Исследование процесса электролиза алюминия с помощью математической модели
ФИО: Стрельцов С. Ю.
Направление: Информационные технологии
Научный руководитель: к.т.н., доц. Сириченко Андрей Викторович
Институт: Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления
Кафедра: Кафедра Автоматизации
Академическая группа: АРМ-10-1
На сегодняшний день главным способом получения алюминия является электролиз раствора глинозёма Al2O3 в расплавленном криолите Na2AlF6 при 960–970°С. Процесс электролиза проводят в аппаратах, катодом в которых является подина ванны, а анодом – предварительно обожженные угольные блоки или самообжигающиеся электроды, погруженные в расплавленный электролит.
В данной работе предлагается создание детальной математической модели, позволяющей рассчитывать все переменные состояния в объеме, достаточном для расчета критерия качества управления, позволит сделать их полностью наблюдаемыми, а, следовательно, управляемыми. Введение такой модели в контур управления позволяет перевести их в класс управляемых и создать алгоритм оптимального управления по сформулированному критерию управления. Если такая модель создается на основании механизма протекающих в объектах процессов, она обладает прогнозирующими свойствами в отличие от статистических моделей, создаваемых на основе обработки статистических данных о функционировании реальных объектов.
Теплообмен в электролизере имеет распределенный в пространстве характер. В системах управления электролизом отсутствуют распределенные контроль и управляющие воздействия, поэтому можно считать адекватной тепловой моделью электролизера модель с сосредоточенными параметрами:
Выводы
В процессе научной работы была исследована математическая модель процесса электролиза алюминия. Построена функциональная схема автоматизации электролизёра и подобрана спецификация приборов. Алюминиевый электролизёр был представлен как объект управления, приведены входные управляющие воздействия, возмущающие факторы и выходные параметры.
Список использованных источников
1. Металлургия алюминия / И.А.Троицкий.
2. Лысенко А.П., Хайрулина Р.Т. Металлургия алюминия. Учебное пособие. – М., МИСиС.
3. Управление процессом электролитического получения алюминия с использованием алгоритма расчёта ненаблюдаемых параметров/Петров П.А. Автореферат.
4. Теория автоматического управления и регулирования/Зайцев Г.Ф.
5. Автоматический контроль технологических параметров алюминиевых электролизёров/Громыко Л.И., Шайдуров Г.Я.