一種用于電石生產(chǎn)配料的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，屬于電石生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明根據(jù)原料的電阻率和透氣性對冶煉的影響，以最大透氣性和最大電阻率為優(yōu)化目標，建立優(yōu)化配料的數(shù)學(xué)模型，并通過優(yōu)化配料計算，得出綜合指標最優(yōu)的入爐爐料，控制入爐原料的化學(xué)成分，使入爐原料的化學(xué)成分既能滿足生產(chǎn)電石的質(zhì)量要求又保持入爐原料化學(xué)成分的穩(wěn)定，保證電石品質(zhì)的基礎(chǔ)上，對入爐原料的電阻率及透氣性進行優(yōu)化計算，并充分考慮其他約束條件的影響，使電石生產(chǎn)的爐況得到改善。
【專利說明】—種用于電石生產(chǎn)配料的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，屬于電石生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電石的主要成分是CaC2,是有機合成工業(yè)的重要原料，在化學(xué)工業(yè)中具有重要作用。電石的熔煉過程是一個高溫物理化學(xué)變化過程，將焦炭和石灰按一定比例投入爐內(nèi)，在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生碳化鈣。電石冶煉通過三相電極向爐內(nèi)導(dǎo)入電流，產(chǎn)生電弧電阻熱，使原料在一定溫度下發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)生成電石。
[0003]電石作為的主要化工原料已經(jīng)成為我國各地重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，尤其是西北地區(qū)電石行業(yè)近些年發(fā)展迅速，規(guī)模不斷擴大，電石產(chǎn)業(yè)也不斷壯大。生產(chǎn)電石的方法主要有電熱法和氧熱法，目前工業(yè)上生產(chǎn)電石的方法主要是電熱法。電熱法生產(chǎn)電石的主要設(shè)備是礦熱電弧爐，大量消耗電熱，被稱為“電老虎”，電石行業(yè)普遍存在高能耗、低效率、操作水平低的問題，隨著國家對電石行業(yè)能耗的控制，電石生產(chǎn)的節(jié)能改造勢在必行。
[0004]配料是電石生產(chǎn)的重要工序，配料控制的優(yōu)劣從本質(zhì)上決定了電石產(chǎn)品的質(zhì)量，對于冶煉的穩(wěn)定、冶煉的能耗有著重要的影響。有爐料的電阻率和透氣性是影響爐料質(zhì)量的重要因素。爐料的比電阻高，電極插入深，熱能主要用于電弧加熱反應(yīng)層，支路電流小，提高熱效率。爐料結(jié)構(gòu)正常，電爐易于操作；使用比電阻較大的原料，可以使得爐溫提高，又不使電極上抬，相反，料面溫度高，浪費熱能；利于實現(xiàn)閉弧操作；提高爐料比電阻，提高操作電阻，從而提高功率因素和電效率。氣孔率低，透氣性差，產(chǎn)生的氣體不易排出，減慢反應(yīng)。同時爐內(nèi)壓降提高 ，爐料下落速度減慢；氣孔率低，爐氣壓力大，發(fā)生噴料，塌料，結(jié)塊。爐料落至熔池。造成爐料結(jié)構(gòu)突變不正常。致使電極上升，產(chǎn)品質(zhì)量下降；增加紅料的產(chǎn)生.使得熱能施加于料面，用于反應(yīng)層的熱能減少。爐溫降低?？刂茽t料的電阻率和透氣性對電石爐的冶煉具有重要的意義。
[0005]隨著計算機技術(shù)在化電石生產(chǎn)行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，電石的生產(chǎn)采用了自動控制配料系統(tǒng)后，解決了一些電石生產(chǎn)存在的一些問題，取得明顯的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。但現(xiàn)有的電石生產(chǎn)配料系統(tǒng)存在系統(tǒng)不穩(wěn)定、配比精度低、原料成分波動大，人工現(xiàn)場環(huán)境惡劣；且現(xiàn)有的配料系統(tǒng)僅考慮原料的化學(xué)成分對電石質(zhì)量的影響，而沒有考慮原料的電阻率以及透氣性等物理性能對冶煉的影響。導(dǎo)致原料、能源的浪費，并且影響電石產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，以解決目前電石生產(chǎn)配料系統(tǒng)存在的配料配比精度低以及成分波動大的問題。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，該控制方法的步驟如下:
[0008]I)根據(jù)電石生產(chǎn)用混合料的電阻率、透氣性與原料粒度和原料配比的關(guān)系，利用回歸分析的方法得到混合料電阻率和透氣性分別與原料粒度和原料配比間的關(guān)系；
[0009]2)根據(jù)得到混合料電阻率、透氣性分別與原料粒度和原料配比間的關(guān)系建立最大透氣性和最大電阻率優(yōu)化目標函數(shù)，并以電石液發(fā)氣量、電石液產(chǎn)量、原料的化學(xué)成分和原料的粒度作為約束條件，其中最大電阻率和最大透氣性的目標函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，其特征在于，該控制方法的步驟如下: 1)根據(jù)電石生產(chǎn)用混合料的電阻率、透氣性與原料粒度和原料配比的關(guān)系，利用回歸分析的方法得到混合料電阻率和透氣性分別與原料粒度和原料配比間的關(guān)系； 2)根據(jù)得到混合料電阻率、透氣性分別與原料粒度和原料配比間的關(guān)系建立最大透氣性和最大電阻率優(yōu)化目標函數(shù)，并以電石液發(fā)氣量、電石液產(chǎn)量、原料的化學(xué)成分和原料的粒度作為約束條件，其中最大電阻率和最大透氣性的目標函數(shù)為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，其特征在于，所述的步驟2)的約束條件包括各種原料的配比約束、電石品質(zhì)的約束、電石生產(chǎn)入爐原料化學(xué)成分的約束、入爐原料粉末的約束和非負約束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，其特征在于，所述步驟3)中采用的非支配排序遺傳算法為帶精英策略的非支配遺傳算法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，其特征在于，所述在電石冶煉過程中其狀態(tài)參數(shù)以及目標函數(shù)推導(dǎo)結(jié)果通過屏幕顯示，以便于操作人員根據(jù)顯示內(nèi)容及時、準確的進行配料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電石生產(chǎn)配料的控制方法，其特征在于，所述原料的化學(xué)成分、粒度組成參數(shù)和目標函數(shù)模型及推導(dǎo)結(jié)果可存儲到數(shù)據(jù)庫中，方便查詢。
【文檔編號】C01B31/32GK103950930SQ201310642604
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】陳杰, 張建良, 王建領(lǐng), 左海濱, 王振岳, 馬志鵬, 齊慶峰, 魏燕, 陳偉, 孫金國 申請人:國家電網(wǎng)公司, 許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司