[发明专利]铝电解生产工艺参数设定方法

说明书

本发明涉及一种铝电解生产工艺参数设定方法，包括：步骤S1，采集电解质数据；以及步骤S2，根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数；本发明的铝电解生产工艺参数设定方法既规避了部分数据测量不精确不理想的问题，也规避了由人工设定或单纯根据经验公式设定的主观性强、盲目性大的缺点，最大限度提高了电流效率和降低了工厂的生产成本；另外，在生产工艺参数选取中兼顾了电流效率最大与生产工艺参数的易控制性，即利用铝电解生产工艺参数设定方法所选取的生产工艺参数电流效率较大，且生产工艺参数又比较容易控制。

技术领域

本发明涉及工业铝电解生产技术领域，具体涉及一种铝电解生产工艺参数设定方法。

背景技术

铝电解生产过程是一个时变、非线性、大时滞的复杂工业过程，电解槽参数众多，参数之间存在强耦合性，导致铝电解过程控制困难，电解效率过低，能耗过高，成本过高的问题。

在当前大多数铝厂的铝电解方式大多都是依靠人工调控参数，根据理论公式和粗略的经验公式，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准确性而导致能量损耗，铝电解效率低的问题。

当前部分铝厂采用基于物联网的采集与监控系统，但目前主要停留在对数据进行采集和存储的阶段，没有达到对数据进行更深入的分析和挖掘的层次，不能进行较好的生产工艺参数设定。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝电解生产工艺参数设定方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铝电解生产工艺参数设定方法，包括：步骤S1，采集电解质数据；以及步骤S2，根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数。

进一步，所述步骤S1中的电解质数据包括：电解质温度数据和铝水平数据。

进一步，所述步骤S2中的根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数的方法包括：

使用线性回归正规方程求解铝电解生产工艺参数，即

θ＝(X^TX)^-1X^Ty；

其中：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为电流效率目标向量；θ为线性回归系数向量，且θ＝(θ⁽¹⁾，θ⁽²⁾，θ⁽³⁾，θ⁽⁴⁾)。

进一步，所述步骤S2中的根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数的方法还包括：求解经验公式与线性回归参数的最佳组合比例系数，即目标函数L为：

其中：C₁为线性回归组合比例系数；C₂为伯奇-格洛泰姆方程组合比例系数；C₃为实际经验公式组合比例系数；i表示第i个样本；N为总样本数；

再使用梯度下降法求解C(C₁，C₂，C₃)，即

其中：α为步长；

当L(C)最小，即趋近0时，迭代所得的C^*(C₁^*，C₂^*，C₃^*)为最优解。