本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)，具體為一種降低石墨電極用電量提高中溫瀝青粘結(jié)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、石墨電極在現(xiàn)代工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，尤其是在電弧爐煉鋼、冶金和化工等高溫、高能耗的行業(yè)中，石墨電極的性能直接影響到這些行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，然而，石墨電極的生產(chǎn)過程復(fù)雜且能耗高，其中用電量和中溫瀝青粘結(jié)度是兩個關(guān)鍵因素，直接影響到石墨電極的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量。

2、石墨電極的生產(chǎn)需要消耗大量的電能，尤其是在電弧爐加熱和石墨化過程中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法往往依賴于固定的設(shè)備運行參數(shù)，缺乏對實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析，導(dǎo)致能源利用效率低下，用電量居高不下，高昂的電費不僅增加了生產(chǎn)成本，還對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生負(fù)面影響，此外，隨著全球?qū)?jié)能減排的重視，降低石墨電極生產(chǎn)過程中的用電量已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢；中溫瀝青作為石墨電極生產(chǎn)中的重要粘結(jié)劑，其粘結(jié)度對電極的性能有著至關(guān)重要的影響，粘結(jié)度不足會導(dǎo)致電極的機(jī)械強度和導(dǎo)電性能下降，從而影響其使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中，中溫瀝青的配比和工藝參數(shù)往往依賴于經(jīng)驗，缺乏科學(xué)的數(shù)據(jù)支持和實時調(diào)整，導(dǎo)致粘結(jié)度不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。

3、然而現(xiàn)有的優(yōu)化方法和優(yōu)化系統(tǒng)雖能解決部分問題，但是還存在一些不足，缺乏實時監(jiān)測和智能控制、能源利用效率低、粘結(jié)度不穩(wěn)定和數(shù)據(jù)利用率低，因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供了一種降低石墨電極用電量提高中溫瀝青粘結(jié)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種降低石墨電極用電量提高中溫瀝青粘結(jié)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有優(yōu)化系統(tǒng)中缺乏實時監(jiān)測和智能控制、能源利用效率低、粘結(jié)度不穩(wěn)定和數(shù)據(jù)利用率低的問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種降低石墨電極用電量提高中溫瀝青粘結(jié)度優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

5、電能管理模塊，包括監(jiān)測單元、控制單元和反饋單元，其中監(jiān)測單元用于實時監(jiān)測生產(chǎn)設(shè)備的用電情況；控制單元可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)以降低用電量；反饋單元將調(diào)整后的用電量數(shù)據(jù)反饋給數(shù)據(jù)處理模塊；

6、粘結(jié)度優(yōu)化模塊，包括配比調(diào)整單元、工藝參數(shù)調(diào)整單元和質(zhì)量檢測單元，其中配比調(diào)整單元可根據(jù)中溫瀝青的物理和化學(xué)特性，調(diào)整其與其他原料的配比；工藝參數(shù)調(diào)整單元通過優(yōu)化加熱溫度、壓力和時間的工藝參數(shù)，以提高粘結(jié)度；質(zhì)量檢測單元對粘結(jié)后的石墨電極進(jìn)行質(zhì)量檢測，確保其性能符合標(biāo)準(zhǔn)；

7、數(shù)據(jù)處理模塊，包括數(shù)據(jù)收集單元、數(shù)據(jù)分析單元和優(yōu)化建議單元，其中數(shù)據(jù)收集單元收集電能管理模塊和粘結(jié)度優(yōu)化模塊的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析單元對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，識別優(yōu)化空間；優(yōu)化建議單元，根據(jù)分析結(jié)果，提供優(yōu)化建議并反饋給相關(guān)模塊。

8、優(yōu)選的，所述電能管理模塊包括以下步驟：

9、s1.監(jiān)測單元，通過在關(guān)鍵用電設(shè)備上安裝高精度電流傳感器和電壓傳感器，用于實時采集用電數(shù)據(jù)，通過工業(yè)以太網(wǎng)或無線通信技術(shù)，將傳感器數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，建立數(shù)據(jù)庫，存儲歷史用電數(shù)據(jù)，以便于后續(xù)分析和優(yōu)化；

10、s2.控制單元，通過采用智能控制算法，包括但不限于pid控制、模糊控制和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)實時用電數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)目標(biāo)值，自動調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)，調(diào)整電弧爐的電流、電壓和功率因數(shù)的參數(shù)，優(yōu)化加熱爐的加熱曲線和保溫時間，在調(diào)整參數(shù)時，確保設(shè)備運行在安全范圍內(nèi)，避免因參數(shù)調(diào)整導(dǎo)致設(shè)備損壞或安全事故的發(fā)生；

11、s3.反饋單元，確保調(diào)整后的用電量數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)同步更新，保持?jǐn)?shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性，建立標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口，支持與其他模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換和共享。

12、優(yōu)選的，所述粘結(jié)度優(yōu)化模塊包括以下步驟：

13、s1.配比調(diào)整單元，對中溫瀝青及其他原料進(jìn)行成分分析，確定其物理和化學(xué)特性，通過實驗和數(shù)據(jù)分析，確定最佳的原料配比，包括調(diào)整中溫瀝青與石墨粉、添加劑的比例，根據(jù)生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整原料配比，確保粘結(jié)度的穩(wěn)定性和一致性；

14、s2.工藝參數(shù)調(diào)整單元，對現(xiàn)有工藝參數(shù)進(jìn)行分析，確定影響粘結(jié)度的主要因素，通過實驗和模擬，確定最佳的加熱溫度、壓力和時間，在生產(chǎn)過程中，實時監(jiān)控工藝參數(shù)，確保其符合優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)；

15、s3.質(zhì)量檢測單元，通過采用無損檢測技術(shù)和物理性能測試，對石墨電極進(jìn)行質(zhì)量檢測，將檢測結(jié)果反饋給配比調(diào)整單元和工藝參數(shù)調(diào)整單元，以便進(jìn)一步優(yōu)化，建立質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，對不合格產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記和處理，確保出廠產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。

16、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括以下步驟：

17、s1.數(shù)據(jù)收集，從電能管理模塊和粘結(jié)度優(yōu)化模塊中實時收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括設(shè)備用電量、原料配比、工藝參數(shù)和粘結(jié)度檢測結(jié)果；

18、s2.數(shù)據(jù)預(yù)處理，對收集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理，去除噪聲數(shù)據(jù)、填補缺失值和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，其中缺失值處理通過采用插值法刪除含有缺失值的數(shù)據(jù)行，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化通過使用z-score標(biāo)準(zhǔn)化將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化到同一尺度，其計算公式為：

19、

20、其中，x為原始數(shù)據(jù)，μ是均值，σ是標(biāo)準(zhǔn)差；

21、s3.數(shù)據(jù)分析，對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，識別影響用電量和粘結(jié)度的主要因素，計算各變量之間的相關(guān)系數(shù)，識別相關(guān)性較高的變量，其計算公式為：

22、

23、其中，xi和yi是兩個變量的數(shù)據(jù)點，分別是它們的均值；

24、線性回歸模型：

25、y＝β0+β1x1+β2x2+...+βnxn+∈

26、其中，y是目標(biāo)變量，x1，x2，...，xn是自變量，β0，β1，...，βn是回歸系數(shù)，∈是誤差項；

27、s4.優(yōu)化建議單元，根據(jù)分析結(jié)果，提供優(yōu)化建議并反饋給相關(guān)模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，生成優(yōu)化建議，調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)、原料配比和工藝參數(shù)，將優(yōu)化建議反饋給電能管理模塊和粘結(jié)度優(yōu)化模塊，指導(dǎo)實際生產(chǎn)，根據(jù)反饋結(jié)果，持續(xù)優(yōu)化建議，實現(xiàn)系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)。

28、一種降低石墨電極用電量提高中溫瀝青粘結(jié)度優(yōu)化系統(tǒng)的優(yōu)化方法，包括以下步驟：

29、s1.啟動系統(tǒng)，啟動電能管理模塊和粘結(jié)度優(yōu)化模塊，確保各模塊之間正常運行，檢查各傳感器、控制器和數(shù)據(jù)處理單元的連接和狀態(tài)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行；

30、s2.實時監(jiān)測，實時監(jiān)測石墨電極生產(chǎn)過程中的用電量和中溫瀝青的粘結(jié)度數(shù)據(jù)，確保傳感器和檢測設(shè)備正常運行，數(shù)據(jù)實時傳輸和更新；

31、s3.調(diào)整參數(shù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整電能管理模塊和粘結(jié)度優(yōu)化模塊的參數(shù)；

32、s4.數(shù)據(jù)處理，收集和分析數(shù)據(jù)，提供優(yōu)化建議，采用統(tǒng)計分析方法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成優(yōu)化建議；

33、s5.持續(xù)優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化建議，進(jìn)一步調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)持續(xù)優(yōu)化，根據(jù)反饋結(jié)果，持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，確保系統(tǒng)性能和效率的不斷提升。

34、(三)有益效果

35、本發(fā)明提供了一種降低石墨電極用電量提高中溫瀝青粘結(jié)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)。具備以下有益效果：

36、1、本發(fā)明中，通過電能管理模塊的實時監(jiān)測和智能控制，能夠有效降低石墨電極生產(chǎn)過程中的用電量，系統(tǒng)能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)，避免能源浪費，提高能源利用效率。

37、2、本發(fā)明中，通過粘結(jié)度優(yōu)化模塊的配比調(diào)整和工藝參數(shù)優(yōu)化，能夠顯著提高中溫瀝青的粘結(jié)度，能夠?qū)崟r監(jiān)控和調(diào)整工藝參數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。

38、3、本發(fā)明中，通過采用智能控制算法和優(yōu)化策略，能夠自動調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)和工藝參數(shù)，減少人工干預(yù)，能夠?qū)崟r監(jiān)測和響應(yīng)生產(chǎn)過程中的各種變化，確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。