铜冶炼企业氧气系统simulink建模仿真研究张孝涵1，朱道飞江磊1(1•昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明650093；)摘要：分析了铜冶炼企业中氧气的生产系统、缓冲储存系统和消耗系统的特点，建立了一个铜冶炼企业的氧气系统数学模型，并以此为基础建立了一个铜冶炼企业氧气系统Simulink仿真模型，对一个铜冶炼企业的氧气系统采取不同的制氧方案和添加氧气液化系统和气化系统运行进行了仿真模拟。结果表明，企业的制氧系统采取不同的生产方案对企业的氧气放散率影响很大，企业的制氧系统氧气生产量与企业的平均耗氧量相差越少，放散率越小；适宜的氧气液化系统和气化系统，能将企业氧气系统的氧气放散率减小至零。关键词：氧气系统；Simulink；仿真；放散率中图分类号：文献标识码：文章编号：SimulinkmodelingandSimulationofoxygensystemincoppersmeltingenterprisesZhangXiaohan1，ZhuDaofei1,JiangLei1(1.FacultyofMetallurgyandEnergyEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China；)Abstract:Analysisofthecharacteristicsofoxygenincoppersmeltingenterprisesintheproductionsystem,bufferstoragesystemandconsumptionsystem,establishedamathematicalmodelofoxygensystemofcoppersmeltingenterprises,asthebasisfortheestablishmentofacoppersmelteroxygensystemSimulinksimulationmodel,oxygensystemforacoppersmeltingenterprisesadoptdifferentoxygentheadditionofoxygenliquefactionandgasificationsystemandsystemsimulation,theresultsshowthattheoxygensystemofenterprisestoadoptdifferentproductionscenariosonoxygenemissionrateofenterpriseshasgreatinfluence,enterpriseoxygenproductionandoxygensystementerprisesaverageoxygenconsumptionisless,lessbleedingrate;oxygenliquefactionandgasificationsystemsuitable,canenterpriseoxygenemissionrateofthesystemdecreasestozerooxygen.Keywords:oxygensystem;Simulink;simulation;emissionrate在我国多数铜冶炼企业的氧气系统中，氧气的生产和消耗供需不平衡，波动比较大,企业内调度人员对氧气系统中氧气的生产与消耗的变化规律了解得还不够透彻[2-3]氧气系统进行科学的调度和管理。目前，人们从铜冶炼企业氧气供需平衡、生产、作业计划等方面分析了氧气放散的原[1],还难以对-'5],并应用于氧气系统调度o文献[7]详细分析基金项目：国家自然科学基金(51664040)作者简介：张孝涵(1988-)，男(汉)，湖南怀化人，冶金工程，硕士研究生；通讯作者：朱道飞男，湖南,博士,副教授;email:zdf_kmust@126.com。(1979-),了铜冶炼企业造成氧气放散的原因；文献[&9]成功建立了大型联合冶炼企业氧气系统仿真模型并取得了良好的应用效果，但对铜冶炼企业氧气系统的动态模型及仿真研究较少。近两年来，Simulink广泛应用于各行业的动态系统建模和仿真如交通、电气和航空等M方面。本文根据铜冶炼用氧特点，建立了铜冶炼企业氧气系统的动态平衡数学模型，采用Simulink方法建立了铜冶炼企业氧气系统动态仿真模型。使用该模型可以对铜冶炼企业氧气系统的设备、结构、操作和控制等方面，进行深入研究，并分析和计算艾萨炉、PS转炉的生产作业计划、氧气生产和储存设备的性能对氧气放散率的影响。同时对氧气系统的生产量、储存量、消耗量和放散量随时间的变化规律做深入探讨。1铜冶炼企业氧气系统的组成和特点铜冶炼企业氧气系统是由氧气生产系统、氧气缓冲储存系统和氧气消耗系统组成的。氧气生产系统的主要设备为制氧机；氧气缓冲储存系统的主要设备有：压送设备、球罐、氧气管网和液氧装置等；氧气消耗系统的主要设备有：艾萨炉、PS转炉等。图1•某铜冶炼企业氧气系统结构图Fig.4.Structurediagramoftheoxygensysteminacoppersmeltingenterprise企业氧气系统平衡状况主要取决于氧气生产系统中制氧机的调整、缓冲储存系统的氧气储存能力和氧气消耗系统的用氧特点。氧气生产系统中制氧机的启动越迅速、变负荷生产调整能力越强，氧气缓冲储存系统中的储氧量越大，氧气消耗系统中耗氧设备的耗氧量越均衡，就...