一种用于电石生产配料的控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于电石生产配料的控制方法，属于电石生产【技术领域】。本发明根据原料的电阻率和透气性对冶炼的影响，以最大透气性和最大电阻率为优化目标，建立优化配料的数学模型，并通过优化配料计算，得出综合指标最优的入炉炉料，控制入炉原料的化学成分，使入炉原料的化学成分既能满足生产电石的质量要求又保持入炉原料化学成分的稳定，保证电石品质的基础上，对入炉原料的电阻率及透气性进行优化计算，并充分考虑其他约束条件的影响，使电石生产的炉况得到改善。
【专利说明】—种用于电石生产配料的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于电石生产配料的控制方法，属于电石生产【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电石的主要成分是CaC2,是有机合成工业的重要原料，在化学工业中具有重要作用。电石的熔炼过程是一个高温物理化学变化过程，将焦炭和石灰按一定比例投入炉内，在高温下发生化学反应，产生碳化钙。电石冶炼通过三相电极向炉内导入电流，产生电弧电阻热，使原料在一定温度下发生化学还原反应生成电石。
[0003]电石作为的主要化工原料已经成为我国各地重要的支柱产业之一，尤其是西北地区电石行业近些年发展迅速，规模不断扩大，电石产业也不断壮大。生产电石的方法主要有电热法和氧热法，目前工业上生产电石的方法主要是电热法。电热法生产电石的主要设备是矿热电弧炉，大量消耗电热，被称为“电老虎”，电石行业普遍存在高能耗、低效率、操作水平低的问题，随着国家对电石行业能耗的控制，电石生产的节能改造势在必行。
[0004]配料是电石生产的重要工序，配料控制的优劣从本质上决定了电石产品的质量，对于冶炼的稳定、冶炼的能耗有着重要的影响。有炉料的电阻率和透气性是影响炉料质量的重要因素。炉料的比电阻高，电极插入深，热能主要用于电弧加热反应层，支路电流小，提高热效率。炉料结构正常，电炉易于操作；使用比电阻较大的原料，可以使得炉温提高，又不使电极上抬，相反，料面温度高，浪费热能；利于实现闭弧操作；提高炉料比电阻，提高操作电阻，从而提高功率因素和电效率。气孔率低，透气性差，产生的气体不易排出，减慢反应。同时炉内压降提高 ，炉料下落速度减慢；气孔率低，炉气压力大，发生喷料，塌料，结块。炉料落至熔池。造成炉料结构突变不正常。致使电极上升，产品质量下降；增加红料的产生.使得热能施加于料面，用于反应层的热能减少。炉温降低。控制炉料的电阻率和透气性对电石炉的冶炼具有重要的意义。
[0005]随着计算机技术在化电石生产行业中的广泛应用，电石的生产采用了自动控制配料系统后，解决了一些电石生产存在的一些问题，取得明显的生产效率和经济效益。但现有的电石生产配料系统存在系统不稳定、配比精度低、原料成分波动大，人工现场环境恶劣；且现有的配料系统仅考虑原料的化学成分对电石质量的影响，而没有考虑原料的电阻率以及透气性等物理性能对冶炼的影响。导致原料、能源的浪费，并且影响电石产品质量以及生产率。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种用于电石生产配料的控制方法，以解决目前电石生产配料系统存在的配料配比精度低以及成分波动大的问题。
[0007]本发明为解决上述技术问题而提供一种用于电石生产配料的控制方法，该控制方法的步骤如下:
[0008]I)根据电石生产用混合料的电阻率、透气性与原料粒度和原料配比的关系，利用回归分析的方法得到混合料电阻率和透气性分别与原料粒度和原料配比间的关系；
[0009]2)根据得到混合料电阻率、透气性分别与原料粒度和原料配比间的关系建立最大透气性和最大电阻率优化目标函数，并以电石液发气量、电石液产量、原料的化学成分和原料的粒度作为约束条件，其中最大电阻率和最大透气性的目标函数为:
【权利要求】
1.一种用于电石生产配料的控制方法，其特征在于，该控制方法的步骤如下: 1)根据电石生产用混合料的电阻率、透气性与原料粒度和原料配比的关系，利用回归分析的方法得到混合料电阻率和透气性分别与原料粒度和原料配比间的关系； 2)根据得到混合料电阻率、透气性分别与原料粒度和原料配比间的关系建立最大透气性和最大电阻率优化目标函数，并以电石液发气量、电石液产量、原料的化学成分和原料的粒度作为约束条件，其中最大电阻率和最大透气性的目标函数为:
2.根据权利要求1所述的用于电石生产配料的控制方法，其特征在于，所述的步骤2)的约束条件包括各种原料的配比约束、电石品质的约束、电石生产入炉原料化学成分的约束、入炉原料粉末的约束和非负约束。
3.根据权利要求1所述的用于电石生产配料的控制方法，其特征在于，所述步骤3)中采用的非支配排序遗传算法为带精英策略的非支配遗传算法。
4.根据权利要求1所述的用于电石生产配料的控制方法，其特征在于，所述在电石冶炼过程中其状态参数以及目标函数推导结果通过屏幕显示，以便于操作人员根据显示内容及时、准确的进行配料。
5.根据权利要求3所述的用于电石生产配料的控制方法，其特征在于，所述原料的化学成分、粒度组成参数和目标函数模型及推导结果可存储到数据库中，方便查询。
【文档编号】C01B31/32GK103950930SQ201310642604
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】陈杰, 张建良, 王建领, 左海滨, 王振岳, 马志鹏, 齐庆峰, 魏燕, 陈伟, 孙金国 申请人:国家电网公司, 许继集团有限公司, 许继电气股份有限公司