一、炉底结壳对铝电解生产的影响（论文文献综述）
路辉[1]（2021）在《复杂铝电解质关键物化参数预报和测定新方法》文中研究说明铝电解质是电解铝生产的载体介质,其组成和物理化学性质直接影响铝电解产品质量、电能消耗和电流效率。随着原材料及辅助材料变化,电解质体系成分越来越复杂,且呈现出明显的区域性特征,其物理化学性质发生了较大改变,给电解生产带来效率低、能耗高、沉淀多和控制难等系列问题。围绕电解铝工业提质增效、节能降耗,转型升级战略目标,深入研究复杂铝电解质体系物理化学性质,探索复杂电解质初晶温度、分子比等关键物化参数精准预报和测定,对优化铝电解生产工艺、实现生产精准管控和推动铝冶炼智能升级具有重要意义。本论文以复杂铝电解质体系为研究对象,采用多种分析检测手段,获得了复杂铝电解质体系的化学组成、物相组成、元素赋存状态和热稳定性等物理化学性质,揭示了复杂铝电解质体系区域性特征,建立了原材料、辅助材料和复杂电解质体系形成间的映射关联。采用机器学习算法,构建了基于多基体类型、宽成分范围复杂铝电解质样本的初晶温度预报模型。采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术,基于特征提取和机器学习融合的化学计量学方法实现了复杂铝电解质CR的定量分析测定。开展了熔融复杂铝电解质CR和Ca、Mg含量的LIBS原位在线检测实验,首次实现复杂铝电解质体系主要成分的LIBS原位在线检测分析。主要研究成果如下:（1）电解质和原辅料多维度、大容量的多源数据结合原料区域供应协同的分析方法,实现复杂铝电解质体系和原辅料间成分的区域映射关联。分析了复杂铝电解质体系的典型物理化学性质,揭示了复杂铝电解质体系区域性特征。从氧化铝、炭素阳极、阳极覆盖料和炭渣等方面对复杂铝电解质体系形成进行溯源分析,阐明氧化铝、炭素阳极和阳极覆盖料中杂质元素分布规律,构建了铝电解原材料、辅助材料中杂质元素和复杂铝电解质形成之间的基本映射关系。（2）大样本容量电解质样本成分全要素耦合结合机器学习解析的建模方法实现了复杂铝电解质体系初晶温度的精准预报。模型适用范围拓宽,预报准确性提高,揭示出复杂铝电解质体系初晶温度与其化学成分之间的非线性关系。BP-ANN模型留一交叉验证RMSE=6.77,MRE=0.54%,39个外部样本初晶温度预报的平均相对误差为0.39%;SVM（Rbf）模型留一交叉验证RMSE=6.90,MRE=0.49%,预报39个外部样本初晶温度的平均相对误差为0.43%,预报准确性较高,具有重要的应用价值。（3）设计、搭建LIBS实验装置,通过开展单因素实验,实现了 LIBS检测关键实验参数优化。通过选择特征分析谱线,计算等离子体温度和电子密度,证实等离子体光谱有效性,优化LIBS实验条件,获得合理的实验参数组合。结合Mc-Whirter准则,计算出激光等离子体温度为5353 K,电子密度为1.55×1018 cm-3,证实复杂铝电解质等离子体满足局部热力学平衡状态,LIBS等离子体光谱有效。实验确定LIBS参数优化条件为:氩气气氛,激光器延迟时间4 μs,激光器能量133 mJ,电解质研磨时间30 s,电解质压样压力8 Mpa,激光脉冲累加50次,为复杂铝电解质体系主要成分LIBS定量分析奠定基础。（4）提出基于光谱变量特征提取和机器学习融合方法,首次实现复杂铝电解质CR的LIBS定量测定分析。采用超多面体方法筛选光谱特征变量,以筛选出的特征变量为新数据集,采用机器学习算法训练建模,发现SVM（Liner）模型留一交叉验证RMSE=0.062,MRE=1.79%,SVM（Rbf）模型留一交叉验证RMSE=0.027,MRE=0.93%;通过验证17个外部独立测试样本,SVM（Liner）与SVM（Rbf）模型测定分析复杂电解质CR的平均相对误差为0.33%与0.43%,Hyperpolyhedron-SVM方法对复杂铝电解质训练样本和验证样本均表现出较好的分析测定能力。（5）搭建LIBS原位在线检测装置结合化学计量学解析方法,首次实现高温环境下强扰动、非均质熔融态复杂铝电解质主要成分的LIBS定量分析。基于全谱的SVM校正模型分析测定能力较好,分析20个外部电解质样本CR的平均相对误差为2.62%。采用传统定标法建立了面向复杂电解质体系Ca、Mg含量的定标曲线,其中Ca元素的定标曲线为y=6208.43x-8654.59,定标模型 R=0.94,RSD=1.89%,Mg 元素的定标曲线为 y=7120.13x+1312.60,定标模型R=0.95,RSD=3.28%。通过分析13个外部独立测试电解质样本,Ca元素平均相对标准偏差为5.40%,Mg元素的平均相对标准偏差为13.0%。Ca元素最低检测限为8.54mg·g-1,Mg元素最低检测限为15.50mg·g-1。
祝可武[2]（2020）在《200 kA铝电解槽炉底结壳产生原因及控制措施》文中进行了进一步梳理预焙铝电解槽生产过程中形成的炉底结壳,不仅影响铝电解正常生产运行,同时还会影响铝电解技术经济指标和槽寿命。本文通过对200 kA电解槽炉底结壳的形成原因以及结壳对电解生产过程的影响进行分析,研究了控制炉底结壳的措施。生产实践表明,通过调整热平衡、物料平衡及人工处理能够有效消除炉底结壳。
宋杨[3]（2019）在《新型阴极结构铝电解槽物理场研究》文中研究说明Hall-Heroult铝电解过程在过去的几十年内经历了诸多改进和巨大进步。目前,大型铝电解槽的容量已发展到600 kA,但铝电解槽吨铝电能消耗降低有限,大多数直流电耗仍在13.2 kWh/kg-Al左右,能量效率低于50%。铝电解工作者致力于降低能耗和成本的研究,以增加铝电解槽产出和效率。一种可行的方法为改进阴极的结构,提高铝液面稳定性,以实现降低电耗的目的。本文以300 kA级铝电解槽为研究对象,以有限元软件ANSYS为平台,进行物理场模拟计算,与传统阴极电解槽比较,分析矩形凸起、方柱凸起、圆柱凸起和坡面阴极等几种典型阴极结构对物理场的影响,并提出优化方案。研究表明传统水平阴极电解槽中,铝液中电流密度在纵向y轴方向分布相对均匀。新型阴极电解槽中,电流遇到电阻率较大的凸起,绕过凸起流入两侧的沟槽,导致纵向y轴方向矩形凸起之间的沟槽内电流密度大于凸起上方的电流密度。方柱凸起和圆柱凸起之间的沟槽内铝液电流密度亦大于凸起上方的铝液电流密度。磁场的计算采用精度较高的三维棱边单元法,考虑铁磁区的影响。磁场主要由外部母线设计决定,因此新型阴极电解槽和传统水平阴极电解槽的铝液磁场分布规律相同,且不同阴极对磁场影响不大。Bx沿槽中心长度y方向大致呈反对称分布,极值出现在电解槽角部。By沿槽中心宽度x方向反对称,极值位于大面靠近母线处。Bz沿槽中心长度y方向大致呈反对称分布,极值位于电解槽出电端两个角部。流场分布采用SST k-ω湍流模型进行计算,此湍流模型不仅可计算湍流充分发展区域,更能精确的计算近壁面分离流动,适用于分析凸起结构周围的铝液流动情况。水平阴极电解槽内不同铝液层流动形式均为两个关于横向中心对称的大涡,新型阴极电解槽凸起上部的铝液流动形式与水平阴极槽一致,铝液下部由于凸起的阻挡,两个大涡结构被打破,凸起之间形成小的涡旋,流速比水平阴极铝液底部更均匀。矩形阴极结构计算的铝液流速最大,方柱凸起阴极、圆柱凸起阴极结构对应的最大铝液流速和最大电解质-铝液界面变形依次降低。工业试验结果表明矩形凸起、方柱凸起、圆柱凸起阴极结构可有效降低铝电解槽能耗。此外,设计并试验的300 kA坡面阴极结构铝电解槽17个月的平均直流电耗为12.724 kWh/kg-Al,比传统水平阴极电解槽平均直流电耗（13.2 kWh/kg-Al）低0.476 kWh/kg-Al。结合新型阴极结构铝电解槽生产实际,耦合流场和热场,协同考虑侧部结壳厚度和伸腿长度,计算不同铝水平的铝液流场分布,分析铝水平对铝液流动的影响规律,得出合理的铝水平值。电解槽电热应力的计算考虑钠膨胀的影响,将钠膨胀系数转化为相应的热膨胀系数进行加载。由于钠膨胀和热膨胀应力,阴极炭块向四周及炭块上部膨胀移动,由于四周受槽壳的限制,传统水平阴极电解槽和新型阴极电解槽阴极向上变形隆起,启动30天后电解槽中心阴极炭块向上隆起值最大。大面槽壳中心向外最大位移量略大于小面槽壳中心向外最大位移量,位移量均小于炭块中心的位移量。由于电解槽槽壳角部相对固定,传统电解槽和新型槽端部阴极炭块角部均存在应力集中,超过了阴极炭块机械强度。钢棒槽附近应力值也相对较大。电解槽槽壳的等效应变最大值均低于0.16%,未超过屈服极限0.2%,槽壳在目前的载荷条件下仍然处于弹性阶段。对于350 kA铝电解槽,采用传统阴极、单块阴极7个方柱凸起型阴极、双排10个圆柱凸起、双排12个圆柱凸起阴极时,计算得到的最大铝液流速值依次减小,最大铝液流速和方向与工业测试结果基本一致。根据阻力系数的差异提出将工业试验节能效果最好的圆柱凸起阴极结构改为方柱凸起,同样布置的单阴极双排12圆柱（直径22 cm,高度15 cm）和12方柱（边长22 cm,高度15 cm）,计算的铝液最大流速分别为12.4 cm·s-1和9.6 cm·s-1,电解质-铝液界面变形最大值分别为1.6 cm和1.4 cm,因方柱的阻力系数大,方柱减流效果更明显。
张宁,陈伟[4]（2017）在《略论如何有效减少铝电解槽炉底沉淀》文中研究说明铝电解槽沉淀物里面很有很多氧化铝,并夹带铝珠,使电解槽热平衡被破坏,电解槽难以平稳工作,必须及时消除。接下来就从铝电解槽炉底沉淀成因入手,探讨有效减少铝电解槽炉底沉淀的策略,促进铝电解槽工作水平的提升。
李扬[5]（2019）在《铝电解槽氧化铝浓度预测研究》文中指出现代铝工业普遍采用电解氧化铝的方式制备铝单质,氧化铝浓度的高低直接影响铝电解槽的物料与能量平衡。氧化铝浓度过低,将导致电解槽阳极效应频发,能耗急剧增加,槽况波动严重;氧化铝浓度过高,会导致槽底沉淀与槽帮结壳,并影响电解槽使用寿命。研究表明,在氧化铝浓度处于1.5%3.5%时,电解槽内状态稳定,槽况波动较少;氧化铝浓度处于2.0%3.0%时,具有较高的电流效率,能耗最低。所以对铝电解槽内氧化铝浓度的准确控制,是电解铝过程中维持平稳槽况与节能降耗的关键。铝电解槽是一个高温、强腐蚀、强电流、强磁场环境,槽内氧化铝浓度无法使用传感器直接进行测量。传统氧化铝浓度测量方法是人工采样电解质溶液,然后使用化学方法对其成分进行化验,以获得准确的氧化铝浓度。这种方式获得的电解质浓度具有24小时的滞后性,且耗费人力物力,所以单个电解槽的氧化铝浓度数据很少。得益于计算机技术的发展,现代工业中常使用建立模型的方式对难以获取的工业参数进行预测。现有的氧化铝浓度预测模型大都采用以槽电阻等易于检测的参数为特征的模型,采用神经网络或其改进模型进行预测。这些模型的准确性均建立在有较多氧化铝浓度数据的基础上。当氧化铝浓度数据较少时,上述现有模型对氧化铝浓度的预测效果较差,无法达到氧化铝浓度控制要求。通过对比分析现有的氧化铝浓度预测模型,本研究针对单个铝电解槽氧化铝浓度数据较少的情况,以贝叶斯理论为核心,建立氧化铝浓度预测模型,具体研究内容如下:1.通过与现场专家沟通以及查阅对铝电解槽中与氧化铝浓度相关的文献,在综合了现有数据后,选取了槽电压、槽电阻、下料间隔等9个影响电解槽内氧化铝浓度的因素,为后续模型的建立奠定了基础。2.现场获取到的数据除氧化铝浓度外均为图像数据,对图像数据进行提取、插值拟合后,根据氧化铝浓度采样时间,将氧化铝浓度数据与当时的其他参数进行对应。使用K-Means算法对槽电流、槽电压、槽电阻及氧化铝浓度进行聚类分析,获取数据的分布特征。以氧化铝浓度为主要对象,分析聚类结果中的三类电解槽状态。3.根据电解槽状态分析结果,选取槽状态最稳定、氧化铝浓度最好的一组数据进行回归实验。对比分析线性回归、贝叶斯和脊回归理论,针对氧化铝浓度预测数据中存在误差及噪声的情况,对贝叶斯线性回归进行改进,选取贝叶斯脊回归模型进行实验。建立贝叶斯脊回归模型与线性回归模型,并在大数据集和小数据集下分别对比两种模型预测的准确性。使用相对误差低于2.5%作为单个预测值准确性的评价标准,贝叶斯脊回归在298组大数据集下模型预测准确率为87.3%,与线性回归87%的准确率基本持平;而贝叶斯脊回归在24组的小数据集中的预测准确率达到83.5%的准确率,高于线性回归小数据集下75%的准确率。在小数据集下贝叶斯回归具有明显优势。4.通过分析氧化铝浓度预测模型,结合下料间隔和阳极极距调整对电解槽内氧化铝浓度的影响,提出不同氧化铝浓度时针对下料间隔和阳极极距的调整方案。
谭湘宁,矣红平,武明祖,李钊[6]（2015）在《铝电解槽炉底沉淀物的生成原因及控制措施》文中研究表明介绍了铝电解生产过程中电解槽炉底沉淀物产生的原因及对铝电解槽生产的影响,提出合适的处理对策,对降低炉底压降、保证电解槽的稳定性、延长槽寿命、降低电耗有重要意义。
靳宏臣[7]（2015）在《大型预焙阳极铝电解槽节能技术应用研究》文中指出中国是世界第一产铝大国,2013年原铝产量达到了 2400万吨。电解铝工业是高耗能行业,节能降耗已经成为电解铝企业的重要目标。在实际生产中降低电解槽的直流电.耗,只有通过尽力降低平均电压和提高电流效率来实现。现在铝电解生产主要的节能技术有新型阴极结构电解槽技术、新型阴极钢棒电解槽技术、高导电性阴极钢棒技术,开槽阳极、穿孔阳极应用等技术,随着近些年节能技术的创新和优化,电解槽的电耗在逐步降低。本文主要从电解槽理论电耗率、能量利用率、氧化铝可逆分解电压、能量平衡等方面阐述了铝电解的节能理论,接着从降低平均电压和提高电流效率两个方面进行了节能分析。选用某铝厂350kA普通铝电解槽、新型阴极钢棒电解槽和新型阴极结构电解槽进行对比研究,分析了新型阴极钢棒电解槽和新型阴极结构电解槽这两种槽型的节能原理。两节能型电解槽均通过优化阴极内衬结构来实现节能,新型阴极钢棒电解槽的特点是:通过在阴极钢棒上开槽,将钢棒按照一定比例分割成上下两部分,同时改变阴极钢棒导电面积,使电解槽内电流走向更合理,水平电流减少。所以槽内铝流波动会降低,铝液面的稳定性提高,为实现低电压生产创造了条件。新型阴极结构电解槽的特点是:可以降低出液流速和波动,提高铝液稳定性,增加有效极距,实现槽内有序流速场,再辅以内衬保温设计,可以实现低电压、低耗生产。木文主要研究这两种节能型电解槽实际应用情况,从电压平衡、热平衡、炉膛内型、分子比控制、保温技术、槽控系统、阳极效应、主要参数测量以及作业标准化和精细化等方面进行详细分析,探索出适宜的技术条件和操作要求,总结了取得的效果和存在的问题,为节能技术的应用和发展打下基础。实践数据表明,与实行了低电压生产技术的普通槽相比.新型阴极钢棒槽吨铝节电439 kWh/t-AI,201新型阳极电解槽节电626 kWh/t-AI,从研究分析和实际应用效果看,这两种节能槽实际节电效果明显,值得推广应用。
聂婷[8]（2015）在《基于LMD和ELM的铝电解槽故障诊断方法研究》文中进行了进一步梳理电解槽作为铝电解生产中的典型设备,其运行状态直接影响经济技术指标、日常生产以及电解槽的使用寿命。但是,电解槽同时受磁场、电场及高温的干扰,故障特征不易辨识,可连续测量的生产参数少,难以监测电解槽状态及诊断故障。因此,本文以306k A预焙阳极电解槽为研究对象,采集了正常、铝液波动、阴极破损、极距过低和炉底结壳五种槽况的槽电压信号,对信号降噪、故障特征提取、故障分类等问题做了深入研究。论文首先介绍了电解槽常见的故障模式,以及对槽电压的影响。采用直接法估计了五种槽况槽电压信号的功率谱,结果指出信号功率的频域特征相似、主频率均在0-0.1Hz之间,需要深入分析信号特征。随后,采用小波阈值方法对槽电压信号做降噪处理。局域均值分解算法（LMD）可以保留较多的频率和幅值特征,常用于机械故障诊断。不同于机械振动信号,过程信号平稳、采样频率小。因此,本文改进了LMD算法:调整信号取值范围、非线性变换、放大信号局部特征、再进行信号分解,并选择PF分量的相对能量和总能量作为故障的特征值。实验结果表明,改进算法提取的特征值可以准确表征五种电解槽状态。最后,采用极限学习机（ELM）算法辨识故障类型。针对ELM随机给定隐含层参数的缺点,采用粒子群算法（PSO）对隐含层参数寻优,从而提高分类精度。再针对PSO算法易陷入局部极值的缺点,对惯性权重的取值方式做改进:采用了惯性权重非线性减小策略,并将分类正确率作为寻优结束的先决条件,减小迭代次数,提高网络训练速度。实验结果表明,PSO优化的ELM既保证了较快的训练速度,同时获得了更高的故障分类正确率。
康天虎[9]（2014）在《降低预焙铝电解槽炉底压降的途径探索》文中提出炉底压降是影响预焙铝电解槽生产电流效率主要因素,通过分析实际生产过程中炉底压降的原因,得出炉底压降结构的材质选取和电解工艺参数是影响炉底压降主要原因,只有合理选取炉底压降结构的材料,优化电解工艺参数,才能有效地控制炉底压降,保证预焙铝电解槽的稳定运行和较高的电流效率,为实际生产提供了可靠的参考技术。
孟玲[10]（2011）在《铝电解槽热场仿真与槽壳温度在线检测系统研究》文中研究说明预焙阳极铝电解槽是铝电解厂的主要的生产设备,因此它的各种技术条件的匹配情况是否处于最佳状态,对于提高电解电流效率和产品质量以及保持铝电解槽的良好状况具有十分重要的作用。准确及时地掌握各种技术参数的变化情况,一直是铝电解工艺优化的目标。电解铝槽的槽壳温度是生产运行中的重要参数,通过在线检测槽壳温度,可以实时监测电解槽运行状况,有效地避免漏槽等事故的发生,延长电解槽的使用寿命,同时为电解工艺的分析提供有效的参考数据。传统的办法是通过仪器、仪表等测量工具进行人工检测,这样,不但有人为的测量或分析误差,而且在很大程度上增加了工人的劳动强度,对于提高企业劳动生产率很不利,特别是在测量电解槽散热孔、阴极钢棒以及炉底钢板温度时,因为测量点多、测量时间间隔短,这种现象就表现得更为明显。电解铝的生产处于强磁场、多尘、高温等复杂的环境,普通的电类传感器难以长期可靠使用,针对该技术难题,本课题在深入分析光纤光栅传感原理的基础上,研制了高温光纤光栅温度传感器。光纤光栅传感器具有本征抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小、质量轻及易于与被测物结合的特点,采用光纤光栅设计的温度、应变、振动、超声波等传感器已获得了广泛的应用。普通的光纤一般温度测量范围在-40℃-150℃,而铝电解槽壳温度的上限要达到350℃,论文通过稀土共掺光纤增敏制作特种光纤并利用紫外激光照射周期性相位掩模板法写制,解决了光纤光栅在高温区域的折射率调制易擦除的关键技术问题。根据监测需求,利用光学时分复用和波分复用技术构建了多点监测网络,开发了多点温度在线监测系统,实现了铝电解槽壳温度的实时在线监测。论文首先分析了铝电解槽壳温度检测对铝电解工艺及铝电解槽健康状况预测的重要意义,调研了铝电解槽槽壳温度检测的研究现状。然后,采用二维电解槽温度场分布模型,根据铝电解槽的温度分布情况,对电解槽进行网格划分,采用有限差分法进行数值计算,重点研究了电解温度、槽膛内形及不同病槽状况对槽壳温度场的影响。对光纤光栅建立了温度传感数学模型,分析了提高光纤光栅高温传感性能的方法,选用化学气相沉积法制作锑-铒-锗及锑-锗共掺特种光纤,采用紫外光照射周期性相位掩模板的方法写制光纤光栅,并对写滞后的光栅进行了500℃以内的高温退火,实验研究了光纤光栅的高温退火反射率变化特性,温度响应灵敏度,稳定性等性能指标,采用共掺增光敏法设计的高温光纤光栅在高温退火后,都仍具有较高的反射率,而且在高温区光纤光栅波长随温度变化具有良好的响应度,满足了铝电解槽壳温度监测对传感器的要求。然后,分析了电解槽的结构以及生产工艺,并对电解槽的传热原理及影响热平衡的因素进行了研究,确定了对槽壳的温度监测对象为阴极钢棒、侧部钢板、底部钢板。分别根据阴极钢棒、侧部钢板、底部钢板的安装结构需要,测温范围等因素设计了高温光纤光栅传感器。传感器所用光栅均采用在Sb-Ge共掺石英光纤上通过紫外光照射不同周期的掩模板写制而成,并分别对封装后的传感器进行了光栅波长随温度变化趋势,响应时间以及稳定性测试,取得了良好的测试结果。通过对铝电解槽热散失模型分析可知,阴极钢棒散热占8%,侧部钢板占40%,底部钢板占7%,温度变化可以反映电解槽热平衡的状态,可以依赖监测数据对电解槽的工艺状态和健康状况进行判断分析。在Sb-Ge共掺石英光纤上采用紫外激光照射相位掩模板法写制高温光纤光栅,根据阴极钢棒、侧部钢板以及底部钢板的安装位置需求,设计适用于铝电解槽壳温度监测的光纤光栅传感器。光纤光栅传感器的波长解调技术是实现系统准确检测的关键技术,系统比较了多种解调方式的优缺点,对体相位光栅解调原理进行了分析,并阐述了体相位光栅实现多点FBG解调的系统设计。通过分析铝电解槽壳温度监测点的需求,对监测点按照阴极钢棒,侧部钢板,底部钢板进行了系统监测分组设计。最后利用体相位光栅作为解调器件设计了多点温度监测系统,并对软件实现进行了详细分析。最后,将自行研制传感器按照设定的多点传感器监测网络将传感器安装于指定待测点,并说明了在传感器安装过程中应当注意的问题。结合铝电解生产工艺,对系统检测数据进行了比照分析,重点讨论了生产过程中的阳极效应、出铝等时刻的温度变化特性。以阴极钢棒光纤光栅温度传感器为研究对象,参照红外测温枪检测数据,对传感器的准确性进行了实验研究,最后分析了传感器监测数据误差的来源。该系统的研制成功替代了原有采用红外手持式测温枪人工定时巡检的槽壳温度监测方式,为铝电解工艺的研究提供了科学翔实的数据,通过对数据的分析,可以预测电解槽的健康状况,防止事故的发生,保障铝电解的正常生产。另外,对于减轻工人劳动强度,改善工作环境,提高铝电解生产过程中的自动化管理程度也有着重要的意义。
二、炉底结壳对铝电解生产的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、炉底结壳对铝电解生产的影响（论文提纲范文）
（1）复杂铝电解质关键物化参数预报和测定新方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 铝电解质体系概述 |
| 2.1.1 铝电解质体系发展历程 |
| 2.1.2 铝电解质体系分类 |
| 2.1.3 复杂铝电解质体系形成原因 |
| 2.1.4 复杂铝电解质对生产过程的影响 |
| 2.2 铝电解质体系初晶温度预报和CR测定分析 |
| 2.2.1 铝电解质体系初晶温度预报 |
| 2.2.2 复杂铝电解质体系CR测定分析 |
| 2.3 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术 |
| 2.3.1 LIBS技术概述 |
| 2.3.2 LIBS激光等离子体产生机制 |
| 2.3.3 LIBS定量分析方法 |
| 2.3.4 LIBS技术在冶金中的应用 |
| 2.4 研究背景和内容 |
| 2.4.1 研究背景 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 3 复杂铝电解质体系物化特征和溯源分析 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.2 复杂铝电解质物化特征分析 |
| 3.2.1 化学成分分析 |
| 3.2.2 物相组成分析 |
| 3.2.3 元素赋存状态分析 |
| 3.2.4 热稳定性分析 |
| 3.3 复杂铝电解质体系形成溯源分析 |
| 3.3.1 氧化铝中杂质元素分析 |
| 3.3.2 炭素阳极中杂质元素分析 |
| 3.3.3 阳极覆盖料中杂质元素分析 |
| 3.3.4 炭渣量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于机器学习解析的初晶温度预报方法 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验装置及原理 |
| 4.1.3 实验方法 |
| 4.1.4 机器学习算法实现 |
| 4.1.5 初晶温度校正模型评价指标 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 区域性复杂铝电解质初晶温度测试结果分析 |
| 4.2.2 基于机器学习解析的初晶温度建模及预报 |
| 4.2.3 初晶温度校正模型敏感性分析 |
| 4.2.4 基于优选模型预报的初晶温度等温分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 LIBS实验系统设计、搭建和关键实验参数优化 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.1.1 实验样品制备 |
| 5.1.2 实验装置搭建 |
| 5.1.3 实验方法 |
| 5.1.4 主要评价指标 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 等离子体光谱特征分析 |
| 5.2.2 等离子体温度和电子密度计算 |
| 5.2.3 环境气体对等离子体光谱的影响 |
| 5.2.4 延迟时间对等离子体光谱的影响 |
| 5.2.5 激光能量对等离子体光谱的影响 |
| 5.2.6 电解质研磨时间对等离子体光谱的影响 |
| 5.2.7 电解质压实度对等离子体光谱的影响 |
| 5.2.8 脉冲次数对等离子体光谱的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 基于光谱特征提取和机器学习融合的LIBS定量分析方法 |
| 6.1 实验方案 |
| 6.1.1 实验原料 |
| 6.1.2 实验装置搭建 |
| 6.1.3 实验方法 |
| 6.1.4 光谱建模与算法实现 |
| 6.2 实验结果与讨论 |
| 6.2.1 基于PLS特征选择的分子比建模及验证 |
| 6.2.2 基于PCA特征选择的分子比建模及验证 |
| 6.2.3 基于Hyper-polyhe特征选择的分子比建模及验证 |
| 6.2.4 基于GA特征选择的分子比建模及验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 复杂铝电解质体系LIBS原位在线定量分析方法 |
| 7.1 实验方案 |
| 7.1.1 实验原料 |
| 7.1.2 实验装置搭建 |
| 7.1.3 实验方法 |
| 7.2 实验结果与讨论 |
| 7.2.1 工业熔融电解质LIBS光谱特征分析 |
| 7.2.2 熔融复杂铝电解质CR在线检测分析 |
| 7.2.3 熔融复杂铝电解质Ca、Mg含量在线检测分析 |
| 7.2.4 存在问题分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）200 kA铝电解槽炉底结壳产生原因及控制措施（论文提纲范文）
| 1 铝电解槽结壳的XRD分析 |
| 2 铝电解槽炉底结壳形成的原因 |
| 2.1 电解质熔体对氧化铝溶解性差 |
| 2.2 电解槽的铝水平和电解质水平控制不合理 |
| 2.3 操作质量不高 |
| 3 炉底结壳对电解槽的影响 |
| 3.1 电导率降低 |
| 3.2 对槽寿命的影响 |
| 3.3 对电解槽运行的影响 |
| 4 减少结壳形成的控制措施 |
| 4.1 控制热平衡 |
| 4.2 控制物料平衡 |
| 4.3 结壳的处理措施 |
| 5 200 kA电解槽结壳处理实践 |
| 6 结 语 |
（3）新型阴极结构铝电解槽物理场研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铝电解发展 |
| 1.2 降低铝电解电能消耗的途径 |
| 1.2.1 提高电流效率 |
| 1.2.2 降低平均槽电压 |
| 1.3 铝电解槽物理场研究现状 |
| 1.3.1 电场研究现状 |
| 1.3.2 磁场研究现状 |
| 1.3.3 流场及稳定性计算方法 |
| 1.3.4 温度场研究现状 |
| 1.3.5 应力场研究现状 |
| 1.4 研究目的 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 新型阴极结构铝电解槽电-磁-流场 |
| 2.1 电-磁-流场模型 |
| 2.1.1 物理模型 |
| 2.1.2 电磁场控制方程及边界条件 |
| 2.1.3 电磁场有限元模型 |
| 2.1.4 流场控制方程及边界条件 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 电场计算结果 |
| 2.2.2 磁场计算结果 |
| 2.2.3 流场计算结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 凸起分布对铝液流动的影响 |
| 3.1 凸起分布对铝液流动的影响 |
| 3.1.1 矩形凸起分布对铝液流动的影响 |
| 3.1.2 方柱凸起分布对铝液流动的影响 |
| 3.1.3 圆柱凸起分布对铝液流动的影响 |
| 3.2 本章小结 |
| 第4章 铝电解槽电热应力场 |
| 4.1 电-热-应力场模型 |
| 4.1.1 物理模型及有限元模型 |
| 4.1.2 电热场控制方程及边界条件 |
| 4.1.3 应力场控制方程及边界条件 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 温度场 |
| 4.2.2 应力场 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 坡面阴极铝电解槽的物理场 |
| 5.1 坡面阴极模型 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 不同阴极面倾斜角度水平电流密度 |
| 5.2.2 坡面阴极磁场分布 |
| 5.2.3 坡面阴极流场分布 |
| 5.2.4 坡面阴极温度场及应力场分布 |
| 5.3 坡面阴极电解槽工业试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 350 kA铝电解槽流场计算及测试 |
| 6.1 350 kA铝电解槽模型 |
| 6.2 350 kA铝电解槽流场结果 |
| 6.2.1 350 kA铝电解槽流场计算结果 |
| 6.2.2 流场测试方法 |
| 6.2.3 流场测试步骤 |
| 6.2.4 350 kA电解槽流场测试结果 |
| 6.2.5 350 kA电解槽流场测试与计算对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 作者简历 |
（4）略论如何有效减少铝电解槽炉底沉淀（论文提纲范文）
| 1 铝电解槽炉底沉淀成因 |
| 2 有效减少铝电解槽炉底沉淀的策略建议 |
| 2.1 控制生产过程, 保持适宜技术条件 |
| 2.2 建立标准制度, 规范电解生产作业 |
| 2.3 加强人机配合, 抓好电解设备管理 |
| 2.4 消除已有沉淀, 提高电解生产水平 |
| 3 结语 |
（5）铝电解槽氧化铝浓度预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.1.1 论文研究背景 |
| 1.1.2 论文研究意义 |
| 1.2 氧化铝浓度研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 2 铝电解生产过程 |
| 2.1 电解槽管理 |
| 2.1.1 槽电压管理 |
| 2.1.2 加料管理 |
| 2.1.3 电解质成分和水平的管理 |
| 2.1.4 铝液高度的管理 |
| 2.1.5 阳极效应管理 |
| 2.2 氧化铝浓度影响因素 |
| 2.2.1 氧化铝的下料 |
| 2.2.2 氧化铝在电解槽中的溶解 |
| 2.2.3 氧化铝的电解反应 |
| 2.3 氧化铝浓度变化的表现 |
| 2.3.1 槽电阻与氧化铝浓度的关系 |
| 2.3.2 氧化铝浓度与其他变量的关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 数据处理与聚类分析 |
| 3.1 使用Get Data进行初步提取 |
| 3.2 插值拟合 |
| 3.2.1 三次样条插值 |
| 3.2.2 最近邻插值 |
| 3.2.3 线性插值 |
| 3.3 聚类分析 |
| 3.3.1 K-Means聚类原理 |
| 3.3.2 K-Means聚类实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 氧化铝浓度预测 |
| 4.1 几种回归模型 |
| 4.1.1 普通线性回归 |
| 4.1.2 脊回归 |
| 4.1.3 贝叶斯理论及贝叶斯脊回归 |
| 4.2 回归实验 |
| 4.3 氧化铝浓度控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（6）铝电解槽炉底沉淀物的生成原因及控制措施（论文提纲范文）
| 1沉淀物形成的原因 |
| 1. 1分子比保持过低 |
| 1. 2电解质水平偏低 |
| 1. 3电解槽铝量偏多 |
| 1. 4氧化铝浓度过大 |
| 1. 5人工作业的影响 |
| 2沉淀物对铝电解生产的影响 |
| 3控制炉底沉淀物的对策 |
| 3. 1保持适宜的技术条件 |
| 3. 2建立标准化的电解槽作业制度 |
| 3. 3熔化多余的沉淀物 |
| 4结语 |
（7）大型预焙阳极铝电解槽节能技术应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铝电解的发展状况 |
| 1.2 我国铝工业发展现状 |
| 1.3 铝电解生产能耗情况 |
| 1.4 铝电解的节能措施及应用情况 |
| 1.5 本文研究的目的及研究内容 |
| 第2章 铝电解节能理论 |
| 2.1 采用活性炭阳极的理论电耗率 |
| 2.2 能量利用率 |
| 2.3 氧化铝的可逆分解电压的EREV |
| 2.4 铝电解槽的能量平衡 |
| 2.5 铝电解槽的热损失形式 |
| 2.6 铝电解槽的节能分析 |
| 2.6.1 提高电流效率 |
| 2.6.2 降低平均电压 |
| 2.6.3 小结 |
| 第3章 节能技术电解槽应用实践 |
| 3.1 铝电解槽阴极内衬设计 |
| 3.2 节能型电解槽的应用研究 |
| 3.2.1 电压平衡测试及槽电压管理 |
| 3.2.2 热平衡测试和槽温管理 |
| 3.2.3 电解槽炉膛内型 |
| 3.2.4 电解槽分子比控制 |
| 3.2.5 电解槽的保温技术 |
| 3.2.6 电解槽控制系统 |
| 3.2.7 阳极效应系数 |
| 3.2.8 电解槽主要参数的测量与分析 |
| 3.2.9 标准化操作及和精细化管理 |
| 第4章 节能技术应用的效果和取得的成果 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 存在问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于LMD和ELM的铝电解槽故障诊断方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 故障诊断技术发展现状 |
| 1.3 铝电解槽故障诊断研究现状 |
| 1.4 论文的主要内容和结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 铝电解槽故障模式及信号特征分析 |
| 2.1 铝电解工艺及故障模式 |
| 2.2 槽电压信号 |
| 2.3 数据采集及初步分析 |
| 2.4 系统设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于小波阈值算法的槽电压信号降噪 |
| 3.1 小波变换理论 |
| 3.2 降噪方法的选择 |
| 3.3 小波阈值降噪方法 |
| 3.4 槽电压信号降噪 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于改进LMD算法的铝电解槽故障特征提取 |
| 4.1 时频分析方法 |
| 4.2 LMD算法原理 |
| 4.3 基于LMD的铝电解槽故障特征提取 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于DIPSO-ELM算法的铝电解槽故障诊断 |
| 5.1 极限学习机算法 |
| 5.2 粒子群优化算法 |
| 5.3 基于改进粒子群算法优化的极限学习机 |
| 5.4 基于DIPSO-ELM的铝电解槽故障诊断 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）降低预焙铝电解槽炉底压降的途径探索（论文提纲范文）
| 1 炉底压降的构成及影响因素分析 |
| 1.1 铝液—炭块压降 |
| 1.1.1 物料平衡计算及炉底沉淀物的产生 |
| 1.1.2 炉底沉淀物的影响 |
| 1.2 炭素阴极本身压降 |
| 1.3 炭块—阴极钢棒接触点压降 |
| 2 降低阴极炭块本身压降以及阴极炭块与钢棒接触点压降 |
| 2.1 降低阴极炭块本身压降的措施 |
| 2.2 降低钢炭接触点压降的措施 |
| 3 降低炉底沉淀物压降 |
| 3.1 炉底沉淀物对炉底压降的影响规律 |
| 3.2 精细的电解槽加料制度和操作管理 |
| 3.2.1 良好的加料制度 |
| 3.2.2 严格的操作管理制度 |
| 3.3 平稳的电解槽技术条件保持 |
| 3.3.1 电解质量的保持 |
| 3.3.2 槽温的保持 |
| 3.3.3 分子比的保持 |
| 3.3.4 其他参数的保持 |
| 4 结论 |
（10）铝电解槽热场仿真与槽壳温度在线检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题提出的背景及意义 |
| 1.2 铝电解槽槽壳温度检测研究现状 |
| 1.3 高温光纤光栅传感器的研究进展 |
| 1.4 课题内容安排与创新点 |
| 1.4.1 内容安排 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第二章 铝电解槽温度场仿真研究 |
| 2.1 铝电解槽温度场二维仿真模型 |
| 2.2 电解温度及槽膛内形对温度场分布的影响 |
| 2.2.1 电解温度对槽壳温度的影响 |
| 2.2.2 槽膛形状对槽壳温度的影响 |
| 2.3 病槽温度场二维仿真研究 |
| 2.3.1 槽壳底部故障仿真研究 |
| 2.3.2 槽壳侧壁故障仿真研究 |
| 2.3.3 阴极钢棒故障仿真研究 |
| 2.4 铝电解槽温度场三维仿真研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高温光纤光栅的研制 |
| 3.1 光纤光栅温度传感原理及温度传感模型 |
| 3.1.1 光纤光栅温度传感原理 |
| 3.1.2 光纤光栅温度传感模型 |
| 3.2 高温光纤光栅研究现状 |
| 3.3 耐高温光纤光栅的研制 |
| 3.3.1 光纤的光敏性 |
| 3.3.2 增强光纤光敏性的方法 |
| 3.3.3 Sb-Er-Ge共掺光敏光纤及其耐高温布拉格光栅的研制 |
| 3.3.4 Sb-Ge共掺光敏光纤及其耐高温布拉格光栅的研制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铝电解槽壳检测分析及传感器设计 |
| 4.1 铝电解槽结构及工艺流程 |
| 4.1.1 铝电解槽基本结构 |
| 4.1.2 铝电解工艺流程 |
| 4.2 铝电解槽传热原理及影响热平衡的因素 |
| 4.2.1 电解槽内的传热分布 |
| 4.2.2 铝电解槽内传热过程 |
| 4.2.3 影响铝电解槽热平衡的主要因素 |
| 4.2.4 槽壳温度系统开发的必要性 |
| 4.3 铝电解槽壳光纤光栅传感器的设计 |
| 4.3.1 阴极钢棒温度传感器设计及实验 |
| 4.3.2 槽壳底部钢板温度传感器设计及实验 |
| 4.3.3 槽壳侧部钢板温度传感器设计及实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于体相位光栅解调的光纤光栅多传感器检测网络设计 |
| 5.1 体相位光栅及FBG信号解调原理 |
| 5.1.1 体相位光栅的写入原理 |
| 5.1.2 体相位光栅的写入装置 |
| 5.1.3 体相位光栅的衍射效率 |
| 5.1.4 体相位光栅的选择性 |
| 5.1.5 体相位光栅的分波原理 |
| 5.1.6 光电转换传感器 |
| 5.2 槽壳温度多传感器检测网络设计 |
| 5.2.1 基于VPHG的多传感器原理 |
| 5.2.2 槽壳温度多传感器监测网络设计 |
| 5.3 系统软件设计 |
| 5.3.1 系统软件的性能要求 |
| 5.3.2 系统软件的功能要求 |
| 5.3.3 数据采集软件的设计 |
| 5.3.4 数据通信模块设计 |
| 5.3.5 系统数据处理设计 |
| 5.3.6 数据库访问软件流程图 |
| 5.3.7 历史数据查询 |
| 5.3.8 报警软件设计 |
| 5.3.9 显示界面设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 光纤光栅槽壳温度传感器的安装与测试 |
| 6.1 温度传感器的现场安装 |
| 6.2 槽壳温度传感器运行检测实验 |
| 6.2.1 铝电解生产过程中的出铝对槽壳温度的影响 |
| 6.2.2 铝电解生产过程中的效应对电解槽壳温度的影响 |
| 6.3 传感器性能比较及误差分析 |
| 6.3.1 光纤光栅传感器与红外传感器测温比较 |
| 6.3.2 误差分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文的研究内容和工作成果 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、炉底结壳对铝电解生产的影响（论文参考文献）
- [1]复杂铝电解质关键物化参数预报和测定新方法[D]. 路辉. 北京科技大学, 2021
- [2]200 kA铝电解槽炉底结壳产生原因及控制措施[J]. 祝可武. 轻金属, 2020(07)
- [3]新型阴极结构铝电解槽物理场研究[D]. 宋杨. 东北大学, 2019
- [4]略论如何有效减少铝电解槽炉底沉淀[J]. 张宁,陈伟. 世界有色金属, 2017(17)
- [5]铝电解槽氧化铝浓度预测研究[D]. 李扬. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [6]铝电解槽炉底沉淀物的生成原因及控制措施[J]. 谭湘宁,矣红平,武明祖,李钊. 云南冶金, 2015(05)
- [7]大型预焙阳极铝电解槽节能技术应用研究[D]. 靳宏臣. 东北大学, 2015(07)
- [8]基于LMD和ELM的铝电解槽故障诊断方法研究[D]. 聂婷. 中国矿业大学, 2015(02)
- [9]降低预焙铝电解槽炉底压降的途径探索[J]. 康天虎. 有色设备, 2014(04)
- [10]铝电解槽热场仿真与槽壳温度在线检测系统研究[D]. 孟玲. 山东大学, 2011(07)