更容易发生断裂,但在高温下S-S键也会出现断裂,[FeS6]八面体随着温度的升高逐渐解体,释放出气态的单质硫。外加电场使黄铁矿晶格中原子电子云发生微小位移,削弱了原子间的相互作用力,而且外加磁场对黄铁矿热分解的化学反应也具有促进作用。利用载金硫化物微波热分解过程中生成的单质硫在碱性溶液中浸出其自身热分解产物中的金,浸出率可以达到90%以上。借助耗散型石英晶体微天平原位研究了单质硫在碱性溶液中浸金的作用机制,发现微波热分解过程中生成的单质硫与升华硫在碱性溶液中的浸金性能几乎相同,金的溶出速率分别为0.59ng·cm-2·s-1和0.68 ng·cm-2·s-1;铜氨络离子可以消除含硫浸金试剂在金表面的吸附过程,从而显着提高金的溶出速率。单质硫在碱性溶液中溶解后形成的含硫组分在金表面发生粘弹性吸附,浓度越高吸附层的柔性越强,金表面钝化越严重,在金与浸出溶液界面发生含硫试剂的浸金反应生成了Au-S配合物并溶出。
唐文捷[2]（2021）在《炭素生产工艺能效分析及余热换热器设计》文中研究表明随着当前世界格局的变化,我国的能源供求关系也在发生改变,为应对环境污染、能源约束等问题,实施节能减排尤为重要。在我国节能减排能源政策的指导下,铝用炭素阳极生产作为一种高能源消耗的行业,尤其需要在余热利用等方面开展工作,以提高能源利用效率。本文从系统的角度对炭素生产过程进行物质流、能量流平衡分析以及能效评价。对山东省某炭素厂生产过程进行实际调研、测试和计算。研究发现,生产过程中热量主要支出项为:高温煅后焦带走热、煅烧烟气带走热、焙烧高温固体带走热;经（火用）平衡分析,除去不可进行能量回收的成品化学（火用）和（火用）损失部分,整个炭素生产过程（火用）支出项主要为:高温煅后焦带出热（火用）、煅烧烟气带走热（火用）、焙烧高温固体带走热（火用）,这与热平衡分析的结果相同。根据余热特点和厂区实际余热回收情况,提出了煅后焦余热回收冬季供暖、夏季制冷的余热利用方式,并对其进行了经济性分析。为更高效的回收高温煅后焦的余热、降低煅后焦的出料温度,在对传统水冷夹套传热性能研究的基础上,本文提出了新型笼套式高温煅后焦余热回收换热器。对新、旧两种换热器进行物理建模,并使用CFD软件,对两者的换热过程进行数值模拟,模拟工况对照的是炭素厂煅烧车间的实际运行工况,相同工况下,新型换热器的煅后出口温度更低、冷却水出口温度更高、余热回收效率、冷却效率以及降温均匀性等均优于冷却水套。为进一步探究新型换热器的运行特点,对比分析了冷却水流量和煅后焦流量的变化对其余热回收效率、煅后焦冷却效率等参数的影响。结果表明:新型换热器的冷却效率、余热回收效率、平均传热系数等参数都高于传统水冷夹套;随着水流量增加到2倍后,新型换热器冷却效率和余热回收效率的提升幅度均在1%以内,因而增加水流量不能明显增强换热效果;随着煅后焦流量由110 kg/h增加到150 kg/h,余热回收效率增加2.5%、冷却效率降低3.44%,提高煅后焦流量会使出口料温略有升高,但仍远远低于其氧化温度。综合来看,在安全温度范围内,可适当选用较大的煅后焦流量。最后讨论了,新型换热器的余热回收效果和冷却效果随着结构参数管数、管径、换热管距外壳距离、不同管径在其最优距离下最大管数等变化的规律。分析得到:随着管径、管数的增加,新型换热器的余热回收效率和冷却效率呈上升的变化趋势,传热系数呈下降的趋势;经综合评价,在管径为60mm、管数31根、换热管在距离壳体为120mm时新型换热的余热回收效果、冷却效果、传热系数等都表现出最好的效果。
吕明阳[3]（2020）在《燃煤炉窑烧结系统的混沌分析与特征提取》文中研究说明燃煤窑炉是冶金、化工、电力、水泥和活性石灰等基础工业领域的关键生产设备,也是主要的能耗设备。窑炉内燃煤过程（烧结过程）工况的稳定决定了产品的品质、煤粉的消耗量和污染物排放水平,是燃煤窑炉实现“节能减排”的关键。然而,由于窑炉烧结过程存在大量的物理和化学反应、物质和能量的交换,这限制了研究人员对燃煤窑炉内在动力学机理的认知,以及实际的工业应用效果。对此,本文以氧化铝回转窑烧结系统为研究对象,基于生产现场的热工数据,从非线性系统的角度研究了烧结系统的混沌辨识问题和基于混沌的实际应用,为燃煤窑炉的稳定控制奠定基础。本文主要工作和创新如下:（1）很多领域的混沌研究主要是基于数学方程或者小型样机,但是这些方法不适用于燃煤窑炉的混沌研究。对此,本文以氧化铝回转窑的烧结系统为例,基于生产现场实际的热工数据,研究了数学方程未知的燃煤窑炉烧结系统的混沌辨识问题。其中,针对数据来源、数据长度和数据采样周期对结果的影响,首先选择了不同数据长度和不同采样周期的烧结温度数据和窑头温度数据;对每一组数据使用相空间重构方法获得若干候选的动态轨迹,然后基于混沌特征量的性质从每组数据的候选动态轨迹中确定出一个合适的动态轨迹。最后,使用每组数据的分析结果相互印证,首次确定了氧化铝回转窑的烧结系统是一个具有混沌特征的五阶系统。（2）燃煤窑炉中存在的噪声干扰了信号的检测和系统的控制,并且噪声的种类和特征等尚不清楚。对此,本文分析了从五种热工数据中提取的噪声数据的混沌特征和多分形特征。实验结果表明氧化铝回转窑烧结系统中的噪声既不是高斯白噪声,又不是单分形的彩色噪声,而是具有混沌特征和多分形特征的确定信号,并且分析了噪声难以有效预测的原因。（3）针对应用于燃煤窑炉的深度学习软测量模型存在计算复杂度高、未考虑系统动力学特征和缺乏可解释性的缺点,本文从混沌时间序列预测的角度,结合回转窑烧结系统的强耦合、大滞后和参数时变的非线性特征以及实际生产中检测数据可能存在风险的情况,提出了一个预测精度高、计算复杂度小和可解释性强的集成预测框架,以实现窑头温度混沌时间序列的精确在线预测。其中,针对烧结系统具有大滞后的特征,使用相空间重构方法获取与烧结系统拓扑等价的动态轨迹;Volterra滤波器被用于拟合出烧结系统的状态和输出之间的函数关系;针对烧结系统的参数具有时变特征会减弱固定模型的性能,每次预测前使用滑窗技术更新Volterra滤波器的核来实现模型的动态更新;针对实际工业数据中会包含不可靠的值,使用偏差补偿技术将每一个预测值进行校正之后作为最终的预测值。（4）燃煤窑炉内恶劣的生产环境会掩盖火焰图像颜色、纹理、梯度等众多有用信息,阻碍了基于火焰图像或视频的烧结工况识别方法的性能。对此,本文提出了基于火焰图像的平均灰度值序列和混沌特征量的火焰温度变化趋势的混沌特征提取方法,以实现火焰温度变化趋势的准确识别,提升燃煤窑炉自动化水平。其中,不仅基于混沌理论和熵理论解释了此方法的有效性,还基于标准数据和氧化铝回转窑的火焰视频数据验证了本方法的有效性。
罗晋[4]（2019）在《典型湿法炼锌系统主要重金属代谢过程及削污潜力分析》文中研究说明湿法炼锌是典型的重金属高污染行业,亟需开展清洁生产进行前摄性的污染防控。由于缺乏相关数据与合适的分析评估方法以识别清洁生产机会,现技术阶段湿法炼锌系统重金属代谢过程、产污原因、控制点位与削污方式尚不清楚,导致该行业清洁生产水平提升缓慢。本文以典型湿法炼锌系统为对象,分别从过程网络、过程单元内部工艺链、工艺单元3个层面,研究了七种主要重金属（Zn、Mn、Pb、Cd、Cu、Co、Ag）的物质代谢过程,系统研究了产污机制与削污潜力,为重金属削减清洁生产方案的设计提出了针对性建议与核心技术的需求。本论文基于分配系数构建了湿法工段复杂流程重金属的两相多元素物质代谢模型。研究发现,锌焙砂是重金属的主要输入源,酸浸渣、钒渣、钴渣和铜镉渣是湿法炼锌系统重金属输出的主要形式。过程网络分配行为对各重金属产污影响较大,影响程度依次为:Cd（55.75%）>Cu（45.88%）>Co（43.64%）>Ag（27.53%）>Zn、Mn、Pb（0%）。过程网络中的中浸后浓密与预中和后浓密过程单元是可通过采取优化物质分配手段（如加强固液分离）实现重金属污染削减的重要节点。通过将统计熵方法应用于湿法炼锌研究,提出了定量评估物质流污染程度与资源利用潜势的新方法与指标。分析发现,泡板单元是造成重金属沿工艺链污染程度加剧的关键环节（指标S值上升28.8,指标ΔS上升2902.3）,应重点考虑采取更高效、节水的工艺技术对泡板单元进行替代,同时加强工艺链上游的物质循环。将能耗与产污行为参数引入关键工艺单元锌电解过程机理模型,阐明了锌电解工艺单元中过生产指标和产污指标间的关系,综合优化了工艺参数。研究表明,阳极副反应贡献了电解总能耗的62%,阳极析氧贡献了酸雾产生量的87%,阳极析锰贡献了阳极泥产生的100%,后续应重点加强对阳极行为的研究。而生产中额外的能耗升高可能将成为通过工艺调控实现削污的主要限制因素。湿法炼锌系统重金属的主要产污机制分可为分配不当、资源损耗和工艺受限三种。其中分配不当是Cu、Cd、Co和Ag的主要产污机制（理论削污率约为27–56%）,资源损耗是Zn的主要产污机制（理论削污率约为100%）,工艺受限是Mn和Pb的主要产污机制（理论削污率约为13–49%）。现技术阶段,湿法炼锌系统重金属大幅度削减仍一定程度受上游原料供应与下游末端回收环节的影响,需扩大系统边界,协同开展清洁生产,才能进一步实现湿法炼锌行业绿色、可持续发展。
张春亮[5]（2012）在《阳极焙烧排烟系统负压控制方案研究》文中指出阳极焙烧是电解铝工业的重要工序，焙烧阳极直接影响到铝电解的电流效率，因此，如何提高阳极焙烧技术成为铝电解工业研究的重要课题。本课题对阳极焙烧控制系统的国内外发展现状及研究进展进行了综述，负压是阳极焙烧控制的主要参数之一，在实际生产过程中，需要对负压进行控制，如果合理控制，可以准确掌握焙烧炭块的温升速率，对于焙烧阳极的质量和产能具有重大现实意义和理论价值。首先对阳极焙烧工艺以及阳极排烟架被控参数进行深入研究，通过分析实际工程应用中存在的问题，提出开展阳极焙烧排烟系统负压控制研究的综合思路，并以此作为本文的研究思路，开展相应的研究工作。在工业控制中，PID控制是经典理论控制方法，它是一种结构简明，易于实现，同时可靠性高且高鲁棒性的算法，通常用于一些线性定常系统的控制，由于阳极焙烧负压控制系统精确模型难以建立，经典PID控制存在静态误差，模糊控制存在着控制品质粗糙、控制精度不高，为满足焙烧排烟架负压控制的精确要求，结合PID控制与智能控制的优点，提出了变论域模糊自适应PID控制算法，完成了变论域模糊自适应PID控制器的设计，在MATALAB平台上进行控制系统仿真并对其进行仿真优化，通过对仿真结果的分析比较，得出采用变论域模糊自适应PID控制的方法更能满足阳极焙烧负压技术的要求。为了更好满足阳极焙烧生产的需要，结合排烟系统的负压控制特性，提出以PLC为底层的双重冗余网络控制方式，在实际工程背景中实现变论域模糊自适应PID控制算法，实现了阳极焙烧控制系统的优化。这些工作对提高阳极焙烧质量具有十分重要的意义。
魏泰[6]（2011）在《铝用阳极焙烧炉控制系统的研究》文中指出碳素阳极焙烧是铝工业生产的重要环节,阳极焙烧质量的好坏直接影响电解铝的质量、电流效率、能耗以及环保等。阳极焙烧质量与生产的原材料性质、生产工艺、碳素颗粒组成、沥青用量等有关,而最重要的是焙烧过程中升温曲线控制的精度和温度场的均匀性对阳极炭块的质量有着决定性的要求。因此,提高阳极焙烧技术是改善阳极焙烧质量的关键,也是目前铝电解工业研究的重要课题。本文综述了目前国内外阳极焙烧技术的发展状况,以及国内阳极焙烧技术和国际先进水平的差距,介绍了阳极焙烧过程中的影响因素、焙烧原理和工艺、整个焙烧过程（原料贮存和前处理、煅烧、振动成型、焙烧）等,分析了目前阳极焙烧控制系统研究工作的优势,以及在实际工程应用中存在的问题和不足。本文重点是结合碳素阳极焙烧炉对温度的技术要求,系统的研究了常规PID控制和模糊控制各自的特点,将两种控制方法相互结合,构成模糊自适应PID控制器,使其发挥各自的优点。PID控制与模糊控制有多种结合方式,本文采用的模糊自适应PID控制算法,该算法是找出PID三个参数与误差和误差变化量之间的模糊关系,在运行过程中不断地检查误差和误差变化量,根据模糊控制原理对三个参数进行在线修改,从而使被控对象具有良好的动、静态性能。文中根据被控对象的特点,完成了模糊自适应PID控制器的设计,阐述了详细的设计过程。为了更好的满足阳极焙烧生产的需要,本文采用西门子可编程控制器S7-300为控制核心进行系统设计。通过编程的方式实现模糊自适应PID控制算法,采用离线计算的方式将模糊规则制成模糊查询表,通过在线的方式查询模糊控制量的输出,最后将PID参数校正值与基准值相加,获得PID参数瞬时值,进行PID运算,得到的控制量施加于控制对象执行器。最后,本文对不同的控制方法在MATLAB/Simulink软件中进行仿真实验,重点对模糊自适应PID控制进行了仿真调试。通过对仿真结果的分析比较,得出采用模糊自适应PID控制的方法更能满足阳极焙烧的技术要求,既利用了模糊控制适应能力强、动态特性好、抗干扰能力强的特点,又利用PID控制消除了系统静差,使控制系统的动态和静态品质都得到极大的提高,取得了较理想的控制效果。本文提出了一套科学完整的铝电解阳极焙烧控制技术研究方法,进行了大量的理论分析和仿真实验。这些工作对提高阳极焙烧质量和稳定铝产量具有十分重要的意义。
孙金国[7]（2011）在《现代铝用预焙阳极焙烧工艺研究与应用》文中研究说明预焙阳极（亦称炭阳极、阳极炭块，简称阳极）生产是现代铝电解过程中的重要工序之一。阳极焙烧质量的好坏将直接影响到铝电解生产的电流效率和能耗。阳极焙烧技术对阳极产品质量、焙烧炉使用寿命、产品能耗以及环境均有很大影响，因此对阳极焙烧的工艺、控制等各个方面的深入研究非常重要。本文围绕四川启明星铝业有限责任公司焙烧车间36室环式焙烧炉生产技术进行了深入研究。从阳极焙烧系统的基建及生产启动、日常生产及技术创新工作入手，对其工艺质量控制系统做了大量研究工作。本文比较了国内生产阳极技术和国际先进水平的差距，深入研究了预焙阳极生产的焙烧工艺及技术设备。通过改进焙烧炉的设计、使用和维护，使焙烧炉的使用寿命突破了7年，为国内焙烧炉使用寿命的领先水平，而且现在还没有出现问题，使用寿命必将继续增加。焙烧阳极天然气单耗仅为61Nm3/t，属国内同行先进水平。采用自动炭碗填充新技术，首次实现自动炭碗填充，劳动效率高，强度低。使用槽清理新技术后，在国内同行业中首次将生阳极开槽深度达到50%，且焙烧后合格率仍然达到98%以上，为电解工艺稳定机降低电耗做出了很大贡献。深入研究了新技术条件下产品质量的控制、质量差异等，焙烧阳极质量一直稳定在一级品指标范围内，且外观合格率比行业平均水平高出2%。本文还研究了生块成型与焙烧阳极质量关系，提出了阳极质量成型、焙烧工艺的匹配性要求。
李浩[8]（2010）在《敞开式阳极焙烧炉数值模拟及优化研究》文中认为阳极炭块一直被公认为电解槽的“心脏”,随着现代铝工业的飞速发展,电解槽对阳极炭块质量的要求不断提高。焙烧是阳极生产中重要的环节之一,阳极焙烧质量的好坏将直接影响到铝电解生产的能耗,因此如何提高阳极炭块的质量是铝电解工业的重要课题。鉴于焙烧炉工艺的复杂性,利用计算流体力学软件对焙烧炉内热工过程进行数值模拟研究,改进焙烧炉的结构及操作参数,是一项既有理论意义又有实用价值的工作。本文以国内某炭素厂34室敞开式阳极焙烧炉为研究对象,对实际生产设备进行了简化,确定了物理模型并利用非结构化网格对计算区域进行了区域离散化,建立了焙烧炉适用的数学模型。以现场数据为基础,利用计算流体力学软件FLUENT6.3为计算平台对焙烧炉进行了数值模拟研究。数值模拟结果显示,在火道中隔墙和拉砖的背风区有一定的回流区域,阳极炭块中的温度梯度较大的地方主要出现在炭块的左部以及靠近炉底、炉顶的部位,阳极炭块中的温差最大值为137℃。利用现场采集的11个点的温度对数值模拟结果进行了验证,相对误差最大值为8.2%,表明本文所建立的物理模型、数学模型是可靠的,可用来对焙烧炉进行模拟和研究。在数值模拟的基础上,对阳极焙烧炉热工制度进行了研究：1)给出了火道结构优化的4个方案。经结构优化后的焙烧炉火道中的回流区域有一定程度的减小甚至消失,阳极炭块的平均温度升高,温差降低,温差降低最大达到38℃；2)在结构优化的基础上,以焙烧炉的助燃空气温度、助燃空气流量、两个燃料入口燃料流量比例为变量对焙烧炉进行了操作参数的优化研究。计算结果显示,随着助燃空气温度的增加,火道中流速均匀性、阳极炭块中的温度均匀性均变好,温差降低；随着助燃空气流量的增大,第一个燃料入口喷入的燃料的燃烧温度降低,阳极中的高温区域向右移动并增大,但是阳极炭块中的温差随着助燃空气流量的增加而升高,火道流速均匀性以及阳极炭块温度均匀性都变差；两个喷嘴燃料流量的比例对阳极炭块的温度场影响很大,计算结果表明当左右两个燃料入口处燃料的流量比例为60%：40%时为最优工况。
陈喜平[9]（2009）在《铝电解废槽衬火法处理工艺研究与热工分析》文中进行了进一步梳理铝电解生产排出的废槽衬是极其有害的固体废物,其可溶氟化物和氰化物含量严重超标。受风吹、日晒、雨淋的作用,其毒害物质将转移,进入大气,渗入土壤和地下水,将破坏生态环境,严重影响人类健康和动植物生长。废槽衬的处理方法,分为湿法和火法两大类,相关的专利有100多件。火法处理技术因其工艺流程短、容易操作、回收利用氟化物、投资少而逐渐发展为处理废槽衬的主导技术。本文重点研究了废槽衬的火法处理技术,从理论和实践方面深入分析研究了废槽衬的火法处理过程,为中国铝业公司开发的废槽衬火法处理技术的完善及推广应用提供了理论依据和技术基础,得到了以下主要结论：1、废槽衬中氟化物主要以NaF、Na3AlF6形式存在,氟化物的分散度大,SEM和EDX分析均证明了这一点。废槽衬含有较高浓度的F-和CN-,远远超过国家允许的排放限值。废槽衬遇水时,F-和CN-容易浸出,并能与水反应生成HF、HCN,毒害性极大,外排的废槽衬是潜在的危险源。2、采用自由焓函数法分析研究了废槽衬的火法处理过程,计算了各反应的△GT0值和1200～1300K的平衡常数,氰化物的氧化分解反应平衡常数最大,氟化钠转化为氟化钙的反应平衡常数最小。各反应平衡常数从大到小的顺序是：氰化物的氧化分解反应>氟化铝的转化反应>碳的燃烧反应>氟化钠的转化反应。在石灰石、二氧化硅、空气与废槽衬同时存在的条件下,废槽衬的火法处理在热力学上是完全可行的。3、通过模拟工业条件实验,在暴露于空气中单独焙烧、与石灰石混合焙烧两种情况下研究了废槽衬中氟化物的化学稳定性,氟化钠具有好的化学稳定性,氟化铝的化学稳定性最差,按稳定性高低排序是：氟化钠>冰晶石>氟化铝。研究结果与热力学计算结果相吻合。表明在废槽衬火法处理过程中,氟化铝最容易转化,氟化钠最难转化,冰晶石的化学稳定性介于两者之间。4、以工业试验回转窑为热工对象,研究了废槽衬火法处理的传热过程。对工业试验回转窑进行了热平衡分析,验证了废槽衬火法处理工业试验方案的合理性。推导了物料自然堆角的计算公式,给出了回转窑内煤粉燃烧的释热模型,导出了物料与被覆盖窑壁间热传导的物理数学模型,给出了颗粒与受热面接触过程中通过气膜导热的计算公式,求出了物料与被覆盖窑壁间的热传导综合传热系数。建立了回转窑一维轴线温度分布数学模型,基于热工测试和窑内传热原理,编制了回转窑轴线温度计算程序。讨论了工艺参数对回转窑温度分布的影响,给出了优化的运行参数值。5、工业试验研究表明,在废槽衬中添加石灰石、工业废料PCA处理废槽衬是可行的,在进料量500 kg／h的工业规模下取得了较好的处理效果,实现了废槽衬的无害化处理,氟化物的转化率达98%以上,氰化物的氧化分解率达99.5%以上。回收的固体残渣中平均F-含量39.7 mg／L,CN-含量0.053 mg/L,低于国家环保标准允许限值。烟气中的HF浓度约1.4g/m3,可通过干法净化系统回收、生成氟化铝作为电解原料。固体残渣含氟化钙约20%,可替代荧石作为水泥烧成的催化剂。本研究开发的废槽衬火法处理技术实现了废槽衬的无害化、资源化和减量化,具有明显的经济效益和环境效益。该技术在全国推广应用后,将根除我国废槽衬的污染。
左元杰[10]（2009）在《铝电解阳极焙烧过程中挥发分释放行为的研究》文中认为阳极焙烧过程中挥发分的释放对阳极的焙烧质量、焙烧炉的能耗都有重要影响。充分利用阳极焙烧过程中所释放的挥发分是实现焙烧炉节能的主要途径。阳极挥发分的释放行为还是进行焙烧炉焙烧曲线设计的重要依据。因此,针对阳极焙烧中挥发分的析出行为开展相关基础研究具有十分重要的理论和工程应用价值。论文首先在热天平分析仪上研究了生阳极的热解特性,考察了不同升温速率对阳极挥发分热解析出的影响。结果表明,随着阳极升温速率的增大,挥发分的析出速率随着增大。为消除升温速率对挥发分析出动力学参数的影响,采用分布活化能（DAEM）方法对生阳极热解的动力学进行了分析,结果表明阳极热解的活化能并非单一值,会随着温度的变化而变化,主要分布于25-60KJ/mol的范围内,呈缓慢上升趋势,在半焦阶段有所下降,焙烧结束时快速增大。在固定床反应器上研究了阳极挥发分中氢气和甲烷的释放行为,发现其释放曲线呈现明显的双峰分布,分析认为两峰分别为阳极粘结剂沥青中β树脂和α树脂热解的结果。采用高斯多峰分离方法,计算了其反应动力学参数,得到了挥发分析出量随温度变化的关系。同时通过管式炉进行热失重实验,对比了与热重分析仪所得曲线的不同,并采用间接方法计算得到了焦油的析出曲线。利用实验获得的挥发分析出曲线,耦合传热传质方程,建立了挥发分释放传递模型,模拟计算了焙烧过程中挥发分的析出情况,得到了挥发分通过火道墙进入火道的释放曲线,结果发现,由于传热传质的影响,焙烧炉中挥发分从阳极中析出后并不能直接释放到火道中,经过阳极、填充焦和火道墙的传质过程后,在时间上出现时显的滞后,对于32小时焙烧炉,焦油和甲烷大约滞后32小时,为一个火焰周期,氢气滞后略少,约为半个焙烧周期。挥发分滞后析出的现象有利于挥发分热量的充分利用。
二、现代数学方法在阳极焙烧及其热工过程研究中的应用（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、现代数学方法在阳极焙烧及其热工过程研究中的应用（论文提纲范文）
（1）微波作用下载金硫化物中单质硫的释放及其浸金机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 黄金矿产资源概况 |
| 2.1.1 黄金资源储量分布 |
| 2.1.2 金的赋存状态研究 |
| 2.2 非氰浸金技术的研究进展 |
| 2.2.1 含硫试剂浸金的研究现状 |
| 2.2.2 金精矿预处理方法的概述 |
| 2.3 黄铁矿高温相变的研究进展 |
| 2.4 微波在湿法冶金领域的应用 |
| 2.4.1 微波加热的基本原理及优势 |
| 2.4.2 微波焙烧强化浸出研究现状 |
| 2.5 小结 |
| 3 研究内容与方法 |
| 3.1 研究目标 |
| 3.2 研究技术路线 |
| 3.3 研究内容 |
| 3.4 研究方法 |
| 3.4.1 试验研究方法 |
| 3.4.2 分析检测方法 |
| 3.5 试验原料、药剂与设备 |
| 3.5.1 试验原料及性质 |
| 3.5.2 试验药剂与设备 |
| 4 载金硫化物热分解的热力学及原位相变过程 |
| 4.1 单质硫生成过程的热力学分析 |
| 4.2 载金硫化物的热分解特性研究 |
| 4.3 黄铁矿热分解相变的原位研究 |
| 4.3.1 高温原位X射线衍射分析 |
| 4.3.2 高温原位Raman光谱分析 |
| 4.3.3 表面微观形貌的演变过程 |
| 4.4 小结 |
| 5 微波场中载金硫化物的介电响应及失重行为 |
| 5.1 微波作用下黄铁矿升温行为研究 |
| 5.2 微波场中载金硫化物的介电响应 |
| 5.3 微波场中黄铁矿热分解失重行为 |
| 5.3.1 单因素条件试验研究 |
| 5.3.2 多因素响应曲面研究 |
| 5.4 小结 |
| 6 微波作用下单质硫的释放机理及其浸金机制 |
| 6.1 载金黄铁矿微波热分解的相变行为研究 |
| 6.1.1 不同辐射时间下的物相转变规律 |
| 6.1.2 不同加热温度下的物相转变规律 |
| 6.1.3 硫元素赋存状态的变化规律 |
| 6.1.4 微波作用下晶体结构的演变 |
| 6.2 微波热分解对金嵌布特征的影响 |
| 6.3 单质硫的表征及其浸出性能研究 |
| 6.3.1 单质硫晶体结构的表征研究 |
| 6.3.2 单质硫浸金性能的验证试验 |
| 6.4 单质硫在碱性溶液中浸金作用机制研究 |
| 6.4.1 含硫试剂浓度对金溶出的影响 |
| 6.4.2 加热温度对金溶出过程的影响 |
| 6.4.3 铜氨配合物对浸金过程的影响 |
| 6.4.4 单质硫来源对浸金过程的影响 |
| 6.5 小结 |
| 7 微波辐射对硫元素转化的促进作用及其机理 |
| 7.1 微波辐射与常规加热下相变过程的对比研究 |
| 7.1.1 加热方式对物相转变行为的影响 |
| 7.1.2 加热方式对产物中硫含量的影响 |
| 7.1.3 加热方式对硫形态转化的影响 |
| 7.1.4 加热方式对颗粒结构形貌的影响 |
| 7.2 微波辐射与常规加热下反应动力学对比研究 |
| 7.3 黄铁矿热分解过程的从头算分子动力学模拟 |
| 7.4 外加电场对黄铁矿电子结构的影响 |
| 7.5 外加磁场对黄铁矿分解反应的影响 |
| 7.6 小结 |
| 8 结论与创新点 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）炭素生产工艺能效分析及余热换热器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 炭素热平衡及余热利用研究现状 |
| 1.2.2 (火用)分析在工业节能研究现状 |
| 1.2.3 高温固体物料冷却及余热回收研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及方法 |
| 第2章 炭素生产过程的热平衡分析及(火用)平衡分析 |
| 2.1 炭素生产工艺及生产概况 |
| 2.1.1 煅烧过程生产工艺及生产概况 |
| 2.1.2 混捏成型过程生产工艺及生产概况 |
| 2.1.3 余热发电过程生产工艺及生产概况 |
| 2.1.4 焙烧过程生产工艺及生产概况 |
| 2.2 炭素生产过程的热、质平衡分析 |
| 2.2.1 煅烧过程的热、质平衡分析 |
| 2.2.2 混捏成型过程的热、质平衡分析 |
| 2.2.3 余热发电过程的热、质平衡分析 |
| 2.2.4 焙烧过程的热、质平衡分析 |
| 2.2.5 炭素阳极生产过程综合热、质平衡分析 |
| 2.3 炭素生产过程的(火用)平衡分析 |
| 2.3.1 (火用)分析的概念及原理 |
| 2.3.2 煅烧过程(火用)平衡分析 |
| 2.3.3 混捏成型过程(火用)平衡分析 |
| 2.3.4 余热发电过程(火用)平衡分析 |
| 2.3.5 焙烧过程(火用)平衡分析 |
| 2.3.6 炭素生产过程综合(火用)平衡分析 |
| 2.4 炭素生产过程的余热利用技术 |
| 2.4.1 煅烧烟气余热利用 |
| 2.4.2 煅烧冷却水余热利用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 换热器的计算模型及验证 |
| 3.1 换热器的传热机理 |
| 3.1.1 换热器的热平衡 |
| 3.1.2 高温煅后焦传热机理 |
| 3.1.3 固体壁面的传热机理 |
| 3.2 物理模型物理模型及网格划分 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.3 物性参数及模型简化 |
| 3.3.1 物性参数 |
| 3.3.2 计算模型的简化 |
| 3.4 边界条件设置及模型验证 |
| 3.4.1 边界条件设计及计算方法 |
| 3.4.2 网格独立性检验 |
| 3.4.3 计算模型验证 |
| 3.5 评价指标 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 冷却水套与新型换热器传热性能对比分析 |
| 4.1 冷却水套换热性能研究 |
| 4.2 新型换热器物理模型及网格划分 |
| 4.2.1 新型换热器物理模型 |
| 4.2.2 新型换热器网格划分 |
| 4.2.3 新型换热器网格独立性验证 |
| 4.3 冷却水套与新型换热器换热性能对比分析 |
| 4.4 新型换热器温度分布及传热性能研究 |
| 4.4.1 冷却水流量对新型换热器性能的影响 |
| 4.4.2 煅后焦流量对新型换热器性能的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 新型换热器的结构优化及换热性能研究 |
| 5.1 管径对新型换热器换热性能的影响 |
| 5.2 管数对新型换热器性能的影响 |
| 5.3 不同管径换热管距壳体距离对新型换热器性能的影响 |
| 5.4 不同管径在其最优距离下的最大管数对新型换热器性能的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（3）燃煤炉窑烧结系统的混沌分析与特征提取（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 混沌研究概述 |
| 1.3 复杂工业系统中混沌的研究与应用 |
| 1.4 工业噪声的研究现状 |
| 1.5 窑炉烧结工况检测的研究现状 |
| 1.6 现有研究工作存在的问题和挑战 |
| 1.7 本文的研究内容和结构安排 |
| 第2章 混沌分析和预测方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相空间重构 |
| 2.2.1 基于延时坐标嵌入技术的相空间重构方法 |
| 2.2.2 延迟时间的估计 |
| 2.2.3 嵌入维数的估计 |
| 2.3 混沌特征辨识方法 |
| 2.3.1 李雅普诺夫指数谱 |
| 2.3.2 最大李雅普诺夫指数 |
| 2.3.3 分数维 |
| 2.4 基于相空间重构的混沌时间序列预测方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 烧结系统中热工变量的混沌特征辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验对象和实验数据介绍 |
| 3.3 烧结温度数据的混沌特征分析 |
| 3.3.1 烧结温度数据提取 |
| 3.3.2 烧结温度数据的混沌特征辨识 |
| 3.3.3 烧结温度的三维相图 |
| 3.3.4 烧结温度混沌时间序列预测 |
| 3.4 窑头温度的混沌特征辨识 |
| 3.4.1 窑头温度数据 |
| 3.4.2 窑头温度数据的混沌特征辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 烧结系统中噪声的混沌特征和多分形特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氧化铝回转窑噪声数据的提取 |
| 4.2.1 基于小波包分解的噪声提取 |
| 4.2.2 基于Gao方法的噪声提取 |
| 4.3 噪声数据的混沌特征分析 |
| 4.4 噪声数据的统计特征分析 |
| 4.4.1 基于白噪声零假设的代替分析 |
| 4.4.2 基于彩色噪声零假设的代替分析 |
| 4.5 噪声数据的多分形特征分析 |
| 4.5.1 MFDFA方法和多分形特征简介 |
| 4.5.2 彩色噪声的单分形特征 |
| 4.5.3 回转窑噪声的多分形特征分析 |
| 4.5.4 回转窑噪声的多分形特征的来源分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 窑头温度混沌时间序列在线预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于混合动态预测框架的窑头温度混沌时间序列在线精确预测 |
| 5.2.1 基于固定滑窗技术的局部Volterra滤波器 |
| 5.2.2 偏差补偿 |
| 5.3 具有时滞特征的MG方程产生的混沌时间序列的精确预测 |
| 5.3.1 未加噪声的Mackey-Glass混沌时间序列的预测 |
| 5.3.2 加噪声的Mackey-Glass混沌时间序列的预测 |
| 5.4 窑头温度混沌时间序列的精确在线预测 |
| 5.4.1 模型的参数估计 |
| 5.4.2 对比模型和参数设置 |
| 5.4.3 结果和分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于混沌特征量的火焰温度变化趋势识别方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 火焰温度变化趋势的混沌特征提取方法 |
| 6.3 基于标准数据的方法有效性验证 |
| 6.3.1 样本熵 |
| 6.3.2 实验设计 |
| 6.3.3 实验结果和分析 |
| 6.4 基于实际火焰视频的方法有效性验证 |
| 6.4.1 实验数据的提取 |
| 6.4.2 实验数据的分析 |
| 6.4.3 基于固定温度区间的方法有效性验证 |
| 6.4.4 基于不固定温度区间的方法有效性验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）典型湿法炼锌系统主要重金属代谢过程及削污潜力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 我国锌冶炼概况 |
| 1.1.2 湿法炼锌行业重金属污染来源与特征 |
| 1.1.3 湿法炼锌行业清洁生产需求 |
| 1.2 清洁生产、清洁生产机会识别及其方法 |
| 1.2.1 清洁生产与清洁生产机会识别 |
| 1.2.2 清洁生产机会识别方法概述 |
| 1.3 湿法炼锌重金属物质代谢与削污潜力研究现状 |
| 1.3.1 物质平衡与物质流分析 |
| 1.3.2 过程机理建模 |
| 1.3.3 物质代谢评估 |
| 1.4 研究目的、研究内容和研究技术路线 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究技术路线 |
| 第2章 湿法炼锌系统过程单元识别及重金属污染特征分析 |
| 2.1 研究方法 |
| 2.1.1 研究对象 |
| 2.1.2 数据获取 |
| 2.1.3 样品分析 |
| 2.2 过程单元与产污点位识别 |
| 2.2.1 湿法工段重金属相关主要过程单元及产污点位 |
| 2.2.2 综合利用系统重金属相关主要过程单元及资源回收点位 |
| 2.3 输入、输出物质流中重金属分布 |
| 2.3.1 重金属在输入物质流中的含量、分布 |
| 2.3.2 重金属在输出物质流中的含量、分布 |
| 2.4 输入、输出物质流的物相及微观形貌 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 微观形貌分析 |
| 2.5 主要输出物质流中废渣的浸出毒性鉴别 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 湿法工段过程网络重金属物质代谢研究 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.1.1 物质流分析 |
| 3.1.2 评估方法与评估指标 |
| 3.2 过程网络分析 |
| 3.2.1 模型验证 |
| 3.2.2 重金属在过程网络中的分布 |
| 3.2.3 基于工艺特性对网络结构简化 |
| 3.3 重金属稀释浓缩特性分析 |
| 3.3.1 重金属在湿法工段中的稀释浓缩特性变化 |
| 3.3.2 重金属在过程网络中的稀释浓缩特性变化 |
| 3.4 重金属在过程网络及过程单元输出物质流的分配 |
| 3.4.1 重金属在过程网络输出物质流的分配 |
| 3.4.2 重金属在过程单元输出物质流的分配 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 锌电解车间工艺链重金属物质代谢研究 |
| 4.1 研究方法 |
| 4.1.1 物质流分析 |
| 4.1.2 评估方法与评估指标 |
| 4.2 电解车间工艺链物质流分析 |
| 4.2.1 主要工艺单元及物质流识别 |
| 4.2.2 工艺单元特点及工艺链结构分析 |
| 4.3 电解车间物质平衡分析与指标评估 |
| 4.3.1 电解车间重金属物质平衡分析 |
| 4.3.2 基于S与 ΔS指标的物质流评估 |
| 4.4 资源损耗潜势评估及清洁生产削污策略选择 |
| 4.5 锌电解车间清洁生产实施案例验证 |
| 4.5.1 工艺单元清洁生产策略分析 |
| 4.5.2 系统整体评估与清洁生产案例验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 锌电解槽工艺单元重金属物质代谢研究 |
| 5.1 研究方法 |
| 5.1.1 电化学反应模拟 |
| 5.1.2 锌电解槽模型构建 |
| 5.2 基于电化学模型的锌电解过程瞬态研究 |
| 5.2.1 电流效率的模型验证 |
| 5.2.2 预设工况下的参数影响 |
| 5.3 基于电解槽模型的锌电解过程稳态研究 |
| 5.3.1 电解槽流场分析与模型简化 |
| 5.3.2 电解槽模型工艺参数对各指标的影响 |
| 5.4 工艺参数对生产及产污指标的影响与作用机制 |
| 5.4.1 电解槽模型工艺参数的灵敏度分析 |
| 5.4.2 锌电解过程能耗及产污机制分析 |
| 5.4.3 实际生产限制条件下的锌酸比优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于物质代谢特征的湿法炼锌系统削污潜力分析 |
| 6.1 研究方法 |
| 6.2 湿法工段过程网络削污潜力分析 |
| 6.2.1 过程网络层面的湿法工段产污贡献分析 |
| 6.2.2 过程网络层面的湿法工段清洁生产技术需求分析 |
| 6.3 锌电解车间工艺链削污潜力分析 |
| 6.3.1 工艺链层面的锌电解车间产污贡献分析 |
| 6.3.2 工艺链层面的锌电解车间清洁生产技术需求分析 |
| 6.4 锌电解槽工艺单元削污潜力分析 |
| 6.4.1 工艺单元层面的锌电解槽产污贡献分析 |
| 6.4.2 工艺单元层面的锌电解槽清洁生产技术需求分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 湿法工段过程网络物质流信息 |
| 附录B 锌电解车间工艺链物质流信息 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）阳极焙烧排烟系统负压控制方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外阳极焙烧控制的发展概况 |
| 1.2.2 国内阳极焙烧控制的发展概况 |
| 1.3 阳极焙烧排烟系统负压控制存在的问题 |
| 1.4 课题的研究内容及结构安排 |
| 第2章 预焙阳极焙烧概述 |
| 2.1 预焙阳极生产工艺及流程 |
| 2.1.1 工艺 |
| 2.1.2 流程 |
| 2.2 阳极焙烧及工艺要求 |
| 2.3 焙烧排烟负压系统控制简介 |
| 2.4 焙烧排烟系统控制工况分析 |
| 2.4.1 焙烧火道负压对产品性能的影响 |
| 2.4.2 影响焙烧火道负压的因素 |
| 第3章 排烟系统负压控制策略研究 |
| 3.1 控制对象简介 |
| 3.1.1 控制对象的模型 |
| 3.2 PID 控制 |
| 3.2.1 PID 控制的基本原理 |
| 3.2.2 PID 参数整定方法 |
| 3.2.3 经典 PID 控制仿真 |
| 3.3 经典模糊控制 |
| 3.3.1 模糊控制的原理 |
| 3.4 变论域模糊自适应 PID 控制 |
| 3.4.1 变论域模糊控制 |
| 3.4.2 论域伸缩因子的设计 |
| 3.4.3 变论域模糊自适应 PID 控制器设计 |
| 3.4.4 变论域模糊自适应 PID 控制器仿真 |
| 3.5 控制系统仿真结果对比 |
| 第4章 负压控制系统研究 |
| 4.1 系统总体框图及系统控制指标 |
| 4.2 负压控制系统设计及构成介绍 |
| 4.3 阳极焙烧负压控制系统程序流程图 |
| 4.4 阳极焙烧负压控制系统应用效果及其分析 |
| 结论与展望 |
| 1.结论 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）铝用阳极焙烧炉控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外阳极焙烧技术的研究现状 |
| 1.2.2 国内阳极焙烧技术的研究现状 |
| 1.3 本课题研究的目的和意义 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 第2章 预焙阳极焙烧过程及工艺 |
| 2.1 预焙阳极焙烧过程 |
| 2.1.1 预焙阳极制造流程 |
| 2.1.2 预焙阳极焙烧过程 |
| 2.1.2.1 原料贮存和前处理 |
| 2.1.2.2 煅烧 |
| 2.1.2.3 振动成型 |
| 2.1.2.4 焙烧 |
| 2.2 焙烧设备 |
| 2.2.1 阳极焙烧炉 |
| 2.2.2 焙烧装置及控制系统 |
| 2.3 焙烧工艺要求 |
| 2.3.1 焙烧温度曲线 |
| 2.3.2 火道负压 |
| 2.3.3 升温速度 |
| 2.3.4 最终焙烧温度 |
| 2.3.5 料箱阳极温度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PID 控制理论基础 |
| 3.1 PID 控制的基本原理 |
| 3.2 数字PID 控制的基本原理 |
| 3.2.1 位置式PID 控制算法 |
| 3.2.2 增量式PID 控制算法 |
| 3.3 数字PID 控制算法的改进 |
| 3.3.1 积分分离PID 控制算法 |
| 3.3.2 不完全微分PID 控制算法 |
| 3.3.3 带死区的PID 控制算法 |
| 3.3.4 砰砰—PID 复合控制 |
| 3.4 PID 参数整定方法 |
| 3.4.1 工程整定法 |
| 3.4.1.1 扩充临界比例法 |
| 3.4.1.2 扩充响应曲线法 |
| 3.4.1.3 经验法 |
| 3.4.1.4 凑试法 |
| 3.5 自适应PID 控制的基本原理 |
| 3.5.1 自适应控制 |
| 3.5.2 自适应PID 控制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 阳极焙烧炉模糊控制器设计 |
| 4.1 模糊控制的基本原理 |
| 4.2 模糊控制器的设计 |
| 4.2.1 模糊控制器结构的选择 |
| 4.2.1.1 单变量模糊控制系统 |
| 4.2.1.2 多变量模糊控制系统 |
| 4.2.2 模糊控制规则的设计 |
| 4.2.2.1 确定语言变量 |
| 4.2.2.2 确定隶属度函数 |
| 4.2.2.3 建立模糊控制规则 |
| 4.2.2.4 确定模糊关系 |
| 4.2.2.5 模糊推理及其解模糊化 |
| 4.2.2.6 模糊控制查询表 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 模糊自适应PID 控制器的设计及其MATLAB 仿真 |
| 5.1 模糊自适应PID 控制器的设计 |
| 5.1.1 在线实时模糊自整定PID 控制器设计 |
| 5.1.1.1 输入输出量的模糊化 |
| 5.1.1.2 建立模糊控制规则 |
| 5.1.1.3 模糊推理与模糊判决 |
| 5.2 MATLAB 仿真分析 |
| 5.2.1 MATLAB 仿真简介 |
| 5.2.2 控制对象的模型 |
| 5.2.3 常规PID 控制仿真 |
| 5.2.4 模糊自适应PID 控制仿真 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 控制系统研究 |
| 6.1 控制系统功能 |
| 6.2 控制系统功能配置 |
| 6.2.1 零压测量 |
| 6.2.2 负压控制器 |
| 6.2.3 燃烧架控制器 |
| 6.2.4 集中监控系统 |
| 6.3 控制系统特点 |
| 6.4 系统控制指标 |
| 6.5 控制算法在PLC 中的实现 |
| 6.5.1 PID 控制在PLC 中的实现 |
| 6.5.2 模糊控制在PLC 中的实现 |
| 6.5.3 模糊自适应PID 控制在PLC 中的实现 |
| 6.6 控本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1. 结论 |
| 2. 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（7）现代铝用预焙阳极焙烧工艺研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 综述 |
| 1.1 绪言 |
| 1.2 阳极、铝电解生产工艺流程 |
| 1.3 预焙阳极质量标准及影响 |
| 1.3.1 预焙阳极的质量标准 |
| 1.3.2 预焙阳极对铝电解的影响 |
| 1.4 国内外炭阳极焙烧技术发展现状 |
| 1.5 铝用预焙阳极主要原料 |
| 1.5.1. 煅后焦 |
| 1.5.2 煤沥青 |
| 1.5.3 残极 |
| 1.6 研究背景 |
| 1.7 意义 |
| 第2章 焙烧工艺和技术思路 |
| 2.1 阳极焙烧概述 |
| 2.1.1 焙烧过程的物理化学变化 |
| 2.1.2 焙烧过程中粘结剂的迁移及焦化反应 |
| 2.1.3 焙烧温度对制品理化指标的影响 |
| 2.1.4 焙烧的升温制度 |
| 2.1.5 焙烧过程的四个温度阶段 |
| 2.2 阳极焙烧目标 |
| 第3章 现代预焙阳极焙烧生产新技术 |
| 3.1 阳极焙烧炉 |
| 3.1.1 阳极焙烧炉的设计 |
| 3.1.2 火道墙立缝特点 |
| 3.1.3 连通火道的改进 |
| 3.1.4 焙烧炉主要结构参数和技术参数 |
| 3.1.5 优质耐火材料的选用和施工 |
| 3.2 阳极焙烧炉的使用与维护 |
| 3.2.1 耐火模块组装式整体火道墙技术 |
| 3.2.2 日常维护 |
| 3.3 阳极焙烧控制系统 |
| 3.3.1 主要设备及系统配置 |
| 3.3.2 BPS 控制系统与老式控制系统的对比分析 |
| 3.3.3 BPS 阳极焙烧炉燃烧控制系统实际运行与数学模型 |
| 3.3.4 控制模式及其优点 |
| 3.4 对焙烧炉的科学管理和使用维护 |
| 3.4.1 火道墙校直 |
| 3.4.2 火道墙清刷 |
| 3.4.3 炉室堵缝维护 |
| 3.4.4 冷却出炉及炉底清理 |
| 3.5 先进设备对工艺技术的保证 |
| 3.5.1 对 FTA 的科学管理和使用维护 |
| 3.5.2 阳极出入库技术及管理 |
| 3.5.3 生阳极编组的流程和要求 |
| 3.6 阳极焙烧能耗控制 |
| 3.7 阳极焙烧环保控制技术 |
| 3.7.1 BPS 焙烧炉燃烧控制系统对环保技术优势 |
| 3.7.2 环保技术 |
| 3.7.3 烟气净化工艺流程 |
| 3.8 质量管理 |
| 3.8.1 阳极外观质量控制技术 |
| 3.8.2 阳极理化性能控制技术 |
| 3.8.3 阳极炭碗自动填充技术 |
| 3.8.4 阳极清槽技术 |
| 第4章 对焙烧块结构及理化性能的研究 |
| 4.1 阳极生块质量标准 |
| 4.2 配料与微观结构 |
| 4.3 对焙烧块理化指标的研究 |
| 4.3.1 焙烧块理化指标与生阳极工艺关系 |
| 4.3.2 生块装炉位置对焙烧块质量的影响 |
| 4.3.2.1 焙烧块电阻率与装炉位置关系 |
| 4.3.3.2 加强挥发份控制 |
| 4.3.3.3 对焙烧系统负压及火道温度的控制 |
| 4.3.3.4 改变逆流火焰为顺流火焰焙烧 |
| 4.4 焙烧块外观质量 |
| 4.4.1 焙烧块表面粘结 |
| 4.4.2 焙烧块裂纹 |
| 第5章 现代铝用预焙阳极焙烧工艺技术优势 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要成绩 |
| 致谢 |
（8）敞开式阳极焙烧炉数值模拟及优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阳极焙烧概述 |
| 1.2.1 焙烧原理 |
| 1.2.2 焙烧设备及工艺 |
| 1.3 焙烧工艺对预焙阳极的影响 |
| 1.3.1 升温速度 |
| 1.3.2 最高焙烧温度 |
| 1.3.3 炭块温差 |
| 1.3.4 冷却速度 |
| 1.4 炭阳极焙烧技术发展及研究现状 |
| 1.4.1 国外阳极焙烧技术研究现状 |
| 1.4.2 国内阳极焙烧技术研究现状 |
| 1.5 课题来源及研究方法 |
| 第二章 阳极焙烧炉物理与数学模型 |
| 2.1 计算流体力学的发展 |
| 2.2 FLUENT软件介绍 |
| 2.3 物理模型 |
| 2.3.1 焙烧炉热工过程 |
| 2.3.2 模型简化 |
| 2.3.3 计算区域 |
| 2.3.4 计算区域离散化 |
| 2.4 数学控制方程 |
| 2.4.1 基本方程 |
| 2.4.2 湍流时均控制方程 |
| 2.4.3 燃烧控制方程 |
| 2.4.4 能量方程 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.5.1 燃料入口 |
| 2.5.2 助燃空气入口 |
| 2.5.3 烟气出口 |
| 2.5.4 壁面条件 |
| 2.6 数值模拟中材料属性 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 阳极焙烧炉热工过程仿真结果分析 |
| 3.1 概率密度分布函数仿真结果 |
| 3.2 火道流场仿真结果 |
| 3.3 温度场仿真结果 |
| 3.4 浓度场仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 仿真模拟结果验证 |
| 4.1 焙烧炉现场数据测试及分析 |
| 4.1.1 测试体系及测试内容 |
| 4.1.2 测点布置 |
| 4.1.3 测试仪器 |
| 4.1.4 测试数据及分析 |
| 4.2 仿真结果验证 |
| 4.2.1 结果验证 |
| 4.2.2 误差分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 火道结构参数与操作参数优化研究 |
| 5.1 焙烧炉优化原则 |
| 5.2 结构参数优化 |
| 5.2.1 结构优化方案 |
| 5.2.2 结构优化结果分析 |
| 5.3 操作参数优化研究 |
| 5.3.1 计算工况 |
| 5.3.2 助燃空气温度对阳极炭块温度的影响 |
| 5.3.3 助燃空气流量对阳极炭块温度的影响 |
| 5.3.4 两个喷嘴燃料流量比例对阳极炭块温度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 发表论文及科研情况 |
| 致谢 |
（9）铝电解废槽衬火法处理工艺研究与热工分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言及文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 铝电解废槽衬的来源及其对环境的污染 |
| 1.1.2 我国废槽衬的外排状况 |
| 1.2 废槽衬处理方法的研究现状 |
| 1.2.1 国外废槽衬的处理方法 |
| 1.2.2 国内废槽衬的处理方法 |
| 1.2.3 国内外废槽衬处理方法的发展趋势 |
| 1.3 课题来源与研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 废槽衬的物化性质研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 废槽衬的一般组成 |
| 2.2.2 废槽衬的物相组成 |
| 2.2.3 废槽衬的微观形貌 |
| 2.2.4 废槽衬的元素分布 |
| 2.2.5 废槽衬的燃烧性能 |
| 2.2.6 废槽衬的浸出毒性 |
| 2.2.7 废槽衬中新物质的产生机理分析 |
| 2.2.8 废槽衬的水解反应分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 废槽衬火法处理过程热力学分析 |
| 3.1 废槽衬火法处理过程的主要化学反应 |
| 3.2 热力学计算依据 |
| 3.3 反应自由焓函数的导出 |
| 3.4 废槽衬火法处理过程主要化学反应的热力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 废槽衬中氟化物的化学稳定性实验研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.2 采用刚玉坩埚焙烧的氟化物的稳定性实验研究 |
| 4.2.1 氟化铝的化学稳定性 |
| 4.2.2 氟化钠的化学稳定性 |
| 4.2.3 冰晶石的化学稳定性 |
| 4.2.4 三种氟化物在刚玉坩埚内焙烧的结果对比 |
| 4.3 采用粘土坩埚焙烧的氟化物的稳定性实验研究 |
| 4.3.1 在粘土坩埚内焙烧的氟化铝的稳定性 |
| 4.3.2 在粘土坩埚内焙烧的氟化钠的稳定性 |
| 4.3.3 在粘土坩埚内焙烧的冰晶石的稳定性 |
| 4.3.4 三种氟化物在粘土坩埚中焙烧的结果对比 |
| 4.4 氟化物焙烧过程中各反应的△G_T~0计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 废槽衬火法处理传热过程研究 |
| 5.1 火法处理方案设计 |
| 5.1.1 添加剂选择 |
| 5.1.2 燃料选择 |
| 5.1.3 设备选择 |
| 5.1.4 工艺参数 |
| 5.1.5 物料组成 |
| 5.2 热工计算条件 |
| 5.3 工业试验回转窑热工数学模型 |
| 5.3.1 物料自然堆角数学模型 |
| 5.3.2 窑内气体、物料与壁面之间的传热模型 |
| 5.3.3 窑壁面传热方程 |
| 5.3.4 煤粉燃烧反应方程 |
| 5.4 回转窑轴向温度一维仿真模型 |
| 5.4.1 传热系数确定 |
| 5.4.2 算法描述 |
| 5.4.3 计算结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 废槽衬火法处理扩大试验与工业试验研究 |
| 6.1 试验原料及设备 |
| 6.1.1 试验原料 |
| 6.1.2 试验设备 |
| 6.2 扩大试验研究 |
| 6.2.1 扩大试验条件 |
| 6.2.2 石灰石品位对熟料质量的影响 |
| 6.2.3 反应温度对熟料质量的影响 |
| 6.2.4 停留时间对熟料质量的影响 |
| 6.2.5 生料粒度对废槽衬无害化处理过程的影响 |
| 6.2.6 生料进料量对熟料质量的影响 |
| 6.3 工业试验回转窑热工设计计算 |
| 6.3.1 回转窑产能计算 |
| 6.3.2 烟气管路直径计算 |
| 6.3.3 回转窑系统负压计算 |
| 6.4 工业试验研究 |
| 6.4.1 工业试验条件 |
| 6.4.2 工业试验结果 |
| 6.5 工业试验回转窑热平衡分析 |
| 6.5.1 回转窑热平衡测算基本原理 |
| 6.5.2 回转窑热平衡测试与计算 |
| 6.5.3 工业试验回转窑热工分析 |
| 6.6 废槽衬火法处理工艺的技术经济分析 |
| 6.6.1 技术分析 |
| 6.6.2 经济效益分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文研究的主要结论 |
| 7.2 废槽衬火法处理技术的研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
（10）铝电解阳极焙烧过程中挥发分释放行为的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阳极焙烧概述 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及意义 |
| 2 生阳极的热解实验研究 |
| 2.1 实验情况 |
| 2.2 热解实验结果及分析 |
| 2.3 热解过程的动力学分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 挥发分中氢气和甲烷的析出行为 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 氢气和甲烷的析出特征 |
| 3.3 氢气和甲烷析出动力学分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 块阳极焙烧实验 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.2 阳极块失重与热天平实验比较 |
| 4.3 不同升温速率下的阳极失重比较 |
| 4.4 不同体积的阳极失重 |
| 4.5 焦油析出及动力学分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 挥发分释放过程的模拟 |
| 5.1 数学模型 |
| 5.2 模拟结果与分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 全文总结及今后工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读研究生期间发表的论文 |
四、现代数学方法在阳极焙烧及其热工过程研究中的应用（论文参考文献）
- [1]微波作用下载金硫化物中单质硫的释放及其浸金机制研究[D]. 张晓亮. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]炭素生产工艺能效分析及余热换热器设计[D]. 唐文捷. 山东建筑大学, 2021
- [3]燃煤炉窑烧结系统的混沌分析与特征提取[D]. 吕明阳. 湖南大学, 2020
- [4]典型湿法炼锌系统主要重金属代谢过程及削污潜力分析[D]. 罗晋. 清华大学, 2019(06)
- [5]阳极焙烧排烟系统负压控制方案研究[D]. 张春亮. 兰州理工大学, 2012(10)
- [6]铝用阳极焙烧炉控制系统的研究[D]. 魏泰. 兰州理工大学, 2011(10)
- [7]现代铝用预焙阳极焙烧工艺研究与应用[D]. 孙金国. 湖南大学, 2011(03)
- [8]敞开式阳极焙烧炉数值模拟及优化研究[D]. 李浩. 中南大学, 2010(02)
- [9]铝电解废槽衬火法处理工艺研究与热工分析[D]. 陈喜平. 中南大学, 2009(04)
- [10]铝电解阳极焙烧过程中挥发分释放行为的研究[D]. 左元杰. 华中科技大学, 2009(02)