配料作为氧化铝生产的第一道工序,配制的生料浆指标的好坏不仅直接关系到熟料质量的高低,而且对整个系统的碱平衡和水平衡具有极大的影响。然而,目前生料浆成分检测严重滞后且波动范围大,配比难于及时调整,从而导致整个生产流程的实时控制陷入被动。为此,研究如何建立生料浆质量预测模型从而实现配比的实时调整,对实现氧化铝生产过程的稳产高产、提高企业竞争力都具有重要意义。 本文以中铝集团中州分公司氧化铝生产过程为背景,着重研究了生料浆质量预测模型的建立和应用。首先,在分析氧化铝配料过程的基础上,确定了影响生料浆质量的主要因素,提出了先建立硅渣成分含量预测模型和碱液成分含量预估模型,然后再建立生料浆质量预测模型的分步建模法;紧接着采用BP神经网络模型对硅渣成分含量进行预测,同时根据碱液槽和碱液泵的工作情况,运用流体力学知识简化,建立了碱液预估模型,其中神经网络的输出为预估模型的输入;最后,在预估模型的基础上,建立基于物料平衡的机理模型,并采用GM(1,1)对机理模型的偏差进行补偿,从而实现了生料浆质量指标的实时预测。 在此研究基础上,开发了基于模型的生料浆配料优化专家系统,论文描述了系统的结构、功能和系统软件设计,着重介绍了数据通信、数据库和报表打印几个技术的软件实现。系统软件采用Visual C++6.0编制,实现了配比监控、配比优化、数据导入、数据管理和帮助等功能。现场运行结果表明模型满足配比优化计算的精度要求,整个系统实现了配比的实时控制,提高了生料浆质量,稳定了生产。