1.一种铝电解生产工艺参数设定方法,其特征在于,包括:步骤S1,采集电解质数据;以及
步骤S2,根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数。
2.根据权利要求1所述的铝电解生产工艺参数设定方法,其特征在于,所述步骤S1中的电解质数据包括:电解质温度数据和铝水平数据。
3.根据权利要求2所述的铝电解生产工艺参数设定方法,其特征在于,所述步骤S2中的根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数的方法包括:使用线性回归正规方程求解铝电解生产工艺参数,即θ=(XTX)-1XTy;
其中:矩阵X=(X(1),X(2),X(3),X(4));X(1)为电解质温度;X(2)为铝水平;X(3)为电解质中过剩的AlF3量;X(4)为槽龄;y为电流效率目标向量;θ为线性回归系数向量,且θ=(θ(1),θ(2),(3) (4)θ ,θ )。
4.根据权利要求3所述的铝电解生产工艺参数设定方法,其特征在于,所述步骤S2中的根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数的方法还包括:求解经验公式与线性回归参数的最佳组合比例系数,即目标函数L为:其中:C1为线性回归组合比例系数;C2为伯奇-格洛泰姆方程组合比例系数;C3为实际经验公式组合比例系数;i表示第i个样本;N为总样本数;
再使用梯度下降法求解C(C1,C2,C3),即其中:α为步长;
当L(C)最小,即 趋近0时,迭代所得的C*(C1*,C2*,C3*)为最优解。
5.根据权利要求4所述的铝电解生产工艺参数设定方法,其特征在于,根据迭代所得的C*得到线性回归组合比例归一化系数a1、伯奇-格洛泰姆方程组合比例归一化系数a2和实际经验公式组合比例归一化系数a3,即根据a1、a2和a3得到当前电流效率ys与当前相关工艺参数的关系为:ys=a1Xsθ+a2(-0.1388Xs(1)+0.59Xs(3)+58.9sin(3Xs(2))-0.032Xs(4)+163.7)+a3(-0.051Xs(4)+90.8)---公式(1);
其中:Xs为当前工艺参数向量,Xs(1)为当前电解质温度;Xs(2)为当前铝水平;Xs(3)为当前电解质中过剩的AlF3量;Xs(4)为槽龄。
6.根据权利要求5所述的铝电解生产工艺参数设定方法,其特征在于,所述步骤S2中的根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数的方法还包括:遍历电解质温度t和铝水平h的可能取值,得到电流效率y为极大值的M组值及相应的电解质温度t和铝水平h,即将电解质温度从t1增加到t2,每次增加Δt,且当电解质温度每到一个新的值后,保持电解质温度不变;
然后将铝水平从h1增加到h2,每次增加Δh;
将每次增加后的电解质温度与铝水平代入公式(1)中,得到多个电流效率值,从而得到电流效率为极大值的M组值及相应的电解质温度t和铝水平h;以及从M组值中选取最适合的生产工艺参数;
其中:M为大于1的整数。
7.根据权利要求6所述的铝电解生产工艺参数设定方法,其特征在于,所述步骤S2中的根据电解质数据求解铝电解生产工艺参数的方法还包括:从M组值中选取对应生产工艺参数比较容易控制的电流效率极大值,即将当前电流效率ys的计算公式改写为以t,h为函数自变量,则ys=f(t,h)=a1(θ(1)t+θ(2)h+θ(3)Xs(3)+θ(4)Xs(4))+a2(-0.1388t+58.9sin(3h)-0.59Xs(3)-
0.032Xs(4)+163.7)+a3(-0.051Xs(4)+90.8)---公式(2);
根据公式(2),以及采用有限差分法计算距各个极大值点(Δt,Δh)的四个点的梯度分别为:则令第M组极值点周边的梯度模均值DM为:则
其中:ysM为第M组电流效率;
根据PM的值设定最适合的生产工艺参数,即RM越大,表明电流效率极大时,其变化也相对较平缓,则M组值中对应PM最大的值为最适合的生产工艺参数。