CN114318425B - 一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法和*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法和***，该方法包括：获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC获取的现场电位检测装置所检测到的；根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量；计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间；根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。通过本申请解决了现有技术中湿法炼锌净化除钴过程中所存在的问题，从而能够更好的去除钴离子。

Description

一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法和***

技术领域

本申请涉及到炼锌领域，具体而言，涉及一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法和***。

背景技术

净化工序是锌湿法冶炼生产过程中重要的环节之一，位于电解工序之前，其目的是去除溶液中的杂质离子，以保证电解工序平稳安全的进行。净化工序按照去除杂质离子的不同可分为除铜、除钴、除镉三个子工序。钴离子是这些杂质离子中最难去除的，也是影响电解效率与产品质量的一个关键参数，因此整个净化过程中除钴过程又是十分重要的环节。

除钴工艺是一个包含固、液、气三相反应的复杂过程，其中影响因素众多。湿法炼锌过程中主要通过添加锌粉使其与钴离子发生反应从而除去钴离子。锌粉添加量的多少会直接影响除钴的效果。若锌粉添加不足，则没有足够的锌粉与溶液中钴离子发生氧化还原反应，溶液中钴离子浓度难以达到工艺技术指标要求，影响产品质量；若锌粉添加过量，则锌粉容易与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成氢气，造成锌粉的浪费，增加经济成本。现场还通过向除钴反应槽内添加砷盐以加快反应速率，适量的砷盐作为催化剂能显著提高除钴效率，但是砷盐反应时会消耗锌粉，故砷盐过量的添加会造成锌粉的消耗，同时会抑制钴离子的还原；而砷盐过少的添加则难以保证除钴效果。除钴过程是在连续的反应器中进行，除铜后液流量的大小决定了溶液在反应器中的平均停留时间，即决定了除钴时间的长短。除钴过程是属于氧化还原反应，通过氧化还原电位(ORP)可以反映反应器中氧化还原反应的程度。在实际工业现场中，ORP能够实时检测，因而本实施例可以通过调整主要的控制量即锌粉的下料量将ORP控制在一定范围内，以保证除钴过程的除杂效果，进而保证后续生产的产品质量。

在净化除钴过程的控制中，在现有技术中存在这样的一个方案，在该方案中，考虑到除钴过程所具有的复杂的反应机理和动态特性，现场操作人员凭借经验的控制方式不足以保持除钴过程的稳定和优化运行，提出了一种除钴过程智能优化设置控制策略。控制策略由过程监控单元、锌粉利用率(ZDUF)估算单元、钴去除率(CRR)优化设置单元、氧化还原电位(ORP) 设置单元和基于案例推理(CBR)控制器组成。进程监控单元判断当前过程的状态。当过程处于稳定状态时，通过根据反应器的ZDUF为反应器分配合适的CRR来进行经济优化。为实现自动控制，将CRR通过集成模型转化为ORP的设定值，该模型也可以估算出口钴离子浓度。当过程处于异常状态时，基于案例的推理控制器被触发，通过提供控制变量的合理解决方案来处理不良情况。一项工业实验表明，通过使用所提出的控制策略，可以减少锌粉消耗，同时始终达到所需的除钴性能。通过将每个反应器的CRR限制在预定范围内，也可以提高除钴的稳定性。

对于该方案，当除钴过程处于稳态时，使用除钴过程智能优化设置控制策略来优化锌粉消耗。它由优化设置级、辅助级和传感器/执行器级组成。优化设置层根据各反应器出水钴离子浓度和CRR限制的要求优化各反应器的CRR。辅助层包含ZDUF估计单元和ORP设置单元。这两个单元为优化提供关键信息，并分别推导出控制变量的值。传感器/执行器级读取过程变量的实时值并将控制变量的设置值发送到执行器。这个最优控制框架的关键组成部分是CRR 最优设置单元、ZDUF估计单元和ORP设置单元。在每个优化步骤，ZDUF估计单元估计每个反应器的ZDUF，并将结果发送到CRR优化设置单元，在其中优化每个反应器的CRR。然后，将作为设计概念的CRR的值转换为使用集成过程模型的ORP设置单元中的ORP设置值。

在现有技术中还有另外一个方案。

在净化的前序工序即中性浸出过程中，提出了一种湿法炼锌中性浸出过程中pH值的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：基于物料平衡计算，得到酸与焙砂的比值范围，选取该比值范围为数据样本，采用聚类算法对所述数据样本进行聚类分析得到酸添加量；根据前述步骤中所述的酸添加量得到指定浸出槽出口的pH值；若所述pH值不在预设定的范围内，建立模糊规则得到酸调整量使所述pH值达到预设定的范围。通过数据样本和聚类算法得到酸添加量，算法给定的酸添加量比人工给定值更准确，再通过模糊规则对浸出槽出口pH值进行处理，并调整当前酸添加量得到合适的pH值。

对于该方案，pH值的控制方法包括如下步骤：基于物料平衡计算，得到酸与焙砂的比值范围，选取该比值范围为数据样本，采用聚类算法对所述数据样本进行聚类分析得到酸添加量；根据前述步骤中所述的酸添加量得到指定浸出槽出口的pH值；若所述pH值不在预设定的范围内，建立规则得到酸调整量使所述pH值达到预设定的范围。

在第一个方案中，虽然提出了除钴过程智能优化设置控制策略，但由于现场操作环境恶劣以及现场控制***条件的限制，其优化策略并不能在现场有效的运行，因此应该针对现场实际控制***开发相应的控制方法。在第二个方案中，虽然提出了pH值的控制方法，但是同样由于现场的控制***条件限制，其聚类算法以及后续的分析方法无法在现场有效运行。

发明内容

本申请实施例提供了一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法和***，以至少解决现有技术中湿法炼锌净化除钴过程中所存在的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法，包括：获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC获取的现场电位检测装置所检测到的；根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量，其中，所述基本调整量与差值大小之间的对应关系为预先确定的；计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间，所述趋向期望趋势为所述实际电位值存在靠近所述预设的电位值的趋势，所述背离期望区间为所述实际电位值存在远离所述预设的电位值的趋势；根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。

进一步地，根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节包括：根据所述变化趋势的变化速率对所述基本调整量进行调节，其中，所述变化速率越快则对所述基本调整量的调节幅度越大。

进一步地，根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节包括：在所述变化趋势为所述趋向期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行减小；在所述变化趋势为所述背离期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行增加。

进一步地，至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制包括：获取除钴入口的流量变化；判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的。

进一步地，判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的包括：在所述流量变化的幅度未触发流量补偿的情况下，使用调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制；否则，则根据所述流量的变化的幅度在所述调节后的所述基本调整量的基础上增加或者减少锌粉下料量。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制***，包括：获取模块，用于获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC 获取的现场电位检测装置所检测到的；确定模块，用于根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量，其中，所述基本调整量与差值大小之间的对应关系为预先确定的；计算模块，用于计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间，所述趋向期望趋势为所述实际电位值存在靠近所述预设的电位值的趋势，所述背离期望区间为所述实际电位值存在远离所述预设的电位值的趋势；调节模块，用于根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；控制模块，用于至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。

进一步地，所述调节模块用于：根据所述变化趋势的变化速率对所述基本调整量进行调节，其中，所述变化速率越快则对所述基本调整量的调节幅度越大。

进一步地，所述调节模块用于：在所述变化趋势为所述趋向期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行减小；在所述变化趋势为所述背离期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行增加。

进一步地，所述控制模块用于：获取除钴入口的流量变化；判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的。

进一步地，所述控制模块用于：在所述流量变化的幅度未触发流量补偿的情况下，使用调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制；否则，则根据所述流量的变化的幅度在所述调节后的所述基本调整量的基础上增加或者减少锌粉下料量。

在本申请实施例中，采用了获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC获取的现场电位检测装置所检测到的；根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量，其中，所述基本调整量与差值大小之间的对应关系为预先确定的；计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间，所述趋向期望趋势为所述实际电位值存在靠近所述预设的电位值的趋势，所述背离期望区间为所述实际电位值存在远离所述预设的电位值的趋势；根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。通过本申请解决了现有技术中湿法炼锌净化除钴过程中所存在的问题，从而能够更好的去除钴离子。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的净化除钴过程的工艺流程图；

图2是根据本申请实施例的除钴过程电位稳定控制方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的电位稳定控制***的结构框图；

图4是根据本申请实施例的湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法，图4是根据本申请实施例的湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S402，获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC获取的现场电位检测装置所检测到的；

步骤S404，根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量，其中，所述基本调整量与差值大小之间的对应关系为预先确定的；

步骤S406，计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间，所述趋向期望趋势为所述实际电位值存在靠近所述预设的电位值的趋势，所述背离期望区间为所述实际电位值存在远离所述预设的电位值的趋势；

步骤S408，根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；

对基本调整量的调节方式有很多，例如，可以根据所述变化趋势的变化速率对所述基本调整量进行调节，其中，所述变化速率越快则对所述基本调整量的调节幅度越大。可选地，在所述变化趋势为所述趋向期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行减小；在所述变化趋势为所述背离期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行增加。

步骤S410，至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。

通过上述步骤解决了现有技术中湿法炼锌净化除钴过程中所存在的问题，从而能够更好的去除钴离子。

在一个可选实施方式中，还可以考虑除钴过程入口流量的变化，可以获取除钴入口的流量变化；判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的。

例如，在所述流量变化的幅度未触发流量补偿的情况下，使用调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制；否则，则根据所述流量的变化的幅度在所述调节后的所述基本调整量的基础上增加或者减少锌粉下料量。

下面结合一个可选的实施例进行说明。在本实施例中考虑到电位是表征除钴过程反应器中反应状态的重要参数，根据当前的原料情况、反应器内的状况以及最终出口的离子浓度情况等得到一个能保证***净化效果的电位设定值，在传统的控制中，现场操作人员通过加减锌粉使得电位尽量维持在设定值的附近，由于现场操作人员同时操作多项指标，存在控制不及时的问题，同时由于除钴过程工况变化较为频繁，现场控制又是基于人工经验，会存在控制效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本实施例提出的湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法主要包括两部分：基于氧化还原电位偏差与变化趋势的电位模糊控制和基于除钴过程入口流量变化的锌粉补偿。

基于氧化还原电位偏差与变化趋势的电位模糊控制：由于锌粉是氧化还原反应的重要反应物，理论上可以通过控制锌粉量的添加来控制电位的变化。根据工艺特点，当电位偏负时，需要减少锌粉的下料量，当电位偏正时，需要增加锌粉的下料量。实时计算反应器实际电位与设定的电位值间的偏差，根据当前电位与设定值之间的偏差的大小即当前反应状态背离期望反应状态的程度得到相应模糊调整规则中的基本调整量，同时计算电位在一段时间内变化的趋势，将一段时间内电位变化的趋势分为趋向期望区间和背离期望区间，在趋向期望区间，根据趋向速率在基准调整量基础上减小调整量，在背离期望区间，根据背离速率在基准调整量基础上增加调整量。通过将电位的偏差与变化趋势结合起来制定模糊控制规则表，根据实时电位值与设定电位的差值以及电位的变化趋势对锌粉下料量实现自动的调整。并根据现场实际情况确定调整的频率。

基于除钴过程入口流量变化的锌粉补偿：考虑到除钴入口的流量变化频繁，且流量变化对于整个反应槽内的反应状态有着重要的影响，若等其变化造成电位变化时再对锌粉的添加量进行控制会产生严重的滞后效应，会使电位产生较大的波动，因此应对于流量变化制定相应的控制规则，其是为应对流量大幅变化的情况下ORP变化情况过大，而原模糊规则调节不及时的问题，在流量大幅度变化时，通过较大幅度的加减锌粉使电位仍然稳定在设定范围附近，同时还应考虑工业过程***的流量并不是十分稳定的，其存在一定程度的波动，因而在制定模糊规则时还应该考虑避免将波动判断为流量大幅度变化，故设定一定的判断时长，即在这段判断时长中，对每一个当前时刻的流量值与前一分钟的流量值做差，如果在这段时长内，每一次做差的得到的变化量的符号均相同，则可以认为流量确实在这段时间内发生了变化。

在本实施例中，考虑到实际生产过程的复杂性与多变性，无法直接获知反应器内部的反应状态，本实施例利用了反应器内的氧化还原电位与反应状态有一定的关联性，因此通过控制电位的稳定来间接实现对***状态稳定的控制，最终保证除钴过程出口杂质离子浓度在工艺要求的范围内。

本实施例考虑到工业现场普遍采用DCS进行底层控制，在DCS***中无法实现较为复杂的算法，故很多算法无法在现场使用，因此本实施例针对现场的控制问题，提出了一种基于当前电位与期望值的差以及电位的变化趋势的电位模糊控制算法，使电位稳定在期望的区间内。

本实施例还考虑到工业现场流量变化较大且流量对于整个过程的反应状态影响巨大，由流量变化所导致的电位变化过大会导致原模糊规则调节不及时，故本实施例提出了基于流量补偿的锌粉模糊控制规则。

本实施例中的电位稳定控制***通过控制反应器电位的稳定以使除钴效果更稳定的同时，使锌粉添加量的给定更加合理。如表1所示，与人工操作方式依赖经验不同，电位稳定控制***根据当前电位和目标电位(目标范围中间值)的偏差、电位的变化趋势设定锌粉调整量，并结合净化生产实际设置锌粉添加量限幅，相比人工控制，其控制方式更加合理，同时能对流量、铜离子浓度波动等情况进行及时处理，避免了电位的长时间反复波动。选择测试期间 1#反应器钴离子的去除效果(除钴1#反应器出口钴离子浓度)作为评价指标，和测试期间前一周的人工控制结果进行对比(表1)。由此可以说明本实施例根据现场实际需要所开发的电位稳定控制***投入运行后与***运行前相比，钴离子的去除效果明显变好。

表1人工控制模式和自动控制模式的控制方式对比

以某冶炼厂湿法炼锌净化过程为例，净化过程主要包括除铜和除钴两个过程，除铜过程主要在两个连续搅拌反应器中进行，通过在反应器中添加锌粉，使中性上清液中的铜离子以氧化亚铜的形式沉淀。除铜后的硫酸锌溶液在浓密机中进行固液分离，沉降后的底流部分返回到1号除铜反应器中，浓密机溢流则被送至除铜溢流槽，除铜溢流槽的溢流溶液送往除钴工艺。

本实施例主要针对的就是净化除钴过程，其工艺流程图如图1所示，净化除钴过程主要在五个连续的搅拌反应器中进行，通过向五个反应器中添加锌粉，以及添加砷盐、废酸，使钴离子在五个反应器中逐渐反应，从而达到钴离子的去除效果。钴合金在浓密机中沉淀，形成有利于除钴反应的晶种返回到1号反应器中，而浓密机溢流则被送往后续工段。在除钴过程的五个反应器中，1号反应器承担了主要的除杂任务，但由于入口条件变化频繁进而导致反应器内部反应状态也频繁变化，且人工对电位的控制存在调节不及时、不到位的情况，进而影响最终出口的钴离子浓度。本实施例通过建立除钴过程电位稳定控制***使得除钴过程出口钴离子浓度稳定达标的同时减少锌粉的消耗量，进而降低企业的成本。

电位是表征反应器内反应状态的重要因素，本实施例中使用了电位作为处理的依据，图2 是根据本申请实施例的除钴过程电位稳定控制方法的流程图，如图2所示，每个月技术室都会根据当前的原料情况、反应器内的状况以及一段时间内最终出口的离子浓度情况等得到一个能保证***净化效果的最佳电位值，后续需要做的就是将反应器的电位控制在最佳的电位值附近。图3是根据本申请实施例的电位稳定控制***的结构框图，如图3所示，控制的时候，可以根据当前电位值与目标电位值之间的偏差以及电位在一段时间内的变化趋势建立模糊控制规则。考虑到流量变化对***的影响，还可以建立流量补偿的锌粉添加模糊规则。基于电位模糊控制规则和流量补充模糊规则，建立除钴过程电位稳定控制***，并基于除钴过程电位稳定控制***实现对除钴过程关键槽位的电位稳定控制。

下面对基于氧化还原电位偏差与变化趋势的电位模糊控制进行说明。

首先考虑当前电位与期望电位值间的偏差，一般在工业上期望电位或者说可接受的电位是一个范围，那可以考虑将目标范围的中间值定义为所要控制的目标电位。

在本实施例中将偏差即当前电位与目标电位的偏离程度划分为几个范围，取可接受电位范围的30％、60％、100％、200％以及300％作为边界值。在本案例中，可接受电位的范围为目标电位±10mV，因此本实施例设定以下几个范围：-3mV～3mV、-3mV～-6mV、-6mV～-10mV、 -10mV～-20mV、-20mV～-30mV、小于-30mV、3mV～6mV、6mV～10mV、10mV～20mV、20mV～30mV、大于30mV。

下一步设置相应的基准调整量。如果偏差仍在可接受范围内，则不调整锌粉，若偏差超出可接受范围，对于每个偏差范围，按照“电位偏差左边界值:锌粉调整量＝4:1”的比例计算。如偏差在20mV～30mV范围内，锌粉调整的基准量为5kg。

下一步考虑电位的变化趋势。在进行锌粉的调整时，不能只考虑当前电位与目标电位的偏差，同时也需要考虑电位在过去的一段时间内的变化趋势，简单可以分为三种，即在过去一段时间内几乎无变化、过去一段时间内电位变负、过去一段时间内电位变正。电位变化趋势对于锌粉添加量的调整至关重要，在不同的变化趋势下，应该选择加大还是减小锌粉的调整量应该考虑当前电位的变化趋势是背离期望区间还是趋向期望区间，若当前电位的变化趋势是背离期望区间，则应该在原有基准调整量的基础上再适当加大调整量使得电位较快回到期望区间内而不至于偏离过大，若当前电位的变化趋势是趋向期望区间，则应该在原有基准调整量的基础上再适当减小调整量使得电位回到期望区间内而不至于由于锌粉加量过大而再次偏离期望区间。

电位变化趋势的计算频率与锌粉的调整频率保持一致，变化趋势的计算公式为：电位的变化趋势＝(当前时刻的电位值-上次调整锌粉时刻的电位值)/两次调整的间隔

根据现场实际需求，选择调整频率为5分钟，仿照电位偏差的区间划分方式，将变化趋势的范围划分为几个区间：小于-1、-1～-0.75、-0.75～-0.5、-0.5～0.5、0.5～0.75、0.75～1、大于1。

当电位的变化趋势在-0.5～0.5范围内，表明电位变化趋势不明显，可以认为电位的变化程度较小，则不需要在基准调整量上额外增加或减少调整量。当电位变化趋势大于0.5或小于-0.5 时，根据变化趋势是背离还是趋向期望区间来决定需要额外增加还是减少锌粉的添加量，背离或者趋向期望区间的程度越大，则增加或者减少的锌粉量就越多。

在考虑了电位的变化趋势之后，可以进一步对前述电位偏差的划分区间进行微调，根据一段时间内电位的变化趋势是背离期望区间还是趋向期望区间来决定是在锌粉基准调整量的基础上加大还是减小调整量，而对于电位偏差区间-3mV～3mV，在0～3mV与-3mV～0之间电位趋势相同时，一个为趋向期望区间，另一个则为背离期望区间，因此应将区间-3mV～3mV进一步分为0～3mV区间与-3mV～0区间。

根据现场调试和试运行情况，电位模糊控制规则表如表2所示。

其中，表2中的如下部分为基准调整量：按照“电位偏差的左边界值：锌粉调整量＝4:1”的比例计算，[-600，-580]范围内不调整锌粉：

-7.5

-5

-2

0

0

0

0

0

0

2

5

7.5

表2中的如下部分为背离期望区间：根据背离速率，在基准调整量基础上加大调整量：

表2中的如下部分为趋向期望区间：根据趋向速率，在基准调整量基础上减小调整量：

下面对基于除钴过程入口流量变化的锌粉补偿进行说明。

考虑到除钴入口的流量变化频繁，且流量变化对于整个反应槽内的反应状态有着重要的影响，若等其变化造成电位变化时再对锌粉的添加量进行控制会产生严重的滞后效应，会使电位产生较大的波动，因此应对于流量变化制定相应的控制规则，其是为应对流量大幅变化的情况下ORP变化情况过大，而原模糊规则调节不及时的问题，在流量大幅度变化时，通过较大幅度的加减锌粉使电位仍然稳定在设定范围附近。

流量补偿的计算时间也取为5分钟，将当前时刻的流量值与5分钟前的流量值做差得到流量的变化值，若流量变化超过一定的范围，则相应的增加或减少锌粉的添加量，变化越大，则增加或者减少的锌粉量也越大。

由于在工业过程中，工况变化频繁多样，除钴过程的入口流量只能处在相对稳定的状态，也存在一定的波动，若只计算当前时刻的流量值与5分钟前的流量值的差，可能会将流量波动误判为流量变化，因此还可以要针对这种情况增加一个判断机制。

记当前时刻的流量值为flow，此前五分钟各时刻流量值分别为flow1，flow2，flow3，flow4， flow5。若flow(n)-flow(n+1)全小于零，其中n＝1,2,3,4，且flow-flow5<0，此时本实施例认为流量确实减小而非波动，若flow(n)-flow(n+1)全大于零，其中n＝1,2,3,4，且flow-flow5>0，此时本实施例认为流量确实增大而非波动。

根据现场调试和试运行情况，流量补偿锌粉控制规则表如表3所示。

在本实施例中，提供一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行以上实施例中的方法。

上述程序可以运行在处理器中，或者也可以存储在存储器中(或称为计算机可读介质)，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本实施例中就提供了这样的一种装置或***。该***被称为湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制***，包括：获取模块，用于获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC获取的现场电位检测装置所检测到的；确定模块，用于根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量，其中，所述基本调整量与差值大小之间的对应关系为预先确定的；计算模块，用于计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间，所述趋向期望趋势为所述实际电位值存在靠近所述预设的电位值的趋势，所述背离期望区间为所述实际电位值存在远离所述预设的电位值的趋势；调节模块，用于根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；控制模块，用于至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。

该***或者装置用于实现上述的实施例中的方法的功能，该***或者装置中的每个模块与方法中的每个步骤相对应，已经在方法中进行过说明的，在此不再赘述。

例如，所述调节模块用于：根据所述变化趋势的变化速率对所述基本调整量进行调节，其中，所述变化速率越快则对所述基本调整量的调节幅度越大。可选地，所述调节模块用于：在所述变化趋势为所述趋向期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行减小；在所述变化趋势为所述背离期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行增加。

又例如，所述控制模块用于：获取除钴入口的流量变化；判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的。可选地，所述控制模块用于：在所述流量变化的幅度未触发流量补偿的情况下，使用调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制；否则，则根据所述流量的变化的幅度在所述调节后的所述基本调整量的基础上增加或者减少锌粉下料量。

上述实施例提供的湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法及***，解决了现有湿法炼锌净化除钴过程电位波动较大进而影响后续产品质量的技术问题。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制方法，其特征在于，包括：

获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC获取的现场电位检测装置所检测到的；

根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量，其中，所述基本调整量与差值大小之间的对应关系为预先确定的；

计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间，所述趋向期望趋势为所述实际电位值存在靠近所述预设的电位值的趋势，所述背离期望区间为所述实际电位值存在远离所述预设的电位值的趋势；

根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；

至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节包括：

根据所述变化趋势的变化速率对所述基本调整量进行调节，其中，所述变化速率越快则对所述基本调整量的调节幅度越大。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节包括：

在所述变化趋势为所述趋向期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行减小；在所述变化趋势为所述背离期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行增加。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制包括：

获取除钴入口的流量变化；

判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的包括：

在所述流量变化的幅度未触发流量补偿的情况下，使用调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制；否则，则根据所述流量的变化的幅度在所述调节后的所述基本调整量的基础上增加或者减少锌粉下料量。

6.一种湿法炼锌净化除钴过程电位稳定控制***，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取除钴反应器中当前的实际电位值，其中，所述实际电位值是通过OPC获取的现场电位检测装置所检测到的；

确定模块，用于根据所述实际电位值与预设的电位值之间的差值确定与所述差值对应的基本调整量，其中，所述基本调整量与差值大小之间的对应关系为预先确定的；

计算模块，用于计算所述除钴反应器的实际电位值在一段时间内的变化趋势，其中，所述变化趋势包括趋向期望区间和背离期望区间，所述趋向期望趋势为所述实际电位值存在靠近所述预设的电位值的趋势，所述背离期望区间为所述实际电位值存在远离所述预设的电位值的趋势；

调节模块，用于根据所述变化趋势对所述基本调整量进行调节；

控制模块，用于至少根据调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述调节模块用于：

根据所述变化趋势的变化速率对所述基本调整量进行调节，其中，所述变化速率越快则对所述基本调整量的调节幅度越大。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述调节模块用于：

在所述变化趋势为所述趋向期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行减小；在所述变化趋势为所述背离期望区间的情况下，在所述基本调整量的基础上进行增加。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的***，其特征在于，所述控制模块用于：

获取除钴入口的流量变化；

判断流量是否发生变化，在所述流量发生变化的情况下，根据所述流量变化所导致的偏差对锌粉下料量进行控制，其中，流量通过OPC获取，对所述锌粉下料量进行控制得到调整量，所述最终调整量由电位模糊调整规则确定的调整量与流量变化的补偿调整量相加得到的。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述控制模块用于：

在所述流量变化的幅度未触发流量补偿的情况下，使用调节后的所述基本调整量对锌粉下料量进行控制；否则，则根据所述流量的变化的幅度在所述调节后的所述基本调整量的基础上增加或者减少锌粉下料量。

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