一种炭素均质均等焙烧智能控制方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术属于焙烧控制技术领域，公开了一种炭素均质均等焙烧智能控制方法、系统及存储介质：对炭素均质均等焙烧环境中燃料、负压、温度之间的关系进行系统辨识，建立一个系统控制模型；通过传感器、压力变送器采集焙烧炉预热区和焙烧区的各料箱、各火道的各测点位置的温度、负压，并通过传感器采集炉窑入口处的燃气；对采集的数据进行去噪处理，并将处理后的数据发送到监控软件；使用系统控制模型对温度、负压和燃气进行控制。本发明专利技术解决了在原材料不稳定情况下，产品质量不稳定，吨铝电消耗及预焙阳极消耗大的问题。阳极消耗大的问题。阳极消耗大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种炭素均质均等焙烧智能控制方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于焙烧控制
，具体涉及一种炭素均质均等焙烧智能控制方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，电解铝用预焙阳极单块内外结构质量不均，批次理化指标不均等，生产中产品质量不稳定，质量的好坏取决于原材料好坏，原材料理化指标波动质量波动，无法做到长期产品质量稳定。用于电解铝生产中，造成每块预焙阳极电流分布不均一、预焙阳极消耗不均匀，残极有高有低。掉渣量大，吨铝电消耗及预焙阳极消耗居高不下。
[0003]通过多年研究数据回归,石墨化制品的抗折强度决定于沥青的甲苯不溶物和喹啉不溶物的含量，体积密度决定于粒度构成非成型机压力决定，炭素制品的石墨化比电阻决定于沥青的结焦值。因此，均质均等工艺技术,才能保证一焙制品在石墨化工序不会因电阻差距大不均质而产生裂纹；这样才可以减少浸渍和多焙工艺；数据量化制品理化指标才能完成工艺生产流程的优化。
[0004]因此，提供一种炭素均质均等焙烧智能控制方法、系统及存储介质，以使预焙阳极在原材料不稳定情况下，动态调整生产工艺参数，达到单块内外结构质量均匀，批次理想化指标均等，生产中产品质量稳定，质量不受原材料理化指标波动而波动，用于电解铝生产中，每块预焙阳极电流分布均一、预焙阳极消耗均匀，不掉渣，吨铝电消耗及预焙阳极消耗降低，是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述提出的技术问题，本专利技术提供一种炭素均质均等焙烧智能控制方法、系统及存储介质。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种炭素均质均等焙烧智能控制方法，该方法包括如下步骤：步骤1、对炭素均质均等焙烧环境中燃料、负压、温度之间的关系进行系统辨识，建立一个系统控制模型；步骤2、通过传感器、压力变送器采集焙烧炉预热区和焙烧区的各料箱、各火道的各测点位置的温度、负压，并通过传感器采集炉窑入口处的燃气；步骤3、对采集的数据进行去噪处理，并将处理后的数据发送到监控软件；步骤4、使用所述系统控制模型对温度、负压和燃气进行控制。
[0007]具体地，在所述步骤1之前，优化所述炉窑，在预制块下增加耐高温纤维棉，并使用炉窑热效率提升组件，增加炉室密封和保温性。
[0008]具体地，根据制品沥青量、挥发份燃烧燃尽速度、结焦反应时间和聚合反应时间制定焙烧升温曲线，并确定缩聚反应的降温曲线。
[0009]具体地，基于数据挖掘技术，剔除采集的数据中受强干扰的采样点。
[0010]具体地，所述步骤4中，使各个采集点的负压控制在第一预设范围内。
[0011]具体地，所述步骤4中，根据升温需要，使燃气波动保持在第二预设范围内。
[0012]具体地，在制品焙烧过程中，根据原材料实测理想化指标值动态调整沥青参比量，达到制品质量均等。
[0013]具体地，所述理想化指标值包括沥青结焦值基准值、煅后焦粉末比电阻基准值、煅后焦真密度基准值、煅后焦灰分含量基准值、沥青甲苯不容物基准值或沥青粘度基准值。
[0014]第二方面，本专利技术还提供了一种炭素均质均等焙烧智能控制系统，该系统包括：模型建立模块，用于对炭素均质均等焙烧环境中燃料、负压、温度之间的关系进行系统辨识，建立一个系统控制模型；数据采集模块，用于通过传感器、压力变送器采集焙烧炉预热区和焙烧区的各料箱、各火道的各测点位置的温度、负压，并通过传感器采集炉窑入口处的燃气；数据处理模块，用于对采集的数据进行去噪处理，并将处理后的数据发送到监控软件；智能控制模块，用于使用所述系统控制模型对温度、负压和燃气进行控制。
[0015]第三方面，本专利技术提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有程序指令，其中，在程序指令运行时控制计算机存储介质所在设备执行上述任意一项的炭素均质均等焙烧智能控制方法。
[0016]本专利技术公开一种炭素均质均等焙烧智能控制方法、系统及存储介质，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少如下所述： 1、能够降低电解铝阳极消耗； 2、能够降低电解铝电流消耗，本专利技术专利解决预焙阳极均质均等，能够有效解决电解铝生产中阳极效应，降低槽电压，使电流分布均匀，能够降低吨铝电消耗10%。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术的一种炭素均质均等焙烧智能控制方法的流程图；图2A为本专利技术的实施例中焙烧炉窑结构优化前示意图；图2B为本专利技术的实施例中焙烧炉窑结构优化后示意图；图3为本专利技术的一种炭素均质均等焙烧智能控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术经行进一步的详细说明。显然，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术普通人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、
ꢀ“
第二”等的描述，则该“第一”、
ꢀ“
第
二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、
ꢀ“
第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0021]以下对术语进行说明。
[0022]均质是指同种炭素制品单块从上到下、从左到右，从外到里炭素制品的比电阻（如：
±3µ
Ωm）、抗折强度（如：
±
2.5Mpa）和体密（如：
±
0.25g/cm3）基本相等；即满足石墨化和带电（如电解铝用阳极）使用条件下制品由于电阻的差值制品膨胀和升温时间不一致，即单块的电流密度各个位置的矢量向分布均匀，即各个位置的电当量相当等；而造成的应力裂纹既无炭渣为止。
[0023]均等（焙烧品为例，保证焙烧品即保证石墨化制品）是指同种炭素制品的之间的理化指标几乎相等即相当等，主要指炭素制品各个块从上到下、从左到右，从外到里任意位置取样炭素制品的比电阻（如：
±2µ
Ωm）、抗折强度（如：
±
2Mpa）和体密（如：
±
0.2g/cm3）基本相当等；保证制品在上电至生产温度的电流密度在各个炭素制品之间分布均匀，不偏流即各个炭素制品之间电当量基本相等。
[0024]图1所示是本专利技术提供的一种炭素均质均等焙烧智能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炭素均质均等焙烧智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对炭素均质均等焙烧环境中燃料、负压、温度之间的关系进行系统辨识，建立一个系统控制模型；步骤2、通过传感器、压力变送器采集焙烧炉预热区和焙烧区的各料箱、各火道的各测点位置的温度、负压，并通过传感器采集炉窑入口处的燃气；步骤3、对采集的数据进行去噪处理，并将处理后的数据发送到监控软件；步骤4、使用所述系统控制模型对温度、负压和燃气进行控制。2.根据权利要求1所述的一种炭素均质均等焙烧智能控制方法，其特征在于，在所述步骤1之前，优化所述炉窑，在预制块下增加耐高温纤维棉，并使用炉窑热效率提升组件，增加炉室密封和保温性。3.根据权利要求1所述的一种炭素均质均等焙烧智能控制方法，其特征在于，根据制品沥青量、挥发份燃烧燃尽速度、结焦反应时间和聚合反应时间制定焙烧升温曲线，并确定缩聚反应的降温曲线。4.根据权利要求1所述的一种炭素均质均等焙烧智能控制方法，其特征在于，基于数据挖掘技术，剔除采集的数据中受强干扰的采样点。5.根据权利要求1所述的一种炭素均质均等焙烧智能控制方法，其特征在于，所述步骤4中，使各个采集点的负压控制在第一预设范围内。6.根据权利要求1所述的一种炭素均质均等焙烧智能控制方法，其特征在于，所述步骤4中，根据升温需要，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马茜雪，
申请(专利权)人：怀来西玛通设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：