Оптимальное управление обжигом электролизера

• Автор: Саяпин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 152 с. : ил

1. Современное состояние проблемы.

1.1. Анализ материалов по обжигу алюминиевого электролизера.

1.2. Анализ материалов но идентификации математических моделей

1.3. Анализ материалов по методам оптимизации и оптимального управления.

Выводы к главе 1

2. Построение математической модели процесса обжига ванны электролизера.

2.1. Определение структуры маземагической модели обжига электролизера.

2.1.1. Постановка в виде классической задачи теплопроводности.

2.1.2 Переход к представлению математическом модели электролизера в виде системы ОДУ

2.1.3. Уточнение математической модели электролизера введением описания слоев стали и кирпича.

2.1.4. Математическая модель термических напряжений, возникающих в процессе обжига

электролизера
2.2. Идентификация математической модели электролизера
Выводи к главе 2
3. Оптимальное управление процессом обжига электролизера
3.1. Выбор критериев оптимальности процесса обжига электролизера
3.2. Применение метода максимума и переключательный вид функции управления обжигом ЕЗыводы к главе 3.
4. Поиск оптимального управления обжигом электролизера в виде задачи оптимизации функции многих переменных.
4.1. Перевод проблемы в гермины задачи оптимизации функции многих переменных
4.1.1 Использование метода генетического алгоритма для поиска оптимального управления обжигом электролизера.
4.1.2. Использование метода покоординатного спуска для поиска оптимального управления обжигом электролизера.
4.2. Поиск опт имального управления обжигом электролизера в виде задачи дискретной
опт ими зации.
Выводы к I лаве 4.
5. Анализ и сравнение методов оптимального управления обжигом электролизера.
5 I. равнение методов поиска оптимального управления обжигом электролизера для различных критериев оптимальности.
5.1.1. Методы поиска начального приближения оптимального управления.
5.1.1.1. I имение функционалы без постусловия.
5.1.1.2. Целевые функционалы с постусловием.
5.1.2. Методы уточнения полученного ранее управления
5.2. Диализ методов поиска оптимального управления обжигом электролизера
Выводы к главе 5
6. Методика человекомашинной процедуры выбора оптимального режима обжига
электролизера.
Выводы к главе 6
7. Рекомендации по выбору оптимальных режимов обжига электролизера
Выводы к главе 7
8. Автоматизированная система поиска оптимального управления обжигом алюминиевого электролизера ОбжэIг
8.1. Основные принципы построения системы Обжиг.
8.2. Струыура и принципы функционирования системы Обжиг.
8.3. Реализация интерфейса системы Обжиг
Выводы к главе .8.
Заключение.
Список литературы


Рассмотренная модель является высокоэффективным инструментом, предназначенным для эделирования двумерных тепловых полей в полине электролизера в процессе обжига, араметры модели могут быть также использованы в приложении к другим задачам. Работа посвящена описанию одной из причин разрушения подины при пуске ном и пневого электролизера. Возникновение сов происходит в результате расширения блюмса. Дано описание эксперимента по выявлению ехапизма возникновения усов. Описаны различные случаи распределения трещин. В качестве эичин возникновения трещин такого рода называются перепады температур в подине, в зультлте чего возникают напряжения, приводящие к появлению дефектов. Для решения данной облемы автор предлагает использовать бесшовные подины, либо проводить обжиг подины ектролизера при небольшой скорости роста температуры на участке до 0С. Влияние расширения стальных блюмсов на состояние подины до сих пор не ссм а рипалось. Несмотря на описание механизма возникновения трещин в подине. I работе проведен анализ влияния способа обжига на срок службы алюминиевого ектролгзсра. По наблюдениям автора, обжиг на орешке смесь алюминиевой стружки с эрошком электролита обеспечивает значительно меньший срок службы, чем обжиг на металле, зрушдюцее влияние натрия максимально проявляется при малых температурах обжига. Выход кокса при обжиге подины зависти от скорости обжига и увеличивается с се аеньшением. Наиболее ответственным участком обжига является интервал температур С. Для достижения идеального результата, время обжига на этом интервале должно ставля ть часов.