一种工业铝电解过程中的决策方法

摘要

本发明公开了一种工业铝电解过程中的决策方法，包括：（1）构建氟化铝添加决策图：根据经验数据，将温度和等效过热度范围值构成的矩形区域分为多个不重叠的块，每个块内标注氟化铝添加量；（2）根据经验数据，将温度和铝水平范围值构成的矩形区域分为多个不重叠的块，每个块内标注出铝量；（3）根据氟化铝添加决策图和出铝量决策图判断氟化铝的添加量和出铝量。本发明利用直观的图标联合决策来实现过热度、铝水平和温度的稳定控制。

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解领域，尤其涉及一种工业铝电解过程中的决策方法。

背景技术

铝电解生产过程中，槽况稳定是基础，温度是核心，电解质成分是关键。电解过程中需要把电解槽状态划分为多种槽况，不同的槽况采用不同的决策。

目前工艺人员以及模糊专家决策系统是依据电解槽最近一段时间内的电解温度、铝水平、电解质水平、分子比、炉底压降、实际出铝量、氟化铝添加量、工作电压等数据来决策每台电解槽当天的出铝量、氟化铝添加量和设定电压调整量，很大程度上人的经验起了决定性作用。目前也有考虑多种因素的模糊专家系统在工厂中应用，但规则库过于庞大，不利于参数优化。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种工业铝电解过程控制的决策方法。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种工业铝电解过程中的决策方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）构建氟化铝添加量决策图：建立平面坐标系，横轴是电解质温度，从坐标轴交点开始由高到低，纵轴是等效过热度，从坐标轴交点开始由高到低；等效过热度取0到30，分成4-8等份；温度取基准温度的-10度到20度，分成4-8等份，每等份宽度1至5度；根据经验数据，将温度和等效过热度范围值构成的矩形区域分为多个不重叠的块，每个块内标注氟化铝添加量；

（2）构建出铝量决策图：建立平面坐标系，横轴是电解质温度，从坐标轴交点开始由低到高，纵轴是铝水平，从坐标轴交点开始由低到高；铝水平取20cm-30cm（不同厂家控制范围不同），分成5-8等份，温度取基准温度的-10度到20度，分成5-8等份。将温度和铝水平范围值构成的矩形区域，分为多个不重叠的块，每个块内标注出铝量；

（3）根据氟化铝添加量决策图和出铝量决策图判断氟化铝的添加量和出铝量。

本发明的有益效果：本发明利用直观的图标联合决策来实现过热度、铝水平和温度的稳定控制。

鉴于温度和过热度在铝电解过程中的重要性，结合工业生产过程中技术人员对电解槽管理的需要，采用温度、过热度和铝水平三参数来对电解槽槽况进行划分。该技术取代了传统的铝电解技术和目前采用的模糊控制决策技术，全面改善了电解槽管理技术，利用电解槽运行的历史数据，通过计算制作图形，决策电解槽每天的氟化铝添加量、出铝量等。通过对槽温、过热度、分子比及槽电压的精细化管理，使电解槽长期稳定在设定的温度和过热度区间，降低阳极效应系数，提高电流效率，降低直流电耗。

此项技术的开发应用，为管理人员准确的把握电解槽发展趋势提供了有力的数据支持。完善了电解槽控制技术，解决了铝电解生产中的技术难点，及时调整槽况，使电解温度基本控制在目标值附近，过热度基本控制在4-12℃时，炉帮形成完好，炉底无沉淀，电解槽运行平稳、高效。

附图说明

图1是本发明中氟化铝添加量的决策图；

图2是本发明中出铝量的决策图。

具体实施方式

首先根据等效过热度和电解时温度作出决策图。等效过热度取0到30，分成4-8等份，温度取基准温度的-10度到20度，分成4-8等份。每等份宽度1至5度。实际出铝量、氟化铝添加量按照最小值到最大值之间分成5-8等份。

过热度越高、温度越低，氟化盐添加量越少；过热度越低、温度越高，氟化盐添加量越多；氟化盐添加量根据等效过热度和温度组成的二维状态图来决策。可以给不同的区域涂不同的颜色，不同的状态位于不同的颜色区域，决策量不同。

氟化盐添加量图标绘制如下：

等效过热度为纵坐标，电解质温度为横坐标，分别把坐标分成4-8等份，氟化铝添加量按照最小值到最大值之间分成4-8等份。所有弧线不能有交点，左上角区域温度高、过热度低，添加量比基准值增加120kg；温度低、过热度高时，不添加氟化铝。如图1所示。

出铝量采用铝水平和温度组成的二维状态图来决策。参见图2，出铝量在变化范围等分成1-5等份。温度越高是由于散热不够，温度低是由于散热太多。所以利用铝的导热性能好的特点，温度过高时需要增加铝水平，温度较低时需要降低铝水平。同时考虑到铝水平受其他因素的影响，当铝水平较高时不能只靠调节高度来调节温度，而应该结合添加氟化盐、降低电压等措施。

铝水平在论域范围（通常20cm到30cm），分成5-8等份，温度取基准温度的-10度到20度，分成5-8等份。把整个坐标区分成4-6等份。每个方块的左下角和右上角相连。图2是以-100kg至+100kg为例绘制的出铝量图标示意图。