预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法。将来自于原料库服务器、煅烧车间服务器、生阳极车间服务器、焙烧车间服务器、组装车间服务器及电解车间服务器内的相应工艺参数数据通过车间级数据交互平台中间件自动导入并归类存储到碳素分厂数据分析服务器；通过电解槽温度分析模块和电解质粒度及厚度分析模块完成铝电解过程电解质粒度、厚度及电解温度相关工艺控制参数的分析，最终通过工艺参数影响性权重分析模块对上述参数进行综合分析，并在碳素分厂数据分析服务器上显示，同时将影响性权重分析结果通过分厂级数据交互平台中间件发送到客户端服务器。优点效果：降低生产运行成本，同时降低铝电解过程阳极净耗及温室气体排放水平。
【专利说明】预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阳极碳块性能影响性分析工艺控制方法，尤其涉及一种预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法。
【背景技术】
[0002]预焙阳极作为铝电解过程中的主要阳极材料，其空气反应性能及CO2反应性对铝电解过程碳渣产生数量、温室气体排放及其生产运行成本有直接的影响。预焙阳极空气及CO2反应性能指标是由多种工艺控制要素所决定，同时影响阳极空气及CO2反应性的条件也各不相同，当前预焙阳极生产过程中，对于如何控制预焙阳极空气反应性及CO2反应性主要依靠技术人员的生产经验完成，同时铝电解操作工艺技术参数同样影响预焙阳极空气及CO2反应性能，因此，一旦铝电解过程中预焙阳极空气或CO2反应性出现问题，现有的工艺控制方法和系统很难及时进行原因查找，并快速做出响应，结果提高预焙阳极净耗水平，直接增加生产运行成本,进而提高铝电解过程温 室气体排放水平。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决上述问题而提出的一种预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，目的是在铝电解过程中预焙阳极空气及CO2反应性出现问题时，以原因进行快速分析和查找，稳定和提高预焙阳极碳块空气及CO2反应性能指标，减少铝电解过程阳极净耗及温室气体排放水平，从而降低预焙阳极生产过程运行成本。
[0004]为了解决上述问题，预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，将来自于原料库服务器、煅烧车间服务器、生阳极车间服务器、焙烧车间服务器、组装车间服务器及电解车间服务器内的相应工艺参数数据通过车间级数据交互平台中间件自动导入并归类存储到碳素分厂数据分析服务器；如果碳素分厂数据分析服务器内的预焙阳极反应性分析模块分析结果显示出现问题，则阳极微量元素分析模块、阳极热导率分析模块、阳极体积密度分析模块、阳极空气渗透性分析模块、阳极S含量分析模块及电解工艺参数分析模块将首先分析一段时间内预焙阳极微量元素、热导率、体积密度、空气渗透性及电解相关性能状况，并利用预焙阳极反应性初次影响性分析模块进行阳极反应性第一次影响性原因分析；根据原因分析结果，相应启动残极微量元素分析模块、煅烧焦微量元素分析模块及浙青微量元素分析模块完成整个生产过程原料到预焙阳极微量元素的全过程变化分析；通过最高焙烧温度分析模块、焙烧升温速率分析模块完成焙烧工艺过程参数分析；通过生阳极体积密度分析模块完成生阳极碳块生产过程参数分析；通过石油焦S含量分析模块、浙青S含量分析模块完成整个生产过程原料到预焙阳极S元素的全过程变化分析；通过电解槽温度分析模块和电解质粒度及厚度分析模块完成铝电解过程电解质粒度、厚度及电解温度相关工艺控制参数的分析，最终通过工艺参数影响性权重分析模块对上述参数进行综合分析，并在碳素分厂数据分析服务器上显示，同时将影响性权重分析结果通过分厂级数据交互平台中间件发送到客户端服务器。[0005]所述的碳素分厂数据分析服务器能够完成原料库、煅烧车间、生阳极车间、焙烧车间、组装车间及电解车间生产过程中影响预焙阳极反应性指标的工艺技术参数及阳极碳块性能指标的归类储存、数据分析、初次影响性分析及上述各车间工艺技术参数综合影响性权重分析，并在碳素分厂数据分析服务器上显示影响性权重分析结果。
[0006]所述的预焙阳极反应性分析模块是分析一定时间段内的预焙阳极空气、CO2反应性波动及预焙阳极空气、CO2反应性不合格状况。
[0007]所述的阳极微量元素分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极碳块中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0008]所述的阳极热导率分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极热导率性能变化的统计分析。
[0009]所述的阳极体积密度分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内阳极体积密度性能变化的统计分析。
[0010]所述的阳极空气渗透性分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极 空气渗透性性能变化的统计分析。
[0011]所述的阳极S含量分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极S含量变化的统计分析。
[0012]电解工艺参数分析模块能够完成预焙阳极在电解槽空气及CO2反应性表现的统计分析。
[0013]所述的阳极反应性初次影响性分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内阳极微量元素分析模块、阳极热导率分析模块、阳极体积密度分析模块、阳极空气渗透性分析模块、阳极S含量分析模块及电解工艺参数分析模块分析结果进行初次上述相关性能参数的综合权重分析，并为进一步工艺控制参数综合权重分析提供相应方向。
[0014]所述的残极微量元素分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内残极中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0015]所述的煅烧焦微量元素分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用煅烧焦中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0016]所述的浙青微量元素分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用浙青中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0017]所述的最高焙烧温度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极碳块使用最高焙烧温度变化的统计分析。
[0018]所述的焙烧升温速率分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极碳块焙烧升温速率变化的统计分析。
[0019]所述的生阳极体积密度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极体积变化及其相关工艺控制参数变化的统计分析。
[0020]所述的石油焦S含量分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用石油焦中S元素含量变化的统计分析。
[0021]所述的浙青中S含量分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内使用浙青中S元素含量变化的统计分析。[0022]所述的电解质粒度及厚度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内电解槽使用电解质粒度分布状况及其厚度变化的统计分析。
[0023]所述的电解槽温度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内铝电解过程使用温度变化的统计分析。
[0024]所述的客户端服务器通过分厂级数据交互平台中间件完成工艺参数综合权重分析模块的分析结果图表显示。
[0025]本发明的优点效果:本发明能够实现预焙阳极反应性出现波动或出现连续不合格产品的决定性影响原因进行快速分析和查找，从而稳定预焙阳极碳块生产，降低生产运行成本，同时降低铝电解过程阳极净耗及温室气体排放水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的原理图。
[0027]1、原料库服务器；2、煅烧车间服务器；3、生阳极车间服务器；4、焙烧车间服务器；
5、组装车间服务器；6、电解车间服务器；7、车间级数据交换平台中间件；8、碳素分厂数据分析服务器；8a、预焙阳极反应性分析模块；8b、阳极微量元素分析模块；8c、阳极热导率分析模块；8d、阳极空气渗透性分析模块；8e、阳极体积密度分析模块；8f、阳极S含量分析模块；8g、电解工艺参数分析模块；8h、阳极反应性初次影响性模块；81、残极微量元素分析模块；8j、煅烧焦微量元素分析模块 ；8k、浙青微量元素分析模块；81、最高焙烧温度分析模块；8m、焙烧升温速率分析模块；8n、生阳极体积密度分析模块；8p、石油焦S含量分析模块；8q浙青S含量分析模块；8r、电解质粒度及厚度分析模块；8s、电解槽温度分析模块；8t、工艺参数综合权重分析模块；9、分厂级数据交互平台中间件；10、客户端服务器。
【具体实施方式】
[0028]下面对本发明的实施例加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
[0029]如图所示本发明预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，将来自于原料库服务器1、煅烧车间服务器2、生阳极车间服务器3、焙烧车间服务器4、组装车间服务器5及电解车间服务器6内的相应工艺参数数据通过车间级数据交互平台中间件7自动导入并归类存储到碳素分厂数据分析服务器8中；如果碳素分厂数据分析服务器8内的预焙阳极反应性分析模块8a分析结果显示出现问题，则阳极微量元素分析模块Sb、阳极热导率分析模块Sc、阳极空气渗透性分析模块8d、阳极体积密度分析模块Se、阳极S含量分析模块8f及电解工艺参数分析模块Sg将首先分析一段时间内预焙阳极微量元素、热导率、体积密度、空气渗透性及电解相关性能状况，并利用预焙阳极反应性初次影响性分析模块8h进行阳极反应性第一次影响性原因分析；根据原因分析结果，相应启动残极微量元素分析模块S1、煅烧焦微量元素分析模块8 j及浙青微量元素分析模块8k完成整个生产过程原料到预焙阳极微量元素的全过程变化分析；通过最高焙烧温度分析模块81、焙烧升温速率分析模块Sm完成焙烧工艺过程参数分析；通过生阳极体积密度分析模块Sn完成生阳极碳块生产过程参数分析；通过石油焦S含量分析模块8p、浙青S含量分析模块8q完成整个生产过程原料到预焙阳极S元素的全过程变化分析；通过电解槽温度分析模块8s和电解质粒度及厚度分析模块Sr完成铝电解过程电解质粒度、厚度及电解温度相关工艺控制参数的分析，最终通过工艺参数影响性权重分析模块8t对上述参数进行综合分析，并在碳素分厂数据分析服务器8上显示，同时将影响性权重分析结果通过分厂级数据交互平台中间件9发送到客户端服务器10，供生产管理及技术人员使用。
[0030]碳素分厂数据分析服务器8能够完成原料库、煅烧车间、生阳极车间、焙烧车间、组装车间及电解车间生产过程中影响预焙阳极反应性指标的工艺技术参数及阳极碳块性能指标的归类储存、数据分析、初次影响性分析及其上述各车间工艺技术参数综合影响性权重分析，并在碳素分厂数据分析服务器上显示影响性权重分析结果。
[0031]预焙阳极反应性分析模块8a是分析一定时间段内的预焙阳极空气、CO2反应性波动及预焙阳极空气、CO2反应性不合格状况。
[0032]阳极微量元素分析模块Sb能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极碳块中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0033]阳极热导率分析模块Sc能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极热导率性能变化的统计分析。
[0034]阳极体积密 度分析模块Se能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内阳极体积密度性能变化的统计分析。
[0035]阳极空气渗透性分析模块8d能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极空气渗透性性能变化的统计分析。
[0036]阳极S含量分析模块8f能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极S含量变化的统计分析。
[0037]电解工艺参数分析模块Sg能够完成预焙阳极在电解槽空气及CO2反应性表现的统计分析。
[0038]阳极反应性初次影响性分析模块8h能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内阳极微量元素分析模块、阳极热导率分析模块、阳极体积密度分析模块、阳极空气渗透性分析模块、阳极S含量分析模块及电解工艺参数分析模块分析结果进行初次上述相关性能参数的综合权重分析，并为进一步工艺控制参数综合权重分析提供相应方向。
[0039]残极微量元素分析模块Si能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内残极中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0040]煅烧焦微量元素分析模块8j能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用煅烧焦中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0041]浙青微量元素分析模块8k能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用浙青中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
[0042]最高焙烧温度分析模块81能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极碳块使用最高焙烧温度变化的统计分析。
[0043]焙烧升温速率分析模块Sm能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极碳块焙烧升温速率变化的统计分析。
[0044]生阳极体积密度分析模块Sn能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极体积变化及其相关工艺控制参数变化的统计分析。
[0045]石油焦S含量分析模块8p能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用石油焦中S元素含量变化的统计分析。
[0046]浙青中S含量分析模块8q能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内使用浙青中S元素含量变化的统计分析。
[0047]电解质粒度及厚度分析模块Sr能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内电解槽使用电解质粒度分布状况及其厚度变化的统计分析。
[0048]电解槽温度分析模块8s能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内铝电解过程使用温度变化的统计分析。[0049]客户端服务器10通过分厂级数据交互平台中间件9完成工艺参数综合权重分析模块8t的分析结果图表显示。供生产管理及技术人员使用。
【权利要求】
1.预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于将来自于原料库服务器、煅烧车间服务器、生阳极车间服务器、焙烧车间服务器、组装车间服务器及电解车间服务器内的相应工艺参数数据通过车间级数据交互平台中间件自动导入并归类存储到碳素分厂数据分析服务器；如果碳素分厂数据分析服务器内的预焙阳极反应性分析模块分析结果显示出现问题，则阳极微量元素分析模块、阳极热导率分析模块、阳极体积密度分析模块、阳极空气渗透性分析模块、阳极S含量分析模块及电解工艺参数分析模块将首先分析一段时间内预焙阳极微量元素、热导率、体积密度、空气渗透性及电解相关性能状况，并利用预焙阳极反应性初次影响性分析模块进行阳极反应性第一次影响性原因分析；根据原因分析结果，相应启动残极微量元素分析模块、煅烧焦微量元素分析模块及浙青微量元素分析模块完成整个生产过程原料到预焙阳极微量元素的全过程变化分析；通过最高焙烧温度分析模块、焙烧升温速率分析模块完成焙烧工艺过程参数分析；通过生阳极体积密度分析模块完成生阳极碳块生产过程参数分析；通过石油焦S含量分析模块、浙青S含量分析模块完成整个生产过程原料到预焙阳极S元素的全过程变化分析；通过电解槽温度分析模块和电解质粒度及厚度分析模块完成铝电解过程电解质粒度、厚度及电 解温度相关工艺控制参数的分析，最终通过工艺参数影响性权重分析模块对上述参数进行综合分析，并在碳素分厂数据分析服务器上显示，同时将影响性权重分析结果通过分厂级数据交互平台中间件发送到客户端服务器。
2.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的碳素分厂数据分析服务器能够完成原料库、煅烧车间、生阳极车间、焙烧车间、组装车间及电解车间生产过程中影响预焙阳极反应性指标的工艺技术参数及阳极碳块性能指标的归类储存、数据分析、初次影响性分析及上述各车间工艺技术参数综合影响性权重分析，并在碳素分厂数据分析服务器上显示影响性权重分析结果。
3.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的预焙阳极反应性分析模块是分析一定时间段内的预焙阳极空气、CO2反应性波动及预焙阳极空气、CO2反应性不合格状况。
4.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的阳极微量元素分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极碳块中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
5.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的阳极热导率分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极热导率性能变化的统计分析。
6.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的阳极体积密度分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内阳极体积密度性能变化的统计分析。
7.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的阳极空气渗透性分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极空气渗透性性能变化的统计分析。
8.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的阳极S含量分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内预焙阳极S含量变化的统计分析。
9.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于电解工艺参数分析模块能够完成预焙阳极在电解槽空气及CO2反应性表现的统计分析。
10.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的阳极反应性初次影响性分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内阳极微量元素分析模块、阳极热导率分析模块、阳极体积密度分析模块、阳极空气渗透性分析模块、阳极S含量分析模块及电解工艺参数分析模块分析结果进行初次上述相关性能参数的综合权重分析，并为进一步工艺控制参数综合权重分析提供相应方向。
11.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的残极微量元素分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内残极中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
12.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的煅烧焦微量元素分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用煅烧焦中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
13.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的浙青微量元素分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用浙青中V、N1、Na及Ca元素含量变化的统计分析。
14.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的最高焙烧温度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极碳块使用最高焙烧温度变化的统计分析。
15.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的焙烧升温速率分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极碳块焙烧升温速率 变化的统计分析。
16.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的生阳极体积密度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内生阳极体积变化及其相关工艺控制参数变化的统计分析。
17.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的石油焦S含量分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内使用石油焦中S元素含量变化的统计分析。
18.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法与系统，其特征在于所述的浙青中S含量分析模块能够完成对应阳极碳块反应性分析模块分析结果时间范围内使用浙青中S元素含量变化的统计分析。
19.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的电解质粒度及厚度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内电解槽使用电解质粒度分布状况及其厚度变化的统计分析。
20.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的电解槽温度分析模块能够完成对应碳块的阳极反应性分析模块分析结果时间范围内铝电解过程使用温度变化的统计分析。
21.根据权利要求1所述的预焙阳极反应性影响性分析工艺控制方法，其特征在于所述的客户端服务器通过分厂级数据交互平台中间件完成工艺参数综合权重分析模块的分析结果图表显示 。
【文档编号】C25C3/20GK103451679SQ201210174366
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】许海飞, 汤新中, 樊利军, 梁和奎, 崔银河, 孙毅 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司