基于粒子群算法的拜耳法物料平衡計(jì)算研究.pdf

1、拜耳法是生產(chǎn)氧化鋁最主要的方法。基于拜耳法的物料平衡計(jì)算是遵循質(zhì)量守恒定律，對(duì)鋁土礦輸入到氧化鋁粉輸出的整個(gè)化學(xué)反應(yīng)與物理提純生產(chǎn)流程，并在注入多種補(bǔ)液條件下完成各工藝節(jié)點(diǎn)群上的物料信息綜合動(dòng)態(tài)平衡計(jì)算的過程。它不僅對(duì)氧化鋁生產(chǎn)線構(gòu)建，設(shè)備成套設(shè)計(jì)與選型，關(guān)鍵的工藝參數(shù)確定具有理論指導(dǎo)意義，而且為投產(chǎn)后的生產(chǎn)工藝改進(jìn)，產(chǎn)品產(chǎn)出率和質(zhì)量的提高等提供計(jì)算依據(jù)。
　　 以建立實(shí)際生產(chǎn)流程的精確數(shù)學(xué)模型為目的，論文從拜耳法氧化鋁生產(chǎn)的基

2、本原理出發(fā)，介紹一個(gè)典型拜耳法生產(chǎn)流程及主要工序的工藝特點(diǎn)，分析了拜耳法氧化鋁生產(chǎn)中的物料平衡計(jì)算的特點(diǎn)和難點(diǎn)，提出了系統(tǒng)建模的原則，建立了拜耳法實(shí)際流程的數(shù)學(xué)模型。該模型是一個(gè)非線性、多反饋的大型復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)抽象，包含了整個(gè)生產(chǎn)流程的全部信息。
　　 為了精確求解數(shù)學(xué)模型，論文從粒子群算法的背景出發(fā)，詳細(xì)介紹算法的基本原理、特點(diǎn)及算法實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)流程，分析了算法中參數(shù)的意義和設(shè)置規(guī)則，并對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)；介紹了幾種常用的優(yōu)化

3、算法，分析其基本原理和算法特點(diǎn)，并與粒子群算法作比較，顯示了粒子群算法在解決此類工程問題中的優(yōu)越性。
　　 利用MATLAB工具編制整個(gè)系統(tǒng)的物料平衡計(jì)算軟件平臺(tái)，便于用戶使用。文中提出了軟件的設(shè)計(jì)原則，給出了系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)框架，完成了應(yīng)用軟件的編制。
　　 以山西鋁廠實(shí)際工程的計(jì)算條件為例，驗(yàn)證物料平衡軟件的有效性。實(shí)踐結(jié)果表明，優(yōu)化后的粒子群算法具有較強(qiáng)的全局搜索能力和較高的收斂精度,是進(jìn)行拜耳法物料平衡計(jì)算的有效方