計(jì)算機(jī)模擬在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、氧化鋁生產(chǎn)中的模擬與仿真研究冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬與程序設(shè)計(jì) 氧化鋁生產(chǎn)模擬和仿真的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 氧化鋁生產(chǎn)模擬和仿真的主要問(wèn)題和原因主要問(wèn)題和原因 氧化鋁生產(chǎn)模擬和仿真的研究前景和展望研究前景和展望目 錄冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬與程序設(shè)計(jì)溶出過(guò)程： Sidrak和Yousry設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)仿真模型實(shí)現(xiàn)對(duì)于ak的最優(yōu)化控制； Kumage和Yoshio用Aspen工程軟件來(lái)對(duì)溶出過(guò)程進(jìn)行仿真； Tizon和Eric對(duì)工業(yè)拜爾法所用循環(huán)母液和高嶺石的預(yù)脫硅和溶出過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬； Champagnie和Douglas等用對(duì)三種拜爾法生產(chǎn)工藝進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬仿真。 中南大學(xué)應(yīng)用物理與熱能工程系

2、利用k-e雙方程湍流模型,對(duì)管道化溶出系統(tǒng)中石灰乳與礦漿的混和過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬； 沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院向山西孝義礦提出了一水硬鋁石溶出過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬仿真，提出一套降低蒸汽耗量的途徑； 中鋁山西分公司氧化鋁三分廠用VisualFoxPro6.0數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓溶出物料平衡計(jì)算的辦法。1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬與程序設(shè)計(jì)脫硅除雜過(guò)程 Ho Goen和Robertson通過(guò)模擬工業(yè)過(guò)程中的生產(chǎn)程序,利用生成赤泥來(lái)達(dá)到去處鐵氧化物; Duncan和Groemping等對(duì)拜耳法生產(chǎn)中的結(jié)疤情況進(jìn)行了模擬,并建立了沉積模型； Smith Peter和Russe

3、ll進(jìn)行了對(duì)脫硅產(chǎn)物(DSP)的研究,利用Langmuir模型和衰退模型來(lái)考察脫硅產(chǎn)物中一些陰離子的含量。 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所模擬含硅鋁酸鈉溶液體系，得出了鋁酸鈉溶液中超溶解度的計(jì)算公式； 天津大學(xué)化工學(xué)院根據(jù)液固流化床的防垢機(jī)理建立了結(jié)垢模型。冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬與程序設(shè)計(jì)分解過(guò)程 Denis R和Jacques E對(duì)種分產(chǎn)品Al(OH)3的粒度和強(qiáng)度進(jìn)行了研究，并且得到種分?jǐn)?shù)學(xué)模型，認(rèn)為該模型可以預(yù)測(cè)種分產(chǎn)品的粒度分布，Theron和Escalona等對(duì)種分模型進(jìn)行了校正； Smith Peter和Austin Peter引入兩種數(shù)學(xué)模型來(lái)解釋種分過(guò)程誘導(dǎo)期現(xiàn)象; 美鋁公司在拜爾法種分

4、過(guò)程中所采用的動(dòng)態(tài)模型可以預(yù)測(cè)生產(chǎn)量、晶體粒度分布以及碳酸鈉含量。 中國(guó)長(zhǎng)城鋁業(yè)公司利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件對(duì)空氣攪拌式種分槽內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬； 貴州工業(yè)大學(xué)冶金系由實(shí)驗(yàn)得到鋁酸鈉溶液分解過(guò)程的數(shù)值模型； 中南大學(xué)在這方面也做了一系列工作。冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬與程序設(shè)計(jì)蒸發(fā)部分 To L C和Tade M O在Maple V.3軟件對(duì)非線性控制系統(tǒng)中的線性化的輸入輸出模式、一般模型控制模式和Su-Hunt-Meyer轉(zhuǎn)換模式進(jìn)行了闡述； 后經(jīng)多次修正，并對(duì)蒸發(fā)過(guò)程中的非線性控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬。 中南學(xué)有色冶金學(xué)院對(duì)氧化鋁生產(chǎn)中的蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。根據(jù)模型分析了進(jìn)料量、結(jié)疤厚度、

5、真空度等因素對(duì)蒸發(fā)系統(tǒng)的影響，得出了與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)相一致的結(jié)果。其他部分 配礦配料的模擬與仿真、溶液成分的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)等冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬與程序設(shè)計(jì)2 主要存在的問(wèn)題和原因 問(wèn)題： 1）適用性不廣）適用性不廣 2）研究片面單一）研究片面單一 3) 缺乏完整權(quán)威體系缺乏完整權(quán)威體系 (1)(1)由于鋁土礦資源的限制，我國(guó)生產(chǎn)氧化鋁的方法大多采用聯(lián)合法和由于鋁土礦資源的限制，我國(guó)生產(chǎn)氧化鋁的方法大多采用聯(lián)合法和燒結(jié)法，這些方法流程長(zhǎng)且復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的仿真和自動(dòng)控制，難度燒結(jié)法，這些方法流程長(zhǎng)且復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的仿真和自動(dòng)控制，難度更大。更大。 (2)(2)無(wú)論是計(jì)算機(jī)技術(shù)還是氧化鋁生產(chǎn)工藝技

6、術(shù)，起步晚，發(fā)展不成熟。無(wú)論是計(jì)算機(jī)技術(shù)還是氧化鋁生產(chǎn)工藝技術(shù)，起步晚，發(fā)展不成熟。 (3)(3)多年來(lái)，我國(guó)把大部分精力放在氧化鋁生產(chǎn)工藝和技術(shù)的改造上，多年來(lái)，我國(guó)把大部分精力放在氧化鋁生產(chǎn)工藝和技術(shù)的改造上，對(duì)計(jì)算機(jī)的仿真與自動(dòng)控制在氧化鋁生產(chǎn)上的應(yīng)用沒(méi)有給予足夠的重視。對(duì)計(jì)算機(jī)的仿真與自動(dòng)控制在氧化鋁生產(chǎn)上的應(yīng)用沒(méi)有給予足夠的重視。冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬與程序設(shè)計(jì)3 研究前景和展望研究前景和展望 氧氧化鋁行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也就是氧化鋁生產(chǎn)成本的競(jìng)爭(zhēng)，如何降低生產(chǎn)成本一直是各廠決策層的頭等大事。由于生產(chǎn)工藝的日益完善，氧化鋁行業(yè)的改善與提高的范圍越來(lái)越窄。即使如此，氧化鋁工作者紛紛在此范圍內(nèi)尋找新突破點(diǎn)。當(dāng)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)取得實(shí)驗(yàn)成功后，就要將其進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。氧化鋁工藝的局部改進(jìn)，常常會(huì)對(duì)氧化鋁廠的其它工序產(chǎn)生影響，而這種影響在未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前是未知的。如果進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行勢(shì)必對(duì)現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生波動(dòng)，而這種波動(dòng)正是氧化鋁生產(chǎn)所應(yīng)避免的。因此如何能在進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)之前預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)將對(duì)生產(chǎn)中各工序的影響及其影響程度，以便采取有效的措施來(lái)預(yù)防與避免將要帶來(lái)的負(fù)面影響，是一件非常有實(shí)際意義的事。模擬與仿真氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程能很好地解決這一問(wèn)題。而我國(guó)到目前為止還