铝电解出产工艺参数设定办法与流程

时间: 2023-04-10 06:53:48 | 作者: 欢迎使用乐鱼app
本创造触及工业铝电解出产技能范畴,详细触及一种铝电解出产工艺参数设定办法。 铝电解出产


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  本创造触及工业铝电解出产技能范畴,详细触及一种铝电解出产工艺参数设定办法。

  铝电解出产进程是一个时变、非线性、大时滞的杂乱工业进程,电解槽参数很多,参数之间存在强耦合性,导致铝电解进程操控困难,电解功率过低,能耗过高,本钱过高的问题。

  在当时大多数铝厂的铝电解办法大多都是依托人工调控参数,根据理论公式和大略的经历公式,主观性强,盲目性大。会引发由多种参数调控的不合理以及不精确性而导致能量损耗,铝电解功率低的问题。

  当时部分铝厂选用根据物联网的收集与监控体系,但现在首要逗留在对数据进行收集和存储的阶段,没有到达对数据进行更深化的剖析和发掘的层次,不能进行较好的出产工艺参数设定。

  为了处理上述技能问题,本创造供给了一种铝电解出产工艺参数设定办法,包含:过程s1,收集电解质数据;以及过程s2,根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数。

  进一步,所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法包含:

  其间:矩阵x=(x(1),x(2),x(3),x(4);x(1)为电解质温度;x(2)为铝水平;x(3)为电解质中过剩的alf3量;x(4)为槽龄;y为电流功率方针向量;θ为线性回归系数向量,且θ=(θ(1),θ(2),θ(3),θ(4))。

  进一步,所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法还包含:求解经历公式与线性回归参数的最佳组合份额系数,即方针函数l为:

  其间:c1为线性回归组合份额系数;c2为伯奇-格洛泰姆方程组合份额系数;c3为实践经历公式组合份额系数;i标明第i个样本;n为总样本数;

  当l(c)最小,即趋近0时,迭代所得的c*(c1*,c2*,c3*)为最优解。

  进一步,根据迭代所得的c*得到线性回归组合份额归一化系数a1、伯奇-格洛泰姆方程组合份额归一化系数a2和实践经历公式组合份额归一化系数a3,

  其间:xs为当时工艺参数向量,xs(1)为当时电解质温度;xs(2)为当时铝水平;xs(3)为当时电解质中过剩的alf3量;xs(4)为槽龄。

  进一步,所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法还包含:

  遍历电解质温度t和铝水平h的或许取值,得到电流功率y为极大值的m组值及相应的电解质温度t和铝水平h,即

  将电解质温度从t1添加到t2,每次添加δt,且当电解质温度每到一个新的值后,坚持电解质温度不变;

  将每次添加后的电解质温度与铝水平代入公式(1)中,得到多个电流功率值,然后得到电流功率为极大值的m组值及相应的电解质温度t和铝水平h;以及

  进一步,所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法还包含:从m组值中选取对应出产工艺参数比较简单操控的电流功率极大值,即

  根据公式(2),以及选用有限差分法核算距各个极大值点(δt,δh)的四个点的梯度分别为:

  rm越大,标明电流功率极大时,其改变也相对较陡峭,则m组值中对应pm最大的值为最适合的出产工艺参数。

  本创造的有利作用是,本创造的铝电解出产工艺参数设定办法既躲避了部分数据丈量不精确不抱负的问题,也躲避了由人工设定或单纯根据经历公式设定的主观性强、盲目性大的缺陷,最大极限进步了电流功率和降低了工厂的出产本钱;别的,在出产工艺参数选取中统筹了电流功率最大与出产工艺参数的易操控性,即运用铝电解出产工艺参数设定办法所选取的出产工艺参数电流功率较大,且出产工艺参数又比较简单操控。

  为使本创造施行例的意图、技能计划和长处愈加清楚,下面将对本创造的技能计划进行清楚、完整地描绘,明显,所描绘的施行例是本创造一部分施行例,而不是悉数的施行例。根据本创造中的施行例,本范畴一般技能人员在没有做出创造性劳动前提下所取得的一切其他施行例,都归于本创造维护的规模。

  如图1所示,本施行例1供给了一种铝电解出产工艺参数设定办法,包含:过程s1,收集电解质数据;以及过程s2,根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数。

  在本施行例中,所述过程s1中的电解质数据包含:电解质温度数据和铝水平数据。

  在本施行例中,所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法包含:

  其间:矩阵x=(x(1),x(2),x(3),x(4));x(1)为电解质温度;x(2)为铝水平;x(3)为电解质中过剩的alf3量;x(4)为槽龄;y为电流功率方针向量;θ为线性回归系数向量,且θ=(θ(1),θ(2),θ(3),θ(4))。

  详细的,电解质中过剩的alf3量可以根据铝电解质分子比核算得到;槽龄可以从工厂购买与运用电解槽办理记载中得到。

  前述所求解的铝电解出产工艺参数需求收集较大数量的电解质温度数据和铝水平数据,且对收集的数据的精确性要求较高,而实践铝电解出产车间环境非常杂乱,很难得到抱负的电解质温度数据和铝水平数据,为了处理此问题,本施行例经过结合铝电解出产中常用的理论与实践经历公式,求解经历公式与线性回归参数的最佳组合份额系数,即所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法还包含:求解经历公式与线性回归参数的最佳组合份额系数,即方针函数l为:

  其间:c1为线性回归组合份额系数;c2为伯奇一格洛泰姆方程组合份额系数;c3为实践经历公式组合份额系数;i标明第i个样本;n为总样本数;

  当l(c)最小,即趋近0时,迭代所得的c*(c1*,c2*,c3*)为最优解。

  进一步,根据迭代所得的c*得到线性回归组合份额归一化系数a1、伯奇-格洛泰姆方程组合份额归一化系数a2和实践经历公式组合份额归一化系数a3,即

  其间:xs为当时工艺参数向量,xs(1)为当时电解质温度;xs(2)为当时铝水平;xs(3)为当时电解质中过剩的alf3量;xs(4)为槽龄。

  详细的,经过核算a1、a2和a3,可以躲避部分数据丈量不精确不抱负的问题,也可以躲避由人工设定或单纯根据经历公式设定的主观性强、盲目性大的缺陷,最大极限进步了铝电解出产中的电流功率,并降低了工厂的出产本钱。

  在本施行例中,所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法还包含:

  遍历电解质温度t和铝水平h的或许取值,得到电流功率y为极大值的m组值及相应的电解质温度t和铝水平h,即

  将电解质温度从t1添加到t2,每次添加δt(如从930摄氏度添加到960摄氏度,每次添加0.1摄氏度),且当电解质温度每到一个新的值后,坚持电解质温度不变;

  然后将铝水平从h1添加到h2,每次添加δh(如从15cm添加到20cm,每次添加0.1cm);

  将每次添加后的电解质温度与铝水平代入公式(1)中,得到多个电流功率值,然后得到电流功率为极大值的m组值及相应的电解质温度t和铝水平h;以及

  其间:m为大于1的整数,可以由用户设定(如2,3,4,优选取m=2或m=3)。

  m组值中虽然电流功率为极大值,但某些值对应的电流功率改变改变比较剧烈,导致出产工艺参数欠好操控,因而出产工艺参数的参数选取需统筹电流功率的最大与出产工艺参数的易操控性,即需求选取电流功率较大,出产工艺参数又比较简单操控的极大值点。

  详细的,所述过程s2中的根据电解质数据求解铝电解出产工艺参数的办法还包含:从m组值中选取对应出产工艺参数比较简单操控的电流功率极大值,即

  根据公式(2),以及选用有限差分法核算距各个极大值点(δt,δh)的四个点的梯度分别为:

  经过pm的值来衡量电流功率极大值时,其改变剧烈程度,详细的,rm越大,标明电流功率极大时,其改变也相对较陡峭,则m组值中对应pm最大的值为最适合的出产工艺参数。

  详细的,经过梯度模均值dm和rm,可以从多个出产工艺参数中选取相对陡峭、最适合的出产工艺参数,进步铝电解出产进程的稳定性,以使铝电解出产功率更高。

  综上所述,本创造的铝电解出产工艺参数设定办法既躲避了部分数据丈量不精确不抱负的问题,也躲避了由人工设定或单纯根据经历公式设定的主观性强、盲目性大的缺陷,最大极限进步了电流功率和降低了工厂的出产本钱;别的,在出产工艺参数选取中统筹了电流功率最大与出产工艺参数的易操控性,即运用铝电解出产工艺参数设定办法所选取的出产工艺参数电流功率较大,且出产工艺参数又比较简单操控。

  以上述根据本创造的抱负施行例为启示,经过上述的阐明内容,相关工作人员完全可以在不违背本项创造技能思维的规模内,进行多样的改变以及修正。本项创造的技能性规模并不局限于阐明书上的内容,有必要要根据权利要求规模来确认其技能性规模。

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