CN110413938B - 一种铝电解槽出铝任务的计算方法 - Google Patents

一种铝电解槽出铝任务的计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法，改变了常规电解铝生产中出铝任务的经验方法，结合历史多因素数据，运用科学的计算模型算法对出铝任务进行计算，最终形成计算数学模型，固化在计算机内，能够快速精准的对电解槽出铝任务进行下发，减少人工计量时间，更科学地指导电解槽的出铝调整，减少铝水平波动带来的热平衡变化影响，减少人为的干预波动。

Description

一种铝电解槽出铝任务的计算方法
技术领域
本发明属于电解铝技术领域，涉及一种铝电解槽出铝任务的计算方法。
背景技术
铝水平是铝电解生产中的一个重要技术条件参数，在大部分的电解铝厂中，每天出铝任务的下达大多是参考铝水平的测量数据下发的，管理经验占据主导，即使在相同的管理思路和相同的铝水平条件下，不同的管理者对同一台电解槽下达的出铝任务也有可能出现偏差，很难得到统一。
在电解槽的日常生产中每天都需要进行出铝作业，所以铝水平的稳定性对电解槽的热平衡起到至关重要的作用，这就要求铝水平要在很小的范围内波动，要得到有效的控制，减少人为因素的干扰。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种铝电解槽出铝任务的计算方法，能够科学的指导出铝任务的调整，减少人为因素的干扰，促进电解槽的热平衡稳定。
本发明提供一种铝电解槽出铝任务的计算方法，包括如下步骤：
步骤1：根据出铝前7天的铝水平计算铝水平基准值；
步骤2：根据铝水平基准值、铝水平设定目标值计算当天铝水平的差值补偿值；
步骤3：根据出铝前3个月的电流效率的平均值计算出铝效率基准核算值，进而计算出铝任务的理论值；
步骤4：根据下料量平均值和出铝前一天的下料量，计算出铝任务的下料量补偿值；
步骤5：根据欠过比平均值和出铝前一天的欠过比，计算出铝任务的欠过比补偿值；
步骤6：结合下料量补偿值和欠过比补偿值对出铝任务的理论值进行校正获得校正后的出铝任务的理论值；
步骤7：结合当天铝水平的差值补偿值、出铝任务的理论值和校正后的出铝任务的理论值计算当天出铝任务；
步骤8：计算的当天出铝任务大于设定的上限值时，实际出铝任务取上限值；计算的当天出铝任务小于设定的下限值时，实际出铝任务取下限值；当天出铝任务介于下限值和上限值之间时，实际出铝任务取计算的当天出铝任务。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，步骤1具体为：
步骤1.1：当天出铝前7天的铝水平设为H1～H7，每3天计算移动平均值；
步骤1.2：根据移动平均值和对应的权重计算铝水平基准值。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，步骤1.1中根据下式计算移动平均值：
Figure BDA0002185161870000021
Figure BDA0002185161870000022
其中，a1、a2、a3、a4、a5分别表示每3天计算出的移动平均值。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，步骤1.2中根据下式计算铝水平基准值：
Hsta＝b1×a1+b2×a2+b3×a3+b4×a4+b5×a5
其中，b1+b2+b3+b4+b5＝1，b1、b2、b3、b4、b5为分别与对应的移动平均值所对应的权重，Hsta为铝水平基准值。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，所述步骤2根据下式计算当天铝水平的差值补偿值：
Figure BDA0002185161870000031
其中，Hsta为铝水平基准值，单位cm；Htar为铝水平设定目标值，单位cm；Wunit为单位铝水重量，单位kg；n为补偿天数，q0为第一计算权重系数。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，所述步骤3具体为：
步骤3.1：取出铝前一天之前3个月的电流效率的平均值作为出铝效率基准核算值；
步骤3.2中根据下式计算出铝任务的理论值：
S1＝CEsta×I×0.3355×24
其中，CEsta为出铝效率基准核算值(％)，I为***运行实际电流，单位kA。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，所述步骤4具体为：
步骤4.1：计算出铝前一天之前3个月的下料量平均值；
步骤4.2：根据下式计算下料量补偿值M：
M＝Ma-Msta
其中，Msta为出铝前一天之前3个月的下料量平均值，单位kg；Ma为出铝前一天的下料量，单位kg。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，所述步骤5具体为：
步骤5.1：计算出铝前一天之前3个月的欠过比平均值；
步骤5.2：根据下式计算欠过比补偿值R：
R＝Ra-Rsta
其中，Rsta为出铝前一天之前3个月的欠过比平均值；Ra为出铝前一天的欠过比。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，所述步骤6中根据下式计算校正后的出铝任务的理论值S2：
S2＝(M-R×100)×q1
其中，M为出铝任务的下料量补偿值，R为出铝任务的欠过比补偿值，q1为第二计算权重系数。
在本发明的铝电解槽出铝任务的计算方法中，所述步骤7中根据下式计算当天出铝任务S：
Figure BDA0002185161870000041
其中，N为取整系数，N取值为20、30、40、50。
本发明的一种铝电解槽出铝任务的计算方法，能够快速地计算出电解槽当天的出铝任务，科学的计算方法能够取代原有的经验管理，保证铝水平的波动，减小铝水平变化带来的热平衡的波动，为电解槽的科学优化调整、保持良好槽况提供有效帮助，减少人为的干预波动。
附图说明
图1是本发明的一种铝电解槽出铝任务的计算方法的流程图。
具体实施方式
本发明铝电解槽出铝任务的计算方法，改变了常规电解铝生产中出铝任务的经验方法，结合历史多因素数据，运用科学的计算模型算法对出铝任务进行计算，最终形成计算数学模型，固化在计算机内，能够快速精准的对电解槽的出铝任务进行下发。此计算模型中运用了多项电解槽日常生产的技术条件数据，这里面包括铝水平、下料量和欠过比等。
如图1所示本发明的一种铝电解槽出铝任务的计算方法，包括：
步骤1：根据出铝前7天的铝水平计算铝水平基准值；
具体实施时，采用计算当天出铝任务的前7天铝水平数据，计算其移动平均值，再按照权重比例测算铝水平的加权平均值，以此作为铝水平基准参考。
步骤1具体为：
步骤1.1：当天出铝前7天的铝水平设为H1～H7，每3天计算移动平均值，具体根据下式计算移动平均值：
Figure BDA0002185161870000051
Figure BDA0002185161870000052
其中，a1、a2、a3、a4、a5分别表示每3天计算出的移动平均值。
步骤1.2：根据移动平均值和对应的权重计算铝水平基准值，具体根据下式计算铝水平基准值：
Hsta＝b1×a1+b2×a2+b3×a3+b4×a4+b5×a5
其中，b1+b2+b3+b4+b5＝1，b1、b2、b3、b4、b5为分别与对应的移动平均值所对应的权重，Hsta为铝水平基准值。
步骤2：根据铝水平基准值、铝水平设定目标值计算当天铝水平的差值补偿值；
具体实施时，根据铝水平设定目标值进行出铝任务调整，计算铝水平基准值与铝水平设定目标值的差值，按照一定天数进行平均补偿，具体根据下式计算当天铝水平的差值补偿值：
Figure BDA0002185161870000053
其中，Hsta为铝水平基准值，单位cm；Htar为铝水平设定目标值，单位cm；Wunit为单位铝水重量，单位kg；n＝3～7为补偿天数，q0为第一计算权重系数，0.6≤q0≤1。
步骤3：根据出铝前3个月的电流效率的平均值计算出铝效率基准核算值，进而计算出铝任务的理论值；
具体实施时，将出铝槽前一天之前3个月的出铝效率平均值视为电解槽的基准出铝效率，按照此效率，对出铝任务进行相关补偿。
所述步骤3具体为：
步骤3.1：取出铝前一天之前3个月的电流效率的平均值作为出铝效率基准核算值；
步骤3.2中根据下式计算出铝任务的理论值：
S1＝CEsta×I×0.3355×24
其中，CEsta为出铝效率基准核算值(％)，I为***运行实际电流，单位kA。
步骤4：根据下料量平均值和出铝前一天的下料量，计算出铝任务的下料量补偿值；
具体实施时，除铝水平和电流效率等重要参数外，将下料量和过欠比的数据也纳入其中，并按照一定计算方法对出铝任务进行校正。
所述步骤4具体为：
步骤4.1：计算出铝前一天之前3个月的下料量平均值；
步骤4.2：根据下式计算下料量补偿值M：
M＝Ma-Msta
其中，Msta为出铝前一天之前3个月的下料量平均值，单位kg；Ma为出铝前一天的下料量，单位kg。
步骤5：根据欠过比平均值和出铝前一天的欠过比，计算出铝任务的欠过比补偿值，所述步骤5具体为：
步骤5.1：计算出铝前一天之前3个月的欠过比平均值；
步骤5.2：根据下式计算欠过比补偿值R：
R＝Ra-Rsta
其中，Rsta为出铝前一天之前3个月的欠过比平均值；Ra为出铝前一天的欠过比。
步骤6：结合下料量补偿值和欠过比补偿值对出铝任务的理论值进行校正获得校正后的出铝任务的理论值，所述步骤6中根据下式计算校正后的出铝任务的理论值S2：
S2＝(M-R×100)×q1
其中，M为出铝任务的下料量补偿值，R为出铝任务的欠过比补偿值，q1为第二计算权重系数，0.8≤q1≤1。
步骤7：结合当天铝水平的差值补偿值、出铝任务的理论值和校正后的出铝任务的理论值计算当天出铝任务，所述步骤7中根据下式计算当天出铝任务S：
Figure BDA0002185161870000071
其中，N为取整系数，N取值为20、30、40、50。
步骤8：计算的当天出铝任务大于设定的上限值时，实际出铝任务取上限值；计算的当天出铝任务小于设定的下限值时，实际出铝任务取下限值；当天出铝任务介于下限值和上限值之间时，实际出铝任务取计算的当天出铝任务。
本发明方法改变了常规电解铝生产中出铝任务的经验方法，结合历史多因素数据，运用科学的计算模型算法对出铝任务进行计算，最终形成计算数学模型，固化在计算机内，能够快速精准的对电解槽出铝任务进行下发，减少人工计量时间，更科学地指导电解槽的出铝调整，减少铝水平波动带来的热平衡变化影响，减少人为的干预波动。该方法设定了出铝任务上下限，出铝调整量不得超过出铝任务上限，不得低于出铝任务下限，且能够实时的在计算机上进行修改，并对出铝任务进行相关的调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据出铝前7天的铝水平计算铝水平基准值；
步骤2：根据铝水平基准值、铝水平设定目标值计算当天铝水平的差值补偿值；
步骤3：根据出铝前3个月的电流效率的平均值计算出铝效率基准核算值，进而计算出铝任务的理论值；
步骤4：根据下料量平均值和出铝前一天的下料量，计算出铝任务的下料量补偿值；
步骤5：根据欠过比平均值和出铝前一天的欠过比，计算出铝任务的欠过比补偿值；
步骤6：结合下料量补偿值和欠过比补偿值对出铝任务的理论值进行校正获得校正后的出铝任务的理论值；
步骤7：结合当天铝水平的差值补偿值、出铝任务的理论值和校正后的出铝任务的理论值计算当天出铝任务；
步骤8：计算的当天出铝任务大于设定的上限值时，实际出铝任务取上限值；计算的当天出铝任务小于设定的下限值时，实际出铝任务取下限值；当天出铝任务介于下限值和上限值之间时，实际出铝任务取计算的当天出铝任务。
2.如权利要求1所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，步骤1具体为：
步骤1.1：当天出铝前7天的铝水平设为H1～H7，每3天计算移动平均值；
步骤1.2：根据移动平均值和对应的权重计算铝水平基准值。
3.如权利要求2所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，步骤1.1中根据下式计算移动平均值：
Figure FDA0002185161860000021
Figure FDA0002185161860000022
其中，a1、a2、a3、a4、a5分别表示每3天计算出的移动平均值。
4.如权利要求3所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，步骤1.2中根据下式计算铝水平基准值：
Hsta＝b1×a1+b2×a2+b3×a3+b4×a4+b5×a5
其中，b1+b2+b3+b4+b5＝1，b1、b2、b3、b4、b5为分别与对应的移动平均值所对应的权重，Hsta为铝水平基准值。
5.如权利要求4所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，所述步骤2根据下式计算当天铝水平的差值补偿值：
Figure FDA0002185161860000023
其中，Hsta为铝水平基准值，单位cm；Htar为铝水平设定目标值，单位cm；Wunit为单位铝水重量，单位kg；n为补偿天数，q0为第一计算权重系数。
6.如权利要求5所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
步骤3.1：取出铝前一天之前3个月的电流效率的平均值作为出铝效率基准核算值；
步骤3.2中根据下式计算出铝任务的理论值：
S1＝CEsta×I×0.3355×24
其中，CEsta为出铝效率基准核算值(％)，I为***运行实际电流，单位kA。
7.如权利要求6所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
步骤4.1：计算出铝前一天之前3个月的下料量平均值；
步骤4.2：根据下式计算下料量补偿值M：
M＝Ma-Msta
其中，Msta为出铝前一天之前3个月的下料量平均值，单位kg；Ma为出铝前一天的下料量，单位kg。
8.如权利要求7所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，所述步骤5具体为：
步骤5.1：计算出铝前一天之前3个月的欠过比平均值；
步骤5.2：根据下式计算欠过比补偿值R：
R＝Ra-Rsta
其中，Rsta为出铝前一天之前3个月的欠过比平均值；Ra为出铝前一天的欠过比。
9.如权利要求8所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，所述步骤6中根据下式计算校正后的出铝任务的理论值S2：
S2＝(M-R×100)×q1
其中，M为出铝任务的下料量补偿值，R为出铝任务的欠过比补偿值，q1为第二计算权重系数。
10.如权利要求9所述的铝电解槽出铝任务的计算方法，其特征在于，所述步骤7中根据下式计算当天出铝任务S：
Figure FDA0002185161860000031
其中，N为取整系数，N取值为20、30、40、50。
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