铜的火法精炼是火法炼铜中的一道重要工序，通常在阳极炉中进行。阳极炉的作业呈周期性，包括加料、保温、氧化、还原和浇铸等阶段，是一个涉及化学反应、传热、传质、流体流动等众多作用的复杂过程。目前，国内的粗铜火法精炼过程普遍存在这样一个问题：保温过程和氧化过程的重油流量根据人工经验首先设定，然后进行仪表单回路的监控与手动控制。这种控制方式缺乏科学依据，不仅影响产品质量，而且还会造成能源的浪费和环境的污染，极大地限制了阳极炉生产优势的发挥，从根本上制约着企业的经济效益。因此，为了提高精炼操作的科学性，减少操作人员主观因素对生产的影响，进行重油流量优化监控研究就显得尤为重要。 重油消耗量最优化模型和重油流量在线计量模型是本文研究的核心内容。为了使模型精确而实用，在掌握精炼机理和工艺特点的前提下，作者从能量平衡原理入手，以泛函分析为数学工具，分别建立了保温过程和氧化过程的重油消耗量最优化模型，并利用欧拉方程求得了相应的最优重油流量，为监控系统的开发提供了理论依据；同时，为了快速准确地对重油流量进行计量，本文以椭圆齿轮流量计为计量元件，采用最小二乘法求得重油温度和密度的线性回归方程，建立了带有精度修正和密度补偿的重油流量在线计量模型，提高了重油流量的计量精度；在软件开发方面，中南大学硕士学位论文 中文摘要本文以面向对象的可视化程序设计语言Visual Basic 6．0为开发工具，并结合OPC通信技术进行编程，使监控系统具有人机界面友好、操作简单、运行速度快等特点。 经过一段时间的生产实践检验，该系统运行良好，能够有效地对重油流量进行在线控制与实时监测，对节约能源、减少污染以及提高阳极炉的操作水平和精炼技术指标具有重要的理论意义和工程应用价值。